PCB的檢測種類
1、PCB尺寸與外觀檢測
PCB尺寸檢測的內(nèi)容主要有加工孔的直接、間距及其公差、PCB邊緣尺寸等。外觀缺陷檢測的內(nèi)容主要有:阻焊膜和焊盤的對準(zhǔn)情況;阻焊膜是否有雜質(zhì)、剝離、起皺等異常狀況;基準(zhǔn)標(biāo)記是否合格;電路導(dǎo)體寬度(線寬)和間距是否符合要求;多層板是否剝層等。實(shí)際應(yīng)用中,常采用PCB外觀測試專用設(shè)備對其進(jìn)行檢測。典型設(shè)備主要由計(jì)算機(jī)、自動(dòng)工作臺(tái)、圖像處理系統(tǒng)等部分組成。這種系統(tǒng)能對多層板的內(nèi)層和外層、單/雙面板、底圖膠片進(jìn)行檢測;能檢測出斷線、搭線、劃痕、針孔、線寬線距、邊沿粗糙及大面積缺陷等。
設(shè)計(jì)不合理和工藝過程處理不當(dāng)都可能造成PCB的翹曲和扭曲,其測試方法是:將被測試PCB暴露在組裝工藝具有代表性的熱環(huán)境中,對其進(jìn)行熱應(yīng)力測試。典型的熱應(yīng)力測試方法是旋轉(zhuǎn)浸漬測試和焊料漂浮測試,在這種測試方法中,將PCB浸漬在熔融的焊料中一定時(shí)間,然后取出進(jìn)行翹曲和扭曲檢測。PCB線路缺陷AOI檢測裝置及檢測原理如圖。
人工測量PCB的方法是:將PCB的三個(gè)角緊貼桌面,然后測量第四個(gè)角距桌面的距離。這種方法只能進(jìn)行粗略測估,更有效的方法還有應(yīng)用波紋影像技術(shù)等。波紋影像方法是:在被測PCB上放置一個(gè)英寸100線的光柵,另設(shè)一標(biāo)準(zhǔn)光源在上方以45℃入射角通過光柵射到PCB上,由光柵在PCB上產(chǎn)生光柵影像,然后用一個(gè)CCD攝像機(jī)在PCB正上方觀察光柵影像。這時(shí),在整個(gè)PCB上可以看到兩個(gè)光柵之間產(chǎn)生的幾何干涉條紋,這種條紋顯示了Z方向的偏移量,可數(shù)出條紋的數(shù)量計(jì)算PCB的偏移高度,然后通過計(jì)算轉(zhuǎn)化成翹曲度。
2、PCB的可焊性測試
PCB的可焊性測試重點(diǎn)是焊盤和電鍍通孔的測試,IPC-S-804等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了PCB的可焊性測試方法,它包含邊緣浸漬測試、旋轉(zhuǎn)浸漬測試、波峰浸漬測試和焊料珠測試等。
3、PCB阻焊膜完整性測試
PCB上一般采用干膜阻焊膜和光學(xué)成像阻焊膜,這兩種阻焊膜具有高的分辨率和不流動(dòng)性。干膜阻焊是在壓力和熱的作用下層壓在PCB上的,它需要清潔的PCB表面和有效的層壓工藝。這種阻焊膜錫鉛合金表面的黏性較差,在再流焊產(chǎn)生的熱應(yīng)力沖擊下,常會(huì)出現(xiàn)從PCB表面剝層和斷裂的現(xiàn)象。這種阻焊膜也較脆,進(jìn)行整平時(shí)受熱和機(jī)械力的影響可能會(huì)產(chǎn)生微裂紋,另外,在清洗劑的作用下也有可能產(chǎn)生物理和化學(xué)損壞。為了找出干膜阻焊膜這些潛在的缺陷,應(yīng)在來料檢測中對PCB進(jìn)行嚴(yán)格的熱應(yīng)力試驗(yàn)。當(dāng)試驗(yàn)時(shí)觀察不到阻焊膜剝層現(xiàn)象,可將PCB試件在試驗(yàn)后浸入水中,利用水在阻焊膜與PCB表面之間的毛細(xì)管作用觀察阻焊膜剝層現(xiàn)象。還可將PCB試件在試驗(yàn)后浸入SMA清洗劑中,觀察其與溶劑有無物理的和化學(xué)的作用。
4、PCB內(nèi)部缺陷檢測
檢測PCB的內(nèi)部缺陷一般采用顯微切片技術(shù),其具體檢測方法在IPC-TM-650等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定。顯微切片檢測的主要檢測項(xiàng)目有銅和錫鉛合金鍍層的厚度、多層板內(nèi)部導(dǎo)體層間對準(zhǔn)情況、層壓空隙和銅裂紋等。