PCB assembly test
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PCBA-Test

Verzeichnis der Funktionstests

Warum brauchen Sie PCBA-Tests?

As one of the most important electronic products, the printed circuit board needs to go through a series of complex and tedious assembly processes to operate. For some complex electronic devices, there may be hundreds of components and thousands of solder joints on the PCBA board. While increased complexity allows for many new possibilities, it also increases the likelihood of failure. Electronic manufacturing technologies are always improving due to the gradual advancement of technology. As a result, devices and equipment are becoming progressively compact, with densification protruding. Furthermore, as components are reduced and Printed Circuit Boards are required to accommodate more electronic components in a smaller area on PCB results in greater density interconnections, resulting in the requirement for significantly higher product quality. To ensure that errors do not occur during these complex SMT and DIP Montage processes, it is especially important to test the PCBA, both before and after assembly. The purpose of PCB assembly testing is to detect PCB-Herstellung failures, electronic component failures, soldering problems, and functional problems in time before mass production, in order to avoid damage to a company’s brand image. FS Tech verfügt über umfangreiche Testkapazitäten, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen. Ein erfahrenes Testteam sorgt für fehlerfreie, qualitativ hochwertige und zuverlässige Produkte.

Checkliste für die Inspektion von PCB-Baugruppen

FS Tech setzt fortschrittliche PCBA-Testgeräte ein, um die Anzahl der Fehler zu reduzieren und die Prozesse zu verbessern. Unser umfassender Service für das Testen von Leiterplatten beinhaltet:

Visuelle Inspektion

The purpose of PCBA Visual Inspection is to determine if the printed circuit board and PCB assembly  (PCBA) fulfill the customer’s requirements and related quality acceptance criteria using either the naked eye or optical equipment. Visual inspection is carried out throughout the design, production, and assembly stages. Visuell Inspektionsmethoden umfassen: Manuelle Sichtprüfung (MVI), Automatische Optische Inspektion (AOI), Automatische Röntgeninspektion (AXI).

Manuelle visuelle Inspektion (MVI)

Die manuelle Prüfung ist eine Inspektionsmethode, bei der ein erfahrener Prüfer die Leiterplatte direkt mit dem bloßen Auge oder einer Lupe betrachtet. Die manuelle Sichtprüfung ist die einfachste Art der PCB-Montage Prüfung. Um sicherzustellen, dass alle Parameter erfüllt wurden, wird die Leiterplatte mit den Gerber-Dateien verglichen. Es gibt verschiedene Arten von Problemen, die von der Art der Leiterplatte und den darauf befindlichen Komponenten abhängen.  Daher ist die visuelle Inspektion der Leiterplattenmontage oft nur einer von vielen Prüfschritten im Produktionsprozess.

Eine manuelle PCBA-Inspektion kann nach der vollständigen Herstellung der PCBA durchgeführt werden, was von Vorteil sein kann. Bei der visuellen Inspektion wird die PCBA gründlich untersucht. Meistens wird jede manuelle visuelle Inspektion durchgeführt, um jeden einzelnen Aspekt der PCBA zu überprüfen und eventuelle Defekte an der PCBA zu entdecken. Normalerweise umfasst die Checkliste für die manuelle PCBA-Inspektion die folgenden Prüfpunkte:

  • Korrektheit, Oberflächenrauhigkeit und Dicke der Leiterplatte in PCBA.
  • Prüfen Sie die Abmessungen der Leiterplatte entsprechend den Anforderungen der PCBA.
  • Inspektion der Abstände und der Integrität der Leiterbahnen auf der Leiterplatte.
  • Prüfen Sie auf Lötbrücken und offene Schaltkreise.
  • Prüfen Sie die Oberfläche auf Dellen, Kratzer oder andere Mängel.
  • Prüfen Sie die korrekte Positionierung und das Bohren von Durchkontaktierungen.
  • Überprüfung anderer Aspekte wie Pad-Plating, Zähigkeit, Trockenlötung und Beschichtungsqualität.

Vorteil

  • Die Kunden müssen keine Gebühren zahlen.
  • bestehen während des gesamten Produktionsprozesses.

Nachteil

  • Die manuelle Augeninspektion ist eine wenig effiziente und anstrengende Methode.
  • Sie hat starke Einschränkungen und versagt bei der manuellen visuellen Inspektion von Leiterplatten bei komplexeren, dichteren Leiterplatten.
  • Bei der manuellen Inspektion mit dem Auge besteht die Möglichkeit eines menschlichen Fehlers, der zu Sehschwächen führen kann. Die Wirkung der Inspektion hängt von den Fähigkeiten des Inspektors ab.
  • When visual inspection comes to PCB quality inspection then scratch, incorrect silkscreen, uneven solder paste and pads, and insufficient plating must have most of the attention, as all of these defects are mainly undetected by naked eyes visual inspection.
  • Einige Funktionsmängel sind schwer zu erkennen und Daten sind nicht einfach zu sammeln.

Automatische optische Inspektion (AOI)

Wenn eine optische Inspektionsmaschine die visuelle Inspektion von PCBs in PCBAs anstelle einer manuellen Inspektion durchführt, wird diese Inspektion als automatisierte optische Inspektion (AOI) oder automatisierte visuelle Inspektion bezeichnet. Die AOI ist eine sehr fortschrittliche und präzise Technik, mit der eine Vielzahl gängiger Fehler in Leiterplatten und PCBAs erkannt werden kann. 

Es ist in verschiedenen Phasen der Leiterplattenherstellung hilfreich. Sie basiert auf optischen Prinzipien und nutzt Bildanalyse, Vektorbildtechnik und automatische Kontrolltechnologie, um Fehler in der Produktion zu erkennen und zu beheben. Um die Genauigkeit bei der Erkennung von Produktionsfehlern zu verbessern, werden bei der AOI hochauflösende Kameras und Algorithmen eingesetzt wie z.B. Blob-Analyse, Vorlagenabgleich und Objekterkennung. The program compares numerous photos of the PCB to a memory image of a golden board and flags any differences. Another way is to compare it to ideal design standards. AOI is often used before and after reflow and before electrical testing to improve the yield of electrical handling or functional testing. At this time, the cost of correcting defects is much lower than the cost after final testing, generally more than ten times.

It is a faster technique as compared to a manual visual method and eliminates human mistakes. Just like manual visual inspection, this method can’t be used for such components which are placed out of line of sight or hidden underneath. This method  doesn’t help for some PCBAs with high electronic component concentration. 

Vorteile des AOI-Systems

  • Kostengünstig: Für die Kunden ist dieser Prüfservice in den Prozess der Leiterplattenbestückung integriert, so dass sie nicht dafür bezahlen müssen. Für Fabriken kann die automatische optische Inspektion Arbeitskräfte einsparen und die Produktionseffizienz erhöhen.
  • Mehrere Inspektionsstrategien: Umfassende Prüfung von Platinen, Bauteilen, Lötstellen, Lötpastendruck, SMD-Qualität und PCBA-Fertigprodukten.
  • Fähigkeit zur Datenerfassung: Erfassen Sie Inspektionsdaten in Echtzeit und bieten Sie Prozessanalysen zur Verbesserung der Prozessfähigkeit.
  • Verlässlichkeit: Der vollautomatische mechanische Betrieb vermeidet den Einfluss menschlicher Faktoren bei der manuellen visuellen Inspektion, kann kleine und unauffällige Fehler genau finden und bietet eine Garantie für Großaufträge.
  • Flexibilität: Das Beste an der AOI ist, dass sie in jeder Phase des Prozesses und so oft wie nötig angewendet und ausgeführt werden kann.
 

Nachteile von AOI-Systemen

  • Kann Schaltkreisfehler nicht erkennen
  • Die Erkennung von unsichtbaren Lötstellen und doppelseitig gelöteten Leiterplatten ist machtlos.
  • Die Erkennungswirkung von PCBA mit hoher Komponentendichte ist schlecht.
 

Automatisch Röntgeninspektion(AXI)

With the widespread use of SMT-Bestückung technology (Oberflächenmontage-Technologie), the complexity of PCB and PCBA also increased.  Mostly the aim is to mount more components in the smallest possible space on board and by doing so, it makes it difficult to carry on visual inspection either manually or automated. These challenges can be overcome by using x-ray inspection equipment. Automated X-ray inspection is primarily used to detect defects in ultra-fine pitch and ultra-high-density circuit boards, as well as circuit bridges, missing chips, misalignment, and other defects created during assembly. The inspection principle is to use the difference in X-ray absorption of different substances to inspect the part to be tested and find defects, for example, solder is made up of heavier material than components which means solder absorbs more x-rays and is more visible than components. Internal defects in IC chips can also be detected using tomography and is the only way to test the quality of ball grid array and solder ball bonding.

ICT-Tests

Es gibt verschiedene Testmethoden, wie z.B. den Bed of Needles-Tester und den Flying Probe-Tester. Identifizieren Sie Fertigungsfehler mit elektrischen Leistungstests und testen Sie analog-digitale und Mixed-Signal-Komponenten, um sicherzustellen, dass sie den Spezifikationen entsprechen. Die wichtigsten Vorteile sind niedrige Testkosten pro Platine, leistungsstarke digitale und funktionale Testfunktionen, schnelle und gründliche Kurzschluss- und Unterbrechungstests, programmierbare Firmware, hohe Fehlerabdeckung und einfache Programmierung. Die Hauptnachteile sind die Notwendigkeit von Testvorrichtungen, der Zeitaufwand für Programmierung und Fehlersuche, die teure Herstellung von Vorrichtungen und die schwierige Handhabung.

PCBA Funktionstest (erfordert Testmodule)

Der Funktionstest ist das früheste automatische Testprinzip. Dabei handelt es sich um einen umfassenden Test der Funktionsmodule einer Leiterplatte mit Hilfe spezieller Testgeräte in der Mitte und am Ende der Produktionslinie, um die Qualität der Leiterplatte zu bestätigen. Funktionale Systemtests basieren auf einer bestimmten Platine oder einer bestimmten Einheit und können mit einer Vielzahl von Geräten durchgeführt werden. Es gibt Endprodukttests, neueste physikalische Modelle und Stapeltests. PCBA Funktionstests liefern in der Regel keine detaillierten Daten zur Verbesserung des Prozesses, sondern erfordern eine besondere Ausrüstung und speziell entwickelte Testverfahren.

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