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PCBAテスト

なぜPCBAテストが必要なのか？

最も重要な電子製品の一つとして、プリント基板が動作するためには、一連の複雑で退屈な組み立て工程を経る必要があります。複雑な電子機器では、PCBAボード上に数百の部品と数千のはんだ接合部が存在することもあります。複雑さが増すと、多くの新しい可能性が生まれる反面、故障の可能性も高くなります。電子機器の製造技術は、技術の漸進的な進歩により、常に向上しています。その結果、機器や装置の小型化が進み、高密度化が突出してきている。さらに、部品点数が減り、プリント基板はより小さな面積に多くの電子部品を搭載することが求められるため、相互接続の密度が高くなり、製品の品質が大幅に向上することが要求されるようになりました。このような複雑なSMTやプリント配線板でエラーが発生しないようにするためには、製造工程で発生する問題を解決する必要があります。ディップアッセンブリーの工程では、組み立て前と組み立て後のPCBAのテストが特に重要です。PCBアセンブリテストの目的は、以下を検出することです。プリント基板製造の故障、電子部品の故障、はんだ付けの問題、機能的な問題などを量産前に間に合わせ、企業のブランドイメージを損なわないようにするためです。 FSテックでは、お客様のご要望にお応えするために、幅広いテスト能力を備えています。専門的なテストチームが、欠陥のない、高品質で信頼性の高い製品を保証します。

PCBアセンブリ検査チェックリスト

FSテックでは、先進のPCBAテスト機器を活用し、故障の発生を抑え、プロセスの改善を推進しています。当社の総合的なプリント基板試験サービスには、以下のようなものがあります。

目視検査

PCBA外観検査の目的は、プリント基板とPCBアセンブリ（PCBA）が顧客の要求と関連する品質許容基準を満たしているかどうかを、肉眼または光学機器のいずれかを使用して判断することである。目視検査は、設計、製造、組み立ての各段階を通じて実施されます。ビジュアル検査方法は以下の通りです。手動外観検査（MVI）、自動光学検査（AOI）、自動X線検査（AXI）などがあります。

マニュアルビジュアルインスペクション(MVI)

マニュアルテストは、経験豊富な検査員が肉眼や拡大鏡で直接基板を観察する検査方法である。手動による目視検査は、最も基本的なもので PCBアセンブリを検査します。すべてのパラメータが満足されたことを保証するために、PCBはガーバーファイルと比較されます。基板の種類や搭載されている部品によって、さまざまな種類の問題があります。そのため、PCBアセンブリの目視検査は、製造工程における数ある検査工程のひとつに過ぎないことが多い。

PCBAの完全な製造が完了した後に手動でPCBAの検査を行うことも可能で、その方が有益な場合があります。目視検査のためのPCBAの徹底的な検査があります。ほとんどの場合、PCBAに存在する可能性のある欠陥を検出するために、PCBAのあらゆる側面をチェックするために、すべての手動外観検査が実施されます。通常プリント基板マニュアル検査チェックリストは、以下のテストポイントをカバーしています。

PCBAの基板の精度、表面粗さ、厚さ。
PCBAの要件に従ってPCBの寸法を確認します。
プリント基板上の導電路のクリアランスと完全性を検査する。
はんだブリッジ、オープン回路のチェック。
表面にへこみや傷などの異常がないかどうか。
ビアの正しい位置と穴あけ方法を確認する。
その他、パッドめっき、靭性、ドライソルダリング、コーティングの品質などをチェックします。

アドバンテージ

お客さまに手数料をお支払いいただく必要はありません。
生産プロセス全体に存在する。

デメリット

手作業による目視検査は、効率が悪く、疲れる方法です。
しかし、より複雑で高密度なPCBでは、強い制約があり、手動によるPCBアセンブリの目視検査では失敗します。
手作業による目視検査では、人為的なミスが発生する可能性があり、視力に不具合が生じる可能性があります。検査効果は検査員の能力に依存する。
プリント基板の品質検査では、傷、シルク印刷の不備、はんだペーストやパッドの不均一、メッキの不足など、肉眼では発見できない欠陥に最も注意を払わなければなりません。
機能的な不具合は発見しにくいものもあり、データの収集が容易ではありません。

自動光学検査(AOI)

PCBAのPCBを手動で検査する代わりに、光学式検査機で目視検査を行う場合、その検査は自動光学検査（AOI）または自動目視検査として知られています。AOIは、PCBやPCBAの一般的な欠陥を幅広く特定できる、非常に高度で正確な技術です。

PCB製造の様々なフェーズで役立ちます。光学的原理に基づき、画像解析、ベクトル画像処理技術、自動制御技術などを総合的に用いて、生産現場で発生する不良を検出し、対処します。生産ミスの検出精度を高めるために、AOIは高解像度カメラとアルゴリズムを採用しています。ブロブ解析、テンプレートマッチング、物体認識など.このプログラムは、PCBの多数の写真とゴールデンボードのメモリ画像を比較し、相違点があればフラグを立てます。もう一つの方法は、理想的な設計基準と比較することです。 AOI検査は、電気的取り扱いや機能試験の歩留まりを向上させるために、リフロー前後や電気試験前に使用されることが多い。このとき、不具合修正にかかるコストは、最終テスト後に比べて格段に低く、一般に10倍以上にもなります。

手作業による目視検査に比べ、より迅速な検査が可能で、人的ミスを排除することができます。ただし、手作業による目視検査と同様、目視できない位置にある部品や下に隠れている部品には使用できません。また、電子部品が密集しているPCBAでは、この方法は使えません。

AOIシステムの利点

費用対効果に優れています。お客様にとって、この検査サービスはPCB組立工程に含まれており、お客様は検査費用を支払う必要がありません。工場にとっては、自動光学検査は人手を節約し、生産効率を高めることができます。
複数の検査戦略。ベアボード、コンポーネント、はんだ接合部、はんだペースト印刷、SMD品質、PCBA完成品の包括的なテストを提供します。
データ収集機能。検査データをリアルタイムに収集し、プロセス解析を行い、プロセス能力を向上させます。
信頼性手動目視検査による人的要因の影響を受けない全自動機械操作で、小さく目立たない欠陥を正確に見つけることができ、大規模な注文に保証を提供します。
柔軟性。AOIの最大の特徴は、プロセスのどの段階でも、また何度でも適用・実行できることです。

AOIシステムのデメリット

回路エラーを検出できない
見えないはんだ接合部や両面はんだのプリント基板の検出は無力です。
部品密度の高いPCBAは検出効果が悪い。

自動 X線検査(AXI)

の普及に伴い SMTアセンブリ技術(表面実装技術)また、PCBやPCBAの複雑化も進んでいます。多くの場合、基板上の最小限のスペースに多くの部品を実装することが目的であり、そうすることで、より多くの部品を実装することが困難になっています。の目視検査は、手動または自動で行われます。これらの課題は、X線検査装置を使うことで克服することができます。X線自動検査は、主に超ファインピッチや超高密度回路基板の欠陥や、回路ブリッジ、チップ欠落、ミスアライメントなど、組み立て時に生じた不具合を検出するために使用されます。検査の原理は、物質ごとのX線吸収の違いを利用して検査対象部分を検査し、欠陥を見つけるというもので、例えば、はんだは部品よりも重い物質でできているため、部品よりもX線の吸収が大きく、目視で確認することができる。ICチップの内部欠陥もトモグラフィーで検出でき、ボールグリッドアレイやハンダボール接合部の品質を検査する唯一の方法です。

ICTテスト

試験方法には、ベッド・オブ・ニードル・テスターやフライング・プローブ・テスターなどがあります。電気性能試験で製造上の欠陥を特定し、アナログ・デジタルおよびミックスドシグナル部品を試験して、仕様に適合していることを確認します。主な利点は、基板あたりのテストコストが低いこと、強力なデジタル・ファンクションテスト機能、短絡・開路テストを高速かつ徹底的に行えること、プログラム可能なファームウェア、高い欠陥カバー率、プログラミングのしやすさです。主な欠点は、テスト・フィクスチャの必要性、プログラミングとデバッグの時間、高価なフィクスチャの製造、および使いにくさです。

PCBA機能テスト（テストモジュール必要）

機能系テストは最も早い自動テストの原理で、生産ラインの中間と終点で特殊なテスト装置を用いて回路基板の機能モジュールを総合的にテストし、回路基板の品質を確認する。機能システムテストは、特定の基板または特定のユニットに基づき、さまざまな装置を使用して行うことができます。最終製品試験、最新の物理モデル、スタック試験などがあります。 PCBA 機能テストは一般に、プロセスを改善するための詳細なデータを提供するものではなく、特別な装置と特別に設計されたテスト手順を必要とします。

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