Als Kernbestandteil elektronischer Geräte bestimmt die Qualität von Leiterplatten direkt die Leistung und Zuverlässigkeit elektronischer Geräte. UndErkennung von Leiterplattenfehlernist ein Schlüsselelement bei der Qualitätskontrolle.
1, Häufige Arten von Defekten in Leiterplatten
(1) Kurzschluss und offener Stromkreis
Kurzschluss ist die zufällige Leitung zwischen verschiedenen Stromkreisen auf einer Leiterplatte; Von einer Stromkreisunterbrechung spricht man, wenn die Leitung unterbrochen ist. Unangemessenes Schaltungsdesign, mechanische Beschädigungen während der Produktion sowie übermäßiges oder unzureichendes Löten beim Schweißen können zu Kurzschlüssen und offenen Stromkreisen führen. Diese Defekte können zu Störungen im Stromkreis und in schweren Fällen sogar zu einem Geräteausfall führen.
(2) Lochfehler
Zu den Lochfehlern zählen Abweichungen der Bohrposition, Lochdurchmesser, der nicht den Designanforderungen entspricht, raue Lochwände und andere Situationen. Unzureichende Präzision der Ausrüstung beim Bohren, Verschleiß der Bohrer oder Korrosion bei der anschließenden Bearbeitung können leicht zu solchen Defekten führen, die wiederum die Installation und elektrische Anschlussleistung von Leiterplatten beeinträchtigen.
(3) Defekt der Kupferfolie
Kupferfolie ist ein wichtiger leitfähiger Bestandteil von Leiterplatten. Zu den häufigsten Mängeln zählen ungleichmäßige Dicke, Oberflächenkratzer, Korrosion und das Ablösen der Kupferfolie. Diese Probleme können die Leitfähigkeit des Stromkreises beeinträchtigen, den Widerstand erhöhen und sogar einen Stromkreisbruch verursachen, wodurch der normale Betrieb der Leiterplatte ernsthaft gefährdet wird.
(4) Defekt in der Lötmaskenschicht
Die Lötmaskenschicht spielt eine Rolle beim Schutz der Leiterplattenschaltung und bei der Verhinderung von Kurzschlüssen. Die Mängel äußern sich in einer unvollständigen Abdeckung, dem Auftreten von Blasen und einer ungleichmäßigen Farbe. Ein schlechter Druckprozess der Lötmaskenschicht und Qualitätsprobleme bei den Rohmaterialien können diese Mängel verursachen und die Schutzwirkung der Leiterplatte verringern.
2, Fehlererkennungstechnologie für Leiterplatten
(1) Manuelle Sichtprüfung
Die manuelle Sichtprüfung ist eine traditionelle Prüfmethode, bei der Prüfer mit bloßem Auge und einfachen Lupen die Oberfläche der Leiterplatte einzeln betrachten und feststellen, ob Mängel vorliegen. Diese Methode ist einfach zu bedienen und kostengünstig, weist jedoch eine geringe Erkennungseffizienz und eine starke Subjektivität auf. Es ist anfällig für Fehl- und Fehlerkennungen, wodurch es schwierig wird, kleine und interne Mängel zu erkennen. Derzeit wird es hauptsächlich in kleinen Produktionsmengen oder in Szenarien verwendet, in denen die Erkennungsgenauigkeit nicht hoch ist.
(2) Automatische optische Inspektion
Die automatische optische Inspektion nutzt das Prinzip der optischen Bildgebung, um mehrere Winkel der Leiterplatte durch eine Kamera zu erfassen. Die erhaltenen Bilder werden mit voreingestellten Standardbildern verglichen und analysiert, um Fehler zu erkennen. Die AOI-Erkennung verfügt über eine hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit und kann Oberflächenprobleme wie Kurzschlüsse, offene Schaltkreise, Kupferfolienfehler, Lötstoppmaskenfehler usw. erkennen. Sie wird häufig in der Produktion im großen Maßstab eingesetzt. Seine Fähigkeit, komplexe Strukturen und interne Defekte zu erkennen, ist jedoch begrenzt und es ist anfällig für Störungen durch Faktoren wie Oberflächenreflexion und Farbe auf der Leiterplatte.
(3) Röntgeninspektion
Röntgenstrahlen können Leiterplatten durchdringen und Bilder der inneren Struktur der Leiterplatte erzeugen, indem sie die Unterschiede in den Röntgenabsorptionsgraden verschiedener Materialien nutzen. Durch die Analyse dieser Bilder können Fehler erkannt werden, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, wie z. B. Lochdefekte und interne Schaltkreisprobleme von mehrschichtigen Leiterplatten. Die Ergebnisse der Röntgenerkennung sind genau und zuverlässig, aber die Gerätekosten sind hoch, die Erkennungsgeschwindigkeit relativ langsam und Röntgenstrahlen stellen bestimmte Gefahren für den menschlichen Körper dar, die einen besonderen Schutz erfordern.
3, Prozess zur Erkennung von Leiterplattenfehlern
(1) Vorbereitungsarbeiten
Vor der Durchführung von Tests muss sichergestellt werden, dass sich die Testausrüstung in einem normalen Betriebszustand befindet, die Testinstrumente kalibriert werden und Standardbilder oder -modelle von Leiterplatten erstellt werden. Gleichzeitig sollte das Prüfpersonal geschult werden, um es mit dem Prüfprozess und den Betriebsmethoden der Geräte vertraut zu machen.
(2) Bildaufnahme
Verwenden Sie je nach ausgewählter Erkennungstechnologie entsprechende Geräte, um Leiterplattenbilder zu erfassen. Passen Sie bei Verwendung von AOI die Kameraposition und -parameter an, um klare Oberflächenbilder der Leiterplatte zu erhalten. Bei der Röntgenerkennung müssen die Strahlungsintensität und die Belichtungszeit entsprechend eingestellt werden, um interne Bilder der Leiterplatte aufzunehmen.
(3) Bildverarbeitung und -analyse
Übertragen Sie die gesammelten Bilder auf einen Computer und wenden Sie Bildverarbeitungsalgorithmen an, um Fehlermerkmale zu verbessern, zu entrauschen, zu segmentieren und hervorzuheben. Anschließend wird das verarbeitete Bild mit einem Standardbild oder -modell verglichen und analysiert, und der Differenzwert des Bildes wird berechnet, um festzustellen, ob Fehler auf der Leiterplatte vorhanden sind, sowie die Art, Position und Schwere der Fehler.
(4) Fehlerermittlung und -kennzeichnung
Bestimmen Sie anhand der Analyseergebnisse und der vor-festgelegten Fehlerbeurteilungskriterien, ob die Leiterplatte qualifiziert ist oder nicht. Verwenden Sie für die erkannten defekten Leiterplatten Markierungsgeräte, um die defekten Stellen zu identifizieren, damit sie in Zukunft einfacher repariert oder entsorgt werden können.