Johdanto
Piirilevyn kokoonpanotarjous voi sisältää rivin röntgentarkastusta varten.
Monien EMS-ostajien ensimmäinen reaktio on oikeudenmukainen: "Tarvitsemmeko tätä vai onko se vain toinen tarkastusmaksu?"
Vastaus riippuu siitä, mitä taulu piilottaa.
AOI voi tarkastaa näkyvät asennusolosuhteet. Silmämääräinen tarkastus voi tarkastella paljaita juotosliitoksia, napaisuutta ja komponenttien sijoittelua. FCT voi vahvistaa määritellyn toiminnallisen käyttäytymisen. Mikään näistä menetelmistä ei kuitenkaan pysty täysin näyttämään, mitä BGA-, QFN-, LGA-, CSP-, PoP- tai muun alimmalle{3}}päätetyn paketin alla tapahtuu.
Siellä röntgentarkastuksesta on hyötyä.
EMS-ostajien tulee pyytää röntgentarkastusta, kun suurin laaturiski on piilossa normaalilta silmämääräiseltä tarkastukselta, erityisesti BGA:n, QFN:n, LGA:n, pohja-päätettyjen komponenttien, piilotettujen juotosliitosten, pilottiprosessin validoinnin, piilotetun-liitoksen korjauksen, epäselvien toimintahäiriöiden tai asiakkaan dokumentaatiovaatimusten yhteydessä.
Tavoitteena ei ole lisätä X{0}}sädettä jokaiseen PCBA-koontiversioon. Tavoitteena on käyttää sitä silloin, kun tarkastuksen tulos auttaa ostajaa tekemään paremman valmistus-, laatu- tai julkaisupäätöksen.
Mitä röntgentarkastus voi todellisuudessa näyttää?
Röntgentarkastus on -tuhoamaton tarkastusmenetelmä, jota käytetään kootun levyn ja osan rungon läpi katsomiseen. Piirilevyn kokoonpanossa sitä käytetään pääasiassa silloin, kun juotosliitokset tai sisäiset juotosrakenteet eivät näy selvästi ulkopuolelta.
Käytännön EMS-työssä X{0}}Ray Inspection voi auttaa arvioimaan:
- BGA juotosliitokset
- QFN-, DFN- tai LGA-piilotetut juotosalueet
- CSP, PoP tai muut alimmalle{0}}päätetyt komponentit
- juotteen tyhjennys
- piilotetut juotossillat
- riittämätön juote pakkausten alla
- törkeä suuntausvirhe
- mahdolliset head{0}}in-tyynyn ilmaisimet
- juotteen jakelu piilotettujen{0}}liitosten uudelleenkäsittelyn jälkeen
- epäiltyjä piilovia vikoja vikaanalyysin aikana
Yksinkertainen tapa ajatella asiaa on tämä:
AOI tarkistaa, miltä lauta näyttää ulkopuolelta.
X-Röntgen auttaa tarkastamaan, mitä pakkauksen alla on piilotettu.
Molemmilla on väliä. He vain tarkastavat kokoonpanon eri kerroksia.
Mitä röntgentarkastus ei- todista
X-Röntgenkuvaus on arvokas, mutta se ei ole täydellinen testisuunnitelma.
Se ei vahvista laiteohjelmiston toimintaa. Se ei todista viestinnän vakautta. Se ei vahvista anturin vastetta, moottorin ohjausta, latauskäyttäytymistä, virrankulutusta tai koko tuotteen toimintaa määritellyissä käyttöolosuhteissa.
Se on FCT-alue.
Röntgensäde ei myöskään korvaa AOI:ta, koska näkyvät viat ovat silti tärkeitä. Levy saattaa silti tarvita AOI:ta napaisuusvirheiden, puuttuvien osien, hautakivien, näkyvien juotossiltojen tai sijoitussiirtymän havaitsemiseen.
Se ei myöskään korvaa tieto- ja viestintätekniikkaa, jossa sähkökattoa tarvitaan avautumisten, oikosulkujen, komponenttiarvojen tai korttitason -piiriolosuhteiden vuoksi.
X-Röntgensäde täyttää tietyn aukon: piilotetun juotosliitoksen näkyvyyden.
Jos röntgenkuvausta pyydetään ilman selkeää tarkastuskysymystä, se voi lisätä kustannuksia ja tarkastusaikaa parantamatta ostajan seuraavaa päätöstä.
Milloin röntgentarkastusta on pyydettävä ajoissa
Röntgentarkastuksesta tulee keskustella ennen tarjouksen tekemistä tai tuotannon suunnittelua, jos levy sisältää piilotettuja-yhteispaketteja tai kun tarkastuksen todisteet vaikuttavat hyväksymis-, julkaisu- tai epäonnistumispäätökseen{2}}.
1. Kun hallitus käyttää BGA- tai Fine{1}}Pitch BGA -paketteja
Useimmissa EMS-lainausarvosteluissa BGA on ensimmäinen pakettityyppi, jonka pitäisi laukaista röntgenkysymys.
Juotosliitokset sijaitsevat komponentin alla, joten normaali silmämääräinen tarkastus ei voi suoraan vahvistaa, onko jokainen pallo muodostunut oikein. AOI voi vahvistaa sijoituksen kohdistuksen ulkopuolelta, mutta se ei voi täysin arvioida pakkauksen alla olevia juotosliitoksia.
BGA- ja hieno{0}}pitk BGA-kokoonpanossa röntgensäde voi auttaa tunnistamaan sillat, epänormaalit tyhjennykset, suuret kohdistusvirheet, pallon romahtamisongelmat tai visuaaliset osoittimet, jotka voivat viitata heikkoon juotoksen muodostumiseen.
Tämä ei tarkoita, että jokainen BGA-kortti tarvitsee automaattisesti saman X{0}}sädekoon. Jotkut hankkeet saattavat tarvita näytetarkastusta. Muut saattavat tarvita ensin-artikkelin tarkistusta, pilottiversion vahvistusta tai yksikkö-yksikkökohtaista-tarkistusta valituille komponenteille.
Mutta jos levy käyttää BGA- tai FBGA-paketteja, ostajien tulisi keskustella X{0}}Röntgensäteestä tarjouspyyntövaiheessa. Kokoamisen jälkeen odottaminen voi aiheuttaa myöhäisen tarkastusaukon.
2. Kun suunnittelussa käytetään QFN-, DFN-, LGA-, CSP- tai PoP-komponentteja
BGA ei ole ainoa syy harkita röntgensädettä.
QFN, DFN, LGA, CSP, PoP ja muut pohja{0}}päätetyt paketit voivat myös piilottaa tärkeät juotosolosuhteet. Nämä paketit ovat yleisiä kompakteissa kulutuselektroniikassa, teollisuusmoduuleissa, tietoliikennekorteissa, tehoon liittyvissä{2}}malleissa ja sekateknologian piirilevykokoonpanoissa.
QFN voi näyttää hyväksyttävältä ulkopuolelta, mutta lämpötyynyllä tai piilossa olevalla juotosalueella voi silti olla tyhjiöjä, huonoa kosttumista tai epätasaista juotteen jakautumista. Joissakin sovelluksissa tämä voi vaikuttaa lämmönsiirtoon, maadoitukseen, signaalin eheyteen tai pitkäaikaiseen{1}}luotettavuuteen.
Ostajan ei pitäisi vain kysyä: "Voiko levy koota?"
Parempi kysymys on: "Voidaanko kriittiset juotosliitokset tarkastaa tarpeeksi hyvin seuraavan päätöksen tukemiseksi?"
3. Milloin AOI näkee sijoituksen, mutta ei todellista riskiä
AOI on hyödyllinen, mutta se on silti silmämääräinen tarkastus.
Se voi havaita puuttuvat osat, napaisuusvirheet, komponenttien siirtymät, hautakivet, näkyvät juotossillat ja monet muut kokoonpanoongelmat. Mutta AOI ei voi tarkastaa pakkausten alle piilotettuja juotosliitoksia.
Siksi AOI:ta ja X{0}}röntgeniä ei pidä käsitellä kilpailevina menetelminä.
AOI kysyy: näyttääkö näkyvä kokoonpano oikealta?
X-Ray kysyy: mitä pakkauksen alla tai piilotetun juotosalueen sisällä tapahtuu?
Tämä on yksi yleisimmistä ostajan virheistä: puhtaan AOI-tuloksen olettaminen tarkoittaa, että myös piiloliitokset ovat hyväksyttäviä.
Se voi olla totta. Mutta AOI ei voi todistaa sitä.
4. Milloin prototyyppi- tai pilottitulokset ratkaisevat seuraavan koontiversion
Röntgentarkastus voi olla erityisen hyödyllinen prototyyppien ja pilottiversioiden aikana.
Prototyyppivaiheessa ostajan on ehkä ymmärrettävä, johtuuko ongelma suunnittelusta, kokoonpanosta, kaavaimesta, uudelleenjuoksuprofiilista, pakkauksen valinnasta, komponenttien käsittelystä vai testiasetuksista. X-Röntgensäde voi auttaa rajaamaan keskustelua, kun kyseessä ovat piilotetut juotosliitokset.
Pilottivaiheessa kysymys tulee vakavammaksi. Tiimi ei vain tarkista, voiko lauta toimia kerran. Se päättää, ovatko suunnittelu-, prosessi- ja tarkastussuunnitelmat valmiita pienten-määrien tai erätuotantoon.
Toimiva pilottilautakunta on hyödyllinen.
Toimiva pilottilauta tarkastustodistuksineen on paljon hyödyllisempi, kun seuraava päätös on tuotannon vapauttaminen.
5. Kun piilotettu-yhteistyö on suoritettu
Rework muuttaa tarkastuskysymyksen.
Jos näkyvä liitin tai suuri passiivinen komponentti työstetään uudelleen, silmämääräinen tarkastus saattaa riittää monissa tapauksissa. Mutta jos BGA, QFN tai vastaava piilotettu{1}}liitoskomponentti on poistettu ja vaihdettu, tarkastuksesta tulee herkempää.
Uudelleentyöskentelyn jälkeen X{0}}Ray voi auttaa arvioimaan kohdistusta, siltoja, tyhjennystä, juotteen jakautumista tai muita piilotettuja ongelmia, joita ei voida tarkastella ulkopuolelta.
Tämä ei ole vain laatukysymys. Se on myös jäljitettävyysongelma.
Jos uudelleenkäsiteltyä korttia käytetään myöhemmin validointiin, kenttätestaukseen tai asiakkaan hyväksyntään, ostajan tulee tietää, edustaako kyseinen yksikkö normaalia prosessitehoa vai korjattua tilaa.
6. Kun kortti epäonnistuu FCT:ssä ja syy ei ole ilmeinen
FCT voi kertoa, että kortti ei toimi. Se ei aina kerro miksi.
Levy voi epäonnistua laiteohjelmiston, ohjelmoinnin, väärän komponentin arvon, liitinongelman, testilaiteongelman, tehosekvenssin, juotossillan, avoimen liitoksen tai piilotetun pakettivian vuoksi.
Jos vika liittyy komponenttiin, jossa on piilotetut juotosliitokset, röntgensäteestä voi tulla osa vian-analyysipolkua.
Jos esimerkiksi BGA{0}}pohjainen prosessorikortti ei käynnisty, röntgensäde voi auttaa tarkistamaan, onko BGA:n alla ilmeisiä juotosliitosongelmia. Jos QFN-virtapiiri toimii epäjohdonmukaisesti, X-Säde voi auttaa tarkastamaan paljastetun tyynyn ja juotteen kunnon.
X-Röntgen ei saa olla ensimmäinen vastaus jokaiseen toimintahäiriöön. Mutta kun epäilyttävässä komponentissa on piilossa olevia liitoksia, se voi säästää aikaa arvaamiseen verrattuna.
7. Kun tuotteella on korkeammat luotettavuusodotukset
Jotkut PCBA-projektit sisältävät enemmän riskejä kuin toiset.
Teolliset ohjauslevyt, automaatiolaitteet, teho{0}}liittyvät moduulit, viestintälaitteet, autoihin- liittyvä elektroniikka, lääketieteellinen tukielektroniikka ja kentällä{2}} käytettävät tuotteet vaativat usein enemmän tarkastusta kuin pelkkä matalan riskin-prototyyppi.
Mitä korkeampi vika maksaa, sitä tärkeämpää on ymmärtää, mitä juotosliitoksia ei voida tarkastaa silmämääräisesti.
Näissä projekteissa ostajien tulee päättää ajoissa, käytetäänkö X{0}}röntgeniä:
- ensimmäinen artikkelitarkastus
- näytetarkastus
- pilottirakennuksen vahvistus
- prosessin validointi
- tarkista vahvistus
- epäonnistumisen analyysi
- asiakaskohtaista-raportointia
Vastauksen ei tarvitse olla sama jokaiselle yksikölle tai jokaiselle rakennukselle. Mutta tarkastuksen laajuuden tulisi olla tarkoituksellinen.
8. Kun asiakas vaatii tarkastustodistusta
Joskus röntgenkuvausta ei pyydetä, koska EMS-kumppani suosittelee sitä. Sitä pyydetään, koska ostajan sisäinen laatutiimi, loppuasiakas, sertifiointikumppani tai hakemusvaatimus pyytää todisteita.
Tällaisissa tapauksissa ostajan tulee määritellä selkeästi dokumentointivaatimus.
Tarvitseeko asiakas röntgenkuvia?
Pitääkö raportissa näyttää tietyt komponenttien sijainnit?
Onko tarkastusnäyte-perustunut vai yksikkö-yksikkö-?
Onko olemassa hyväksymis-/hylkäyskriteerejä mitätöimiselle, siltaukselle tai kohdistukselle?
Kuka arvioi ja hyväksyy rajatapaukset?
Jos raportointia vaaditaan, siitä tulee keskustella ennen tarjousta. Röntgentarkastus ilman selkeää raportointivaatimusta voi silti jättää ostajan ilman tarvitsemiaan todisteita.
Kun röntgentarkastus ei välttämättä ole tarpeen
X-Röntgen on arvokas, mutta sitä ei pidä lisätä sokeasti.
Yksinkertainen piirilevykokoonpano, jossa on näkyvät lokin-siipijohdot, läpi-reikäkomponentit, alhainen tiheys, ei BGA:ta tai pohja{2}}päätettyjä paketteja ja pieni tuoteriski ei välttämättä tarvitse röntgentarkastusta. Monissa tällaisissa tapauksissa silmämääräinen tarkastus, AOI, perussähkötarkastukset tai FCT voivat tarjota tarpeeksi luottamusta projektivaiheeseen.
Enemmän tarkastuksia ei ole automaattisesti parempi.
X{0}}Röntgen lisää prosessiin kuluvaa aikaa, kustannuksia, tulkintatyötä ja toisinaan tarkastelun monimutkaisuutta. Se tarjoaa hyödyllistä näyttöä vain, kun ostaja tietää, mitä riskiä se yrittää vähentää.
Keskeinen kysymys on:
Ovatko kaikki tärkeät juotosliitokset tarkastettavissa normaaleilla visuaalisilla tai optisilla menetelmillä?
Jos vastaus on kyllä, X{0}}Röntgen voi olla valinnainen. Jos vastaus on ei, X-Ray ansaitsee paikan tarkastusstrategiakeskustelussa.
Kuinka EMS-ostajien tulisi määrittää röntgensäteen laajuus?
Jos röntgentarkastusta tarvitaan, ostajan ei tule kirjoittaa tarjouspyyntöön vain "X-Röntgen, jos tarvitaan".
Se ei ole laajuus.
Paremmassa pyynnössä tulisi määritellä:
- mitkä komponentit vaativat röntgensäteen
- onko tarkastus 100 %, näyte-perustuva, vain ensimmäinen artikkeli vai vain epäonnistuminen-analyysi
- onko tavoitteena tarkistaa siltauksen, tyhjennyksen, juotteen jakautumisen, kohdistuksen tai uudelleentyöstön laatu
- tarvitaanko kuvia tai raportteja
- sovelletaanko{0}}asiakkaan määrittämiä hyväksymisehtoja
- mitä pitäisi tapahtua, jos yksikkö epäonnistuu tarkastuksessa
- päteekö sama X{0}}säteen laajuus prototyyppi-, pilotti- ja tuotantovaiheissa
Nämä tiedot auttavat EMS-kumppania tekemään tarjouksen tarkasti ja suunnittelemaan tarkastuskulun.
Epämääräinen röntgenpyyntö voi aiheuttaa saman ongelman kuin epämääräinen FCT-pyyntö: kaikki ovat yhtä mieltä siitä, että testaus tarvitaan, mutta kukaan ei tiedä tarkalleen, mikä tulos hyväksytään.
Mitä kysyä EMS-kumppaniltasi röntgenvalmiudesta
Ilmaisu "X-Ray available" ominaisuusluettelossa ei kerro kaikkea.
Ostajat voivat kysyä ennen X{0}}Ray Inspectionin lisäämistä PCBA-projektiin:
- Tehdäänkö röntgentarkastus omassa-tai ulkoistettuna?
- Sopiiko järjestelmä tämän mallin levykokoon ja pakkaustyyppeihin?
- Riittääkö 2D-röntgen-säde, vai tarvitaanko kulmakuvausta tai CT-tyylianalyysiä vian analysointiin?
- Mitkä komponentit tarkastetaan?
- Mitä kuvia tai raportteja voidaan tarjota?
- Kuka arvioi rajatapauksia?
- Miten tarkastustulokset tallennetaan ja jäljitetään?
- Mikä on prosessi, jos vika löytyy?
- Voidaanko X{0}}Säde-kiikari säätää prototyyppi-, pilotti- ja tuotantovaiheiden välillä?
Nämä kysymykset pitävät keskustelun käytännöllisenä.
Tavoitteena ei ole vaatia edistyneimpiä laitteita jokaiseen rakentamiseen. Tavoitteena on varmistaa, että tarkastusmenetelmä vastaa riskiä.
Röntgentarkastus ja tarjouksen tarkkuus
Röntgentarkastus voi vaikuttaa tarjoukseen ja toimitussuunnitteluun.
Se voi vaatia laitteistolle aikaa, tarkastusohjelmointia, käyttäjän tarkastusta, kuvien tallennusta, raportointia, teknistä harkintaa tai lisäviestintää, jos rajatuloksia ilmenee. Jos vaatimus lisätään ensimmäisen tarjouksen jälkeen, projektin laajuus muuttuu.
Tästä syystä X{0}}Ray Inspection tulee paljastaa tarjouspyyntöjen yhteydessä, kun sillä on merkitystä.
Ostajille tämä ei tarkoita ylimääräisen tarkastuksen maksamista liian aikaisin. Tarkoituksena on varmistaa, että tarjous vastaa todellista rakentamisen odotusta.
PCBA-tarjous, joka sisältää vain standardin AOI:n, ei ole sama asia kuin tarjous, joka sisältää BGA-röntgen{0}}, raportoinnin, uudelleenkäsittelyn tarkistuksen ja toiminnan vahvistuksen. Levyjen määrä voi olla sama, mutta prosessi ei ole.
Kuinka röntgensäde sopii AOI:n, ICT:n ja FCT:n kanssa
Röntgensädettä tulee käsitellä osana kerrostettua tarkastus- ja testausstrategiaa.
AOI tarkistaa näkyvän kokoonpanon laadun.
ICT tarkistaa komponentin{0}}tason sähköolosuhteet, jos testikäyttö sallii.
FCT tarkistaa tuotteen -spesifisen toiminnan määritellyissä käyttöolosuhteissa.
X-Röntgen auttaa tarkastamaan piilotetut juotosliitokset ja sisäiset juotosolosuhteet, joita muut menetelmät eivät välttämättä näytä.
Jokainen menetelmä vähentää erilaista riskiä. Kortilla, joka läpäisee FCT:n, voi silti olla piilotettu juotosongelma. AOI:n läpäisevällä taululla voi silti olla BGA-tyhjennys- tai siltausriski. Kortti, joka läpäisee X-Rayn, saattaa silti epäonnistua laiteohjelmisto- tai{4}}tuotetason toiminnossa.
Vahvin tarkastussuunnitelma ei yleensä ole "enemmän testausta kaikkialla".
Se on oikea tarkastusmenetelmä oikealle riskille.
Käytännön tarkistuslista: Pitäisikö sinun pyytää röntgentarkastusta?
Ennen PCBA-pyynnön lähettämistä EMS-ostajat voivat kysyä:
- Käyttääkö taulu BGA-, FBGA-, QFN-, DFN-, LGA-, CSP-, PoP- tai muita alimmalle{0}}päätettyjä paketteja?
- Ovatko kriittiset juotosliitokset piilossa normaalilta silmämääräiseltä tarkastukselta?
- Onko olemassa lämpötyynyjä tai maadoitustyynyjä, jotka vaikuttavat suorituskykyyn?
- Onko levy tiheä vai hienojakoinen?
- Käytetäänkö tuotetta teollisuuden ohjaus-, teho-, viestintä-, -autoteollisuuteen tai luotettavuuteen{1}}herkissä sovelluksissa?
- Vaikuttaako pilottitulos tuotannon julkaisuun?
- Onko jokin piilotettu{0}}yhteiskomponentti muokattu uudelleen?
- Onko levy epäonnistunut FCT:ssä epäillyn juotteen{0}}perussyyn takia?
- Tarvitseeko asiakas röntgenkuvia tai tarkastusraportteja?
- Ovatko tyhjennys, silloitus, kohdistus tai juotteen jakelu osa hyväksymiskriteerejä?
- Pitäisikö röntgensäteen olla yksikkö-yksiköltä-, näyte-pohjainen, vain ensimmäinen artikkeli vai vain virhe-analyysi?
Jos useat vastaukset ovat kyllä, X{0}}säteestä tulee keskustella ajoissa.
Mitä tämä tarkoittaa EMS-ostajille
Röntgentarkastus ei ole luksuslisä-, eikä se ole yleinen vaatimus.
Se on päätöksentekoväline.
Kun pääriski on piilotettu komponenttipaketin alle, röntgensäde voi tarjota todisteita, joita AOI, visuaalinen tarkastus, ICT tai FCT eivät pysty tarjoamaan yksinään. Kun laudalla ei ole piilotettua-yhteisriskiä, X-Ray voi lisätä kustannuksia parantamatta ostajan seuraavaa päätöstä.
Tuo ero on tärkeä.
Hyvän EMS-ostajan tulee pyytää röntgentarkastusta, kun levyn suunnittelu, komponenttipaketti, luotettavuusodotus, korjaustyön kunto, vika-analyysipolku tai asiakkaan dokumentaatiovaatimus tekee piilotetusta-yhteistarkastuksesta mielekästä.
Huono pyyntö on:
"Ole hyvä ja tee röntgenkuva{0}} tarvittaessa."
Parempi pyyntö on:
"Suorita röntgentarkastus näille BGA- ja QFN-paikoille pilottirakennuksen aikana ja anna kuvia tarkastettavaksi, jos epäillään mitätöinti-, silta- tai kohdistusongelmia."
Tällainen ohje antaa EMS-kumppanille todellisen tarkastusalueen.
Johtopäätös
EMS-ostajien tulee pyytää röntgentarkastusta, kun piirilevyn kokoonpanon riskit ovat piilossa normaalilta silmämääräiseltä tarkastukselta.
Selkeimpiä laukaisimia ovat BGA, FBGA, QFN, DFN, LGA, CSP, PoP, pohja{0}}päätetyt komponentit, piilotetut juotosliitokset, prototyypin tai pilottiprosessin validointi, piilotetut-liitoksen korjaukset, epäselvät toimintahäiriöt, luotettavuus{2}}herkät sovellukset ja asiakasdokumentaatiovaatimukset.
X-Röntgensädettä ei pidä käsitellä yleisenä "parempilaatuisena" -merkkinä. Se on sidottava tiettyyn tarkastuskysymykseen.
Ostajille, jotka valmistelevat PCBA-projektia, jossa on piilotettuja-yhteispaketteja tai tarkastusraportointitarpeita, STHL voi tarkistaa vaatimuksenPCB kokoonpanojaTestaus ja tarkastusnäkökulmasta ennen tarjousta tai tuotannon suunnittelua. Lähetä tiedostosi kauttaPyydä tarjoustai ota yhteyttä osoitteeseeninfo@pcba-china.com
