การตรวจสอบและการทดสอบบอร์ดที่ประกอบแล้ว

การตรวจสอบถามว่า บอร์ดถูกสร้างตามแบบหรือไม่ การทดสอบถามว่า บอร์ดทำในสิ่งที่ควรทำหรือไม่ เป็นคำถามที่ต่างกัน ตอบด้วยวิธีที่ต่างกัน และบอร์ดหนึ่งอาจผ่านอย่างหนึ่งและไม่ผ่านอีกอย่างหนึ่ง บทความนี้อธิบายแต่ละวิธี ว่าพบอะไรและไม่พบอะไร

การตรวจสอบ

การตรวจสอบโซลเดอร์เพสต์ (SPI)

หลังจากพิมพ์เพสต์และก่อนวางชิ้นส่วน เครื่องสแกน 3D จะวัดปริมาตร ความสูง และตำแหน่งของเพสต์บนทุกแพด ข้อบกพร่องในการบัดกรีส่วนใหญ่เริ่มจากงานพิมพ์ที่ไม่ดี การจับได้ที่นี่จึงมีต้นทุนต่ำ คือเช็ดบอร์ดและพิมพ์ใหม่ วิธีนี้พบเพสต์มากเกินไป น้อยเกินไป และวางผิดตำแหน่ง วิธีนี้ไม่ดูชิ้นส่วน

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI)

กล้องถ่ายภาพบอร์ดและซอฟต์แวร์เปรียบเทียบภาพกับภาพอ้างอิง หลังวางชิ้นส่วน วิธีนี้พบชิ้นส่วนหาย เลื่อน หมุน หรือผิด หลังรีโฟลว์ วิธีนี้พบสะพานบัดกรี ขาที่ยก และข้อต่อที่อ่อนแอหลายจุด วิธีนี้เร็วและใช้ได้กับทุกบอร์ด

สิ่งที่มองไม่เห็น คือสิ่งที่ซ่อนอยู่ ข้อต่อใต้ BGA ใต้แพดกลางของ QFN หรือใต้ชีลด์จะมองไม่เห็น วิธีนี้ยังบอกไม่ได้ว่าตัวต้านทานมีค่าผิดหากดูเหมือนค่าที่ถูก ยกเว้นเมื่ออ่านเครื่องหมายได้ ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมและข้อบกพร่องภายในอยู่นอกเหนือวิธีนี้ ที่โรงงานของเรา ทุกบอร์ดผ่าน SPI และ AOI ครับ

การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์

ภาพเอกซเรย์แสดงทะลุชิ้นส่วนถึงข้อต่อข้างใต้ เป็นวิธีตรวจสอบ BGA, QFN ที่มีแพดซ่อน และแพ็กเกจอื่นที่มีการเชื่อมต่อซ่อน ได้แก่ สะพาน บอลเปิด บอลหาย และ void (ฟองแก๊สในตะกั่วบัดกรี) การเกิด void ตัดสินตามเกณฑ์ เช่น เกณฑ์ใน IPC-A-610 ซึ่งลูกค้าอาจกำหนด เอกซเรย์ช้ากว่า AOI จึงใช้กับชิ้นแรก ตัวอย่างจากล็อต หรือทุกบอร์ดหากแบบมีความสำคัญ วิธีนี้แสดงรูปร่างของข้อต่อ ไม่แสดงพฤติกรรมทางไฟฟ้า

การตรวจสอบด้วยสายตาและกล้องจุลทรรศน์

บุคคลที่ใช้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์ตรวจสอบสิ่งที่ระบบอัตโนมัติไม่ตรวจ ได้แก่ ขั้วของชิ้นส่วนที่ไม่มีเครื่องหมาย ความเสียหาย ความสะอาด การตัดขา IPC-A-610 เป็นมาตรฐานที่กำหนดว่าบอร์ดที่ประกอบแล้วที่ยอมรับได้มีลักษณะอย่างไร ในคลาสสำหรับความต้องการที่เพิ่มขึ้น และสัญญาหลายฉบับระบุมาตรฐานนี้

การตรวจสอบชิ้นแรก

บอร์ดแรกของรอบการผลิตจะถูกสร้างและตรวจสอบกับรายการวัสดุ (BOM) และแบบก่อนสร้างบอร์ดที่เหลือ ได้แก่ ขั้ว ตำแหน่ง ข้อต่อ และการตั้งค่า เป็นการป้องกันต้นทุนต่ำต่อข้อผิดพลาดเชิงระบบ เช่น ชิ้นส่วนผิดใน feeder

การทดสอบ

การทดสอบ flying probe

โพรบที่เคลื่อนที่แตะจุดทดสอบและแพดบนบอร์ดที่เสร็จแล้ว ทีละคู่ และวัดความต้านทาน ความจุ หรือพฤติกรรมของไดโอด และตรวจหาการลัดวงจรและวงจรเปิด ไม่ต้องใช้ fixture จึงเหมาะกับต้นแบบและงานจำนวนน้อย วิธีนี้ช้าและทดสอบเฉพาะสิ่งที่โพรบเข้าถึงได้ วิธีเดียวกันนี้ใช้กับบอร์ดเปล่าเพื่อตรวจความต่อเนื่อง

การทดสอบในวงจร (ICT)

Fixture ที่มีพินสปริงจำนวนมาก (bed of nails) กดกับจุดทดสอบบนบอร์ด และเครื่องทดสอบวัดชิ้นส่วนแต่ละตัวในที่ ได้แก่ ชิ้นส่วนแต่ละตัวมีอยู่หรือไม่ มีค่าถูกต้องหรือไม่ และบัดกรีแล้วหรือไม่ วิธีนี้เร็วและพบข้อบกพร่องในการผลิตอย่างแม่นยำ จึงเหมาะกับงานจำนวนมาก Fixture มีค่าใช้จ่ายและเวลาในการสร้าง และบอร์ดต้องมีจุดทดสอบที่เข้าถึงได้ คือแพดหรือเวียสำหรับทุกเน็ตที่คุณต้องการวัดครับ

ภาพแสดงสองวิธีในการโพรบบอร์ด ด้วยโพรบเคลื่อนที่และด้วย fixture ของพิน ภาพวาดบนบอร์ดเปล่า บนบอร์ดที่ประกอบแล้วทั้งสองวิธีทำงานแบบเดียวกัน

1. ปลายโพรบ แตะแพด
2. แขนโพรบ เคลื่อนจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง
3. พินสปริง ของ fixture แตะจุดทดสอบทั้งหมดพร้อมกัน
4. แผ่น fixture ยึดพินไว้

Boundary scan

ชิ้นส่วนที่รองรับมาตรฐาน JTAG boundary scan (IEEE 1149.1) สามารถทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างกันผ่านพินไม่กี่ตัว โดยไม่ต้องโพรบ วิธีนี้พบวงจรเปิดและลัดวงจรใต้ BGA ที่โพรบเข้าถึงไม่ได้ วิธีนี้ต้องมีชิ้นส่วนเหล่านั้นในแบบ

การทดสอบการทำงาน (FCT)

บอร์ดได้รับพลังงานและทำงานเหมือนที่จะใช้งาน อินพุตถูกขับ เอาต์พุตถูกวัด เฟิร์มแวร์ถูกทำงาน อินเทอร์เฟซถูกใช้งาน และโหลดถูกนำไปใช้ วิธีนี้ทดสอบวงจรทั้งหมด รวมถึงสิ่งที่การทดสอบระดับชิ้นส่วนไม่พบ ได้แก่ ค่าผิดในเครือข่ายป้อนกลับที่ยังอยู่ในเครื่องหมายของชิ้นส่วน ข้อบกพร่องของเฟิร์มแวร์ วงจรแอนะล็อกที่อยู่นอกค่าความคลาดเคลื่อน

การทดสอบการทำงานเป็นการทดสอบของคุณ โรงงานไม่ทราบว่าบอร์ดควรทำอะไร เพื่อให้ทำการทดสอบนี้ คุณต้องจัดเตรียม:

• ขั้นตอน ว่าเชื่อมต่ออะไร ใช้สัญญาณอะไร อ่านอะไร อะไรคือผ่าน
• เฟิร์มแวร์หรือเฟิร์มแวร์ทดสอบ
• fixture หรือรายละเอียดเพื่อสร้าง fixture (หรือวิธีเชื่อมต่อสายเคเบิล)
• และขีดจำกัดผ่านและไม่ผ่าน

จากนั้นโรงงานสามารถสร้าง fixture และทำการทดสอบกับทุกบอร์ด ICT การทดสอบการทำงาน และการเขียนโปรแกรมอยู่ในบริการของเรา

Burn-in

บอร์ดได้รับพลังงาน มักอยู่ในสภาพอุ่น เป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน เพื่อให้ข้อบกพร่องในช่วงต้นปรากฏในโรงงาน ไม่ใช่ที่ลูกค้าของคุณ วิธีนี้พบชิ้นส่วนที่มีข้อบกพร่องแฝงและข้อต่อที่อยู่ขอบเขตซึ่งล้มเหลวภายใต้ความเค้น วิธีนี้ใช้เวลาและอุปกรณ์ และมักใช้กับตัวอย่างหรือบอร์ดสำหรับการใช้งานที่ต้องการสูง เราทำ burn-in กับตัวอย่าง ที่อุณหภูมิห้องและที่อุณหภูมิสูงครับ

แต่ละวิธีพบอะไร

สามวิธีนี้วางเคียงกันแสดงให้เห็นว่าทำไมแต่ละวิธีจึงเห็นสิ่งที่เห็น

1. แสง: กล้องเห็นพื้นผิว ข้อต่อใต้ชิ้นส่วนถูกซ่อน
2. เอกซเรย์: ลำแสงทะลุชิ้นส่วน ข้อต่อซ่อนและ void จึงปรากฏ
3. โพรบ: เข็มแตะจุดทดสอบและวัดที่ตำแหน่งที่เข้าถึงได้

วิธีเลือก

1. ต้นแบบ: AOI ร่วมกับการทดสอบบนโต๊ะของคุณเองกับบอร์ดแรกมักเพียงพอ คุณกำลังหาข้อผิดพลาดในการออกแบบ ซึ่งการทดสอบของโรงงานไม่พบ
2. ชุดเล็ก: เพิ่มการทดสอบการทำงานด้วย fixture แบบง่าย และเอกซเรย์สำหรับ BGA
3. ปริมาณมาก: ใช้ SPI, AOI, ICT หรือการทดสอบการทำงาน และเอกซเรย์แบบสุ่มตัวอย่าง
4. ผลิตภัณฑ์สำคัญหรือซ่อมยาก: เพิ่ม burn-in คลาสการตรวจสอบที่เข้มงวดขึ้น และบันทึกสำหรับแต่ละบอร์ด

ระบุคลาสการยอมรับที่ต้องการ (เช่น IPC-A-610 คลาส 2 หรือ 3) ในคำสั่งซื้อครับ

สิ่งนี้ปรากฏอย่างไรเมื่อสั่งซื้อที่นี่

โรงงานของเราทำ SPI และ AOI กับทุกบอร์ด การตรวจสอบชิ้นแรก และให้บริการ ICT การทดสอบการทำงาน การเขียนโปรแกรม และ burn-in ตัวเลือกการทดสอบและการตรวจสอบที่มีผลใช้อยู่บน หน้าความสามารถในการผลิต การตรวจสอบ 25 รายการเมื่ออัปโหลดเป็นเรื่องต่างกัน คือตรวจสอบไฟล์ ก่อนที่คุณจะชำระเงิน ไม่ใช่บอร์ดที่ประกอบแล้ว การตรวจสอบไฟล์แสดงได้ว่าไฟล์ของคุณครบถ้วน สอดคล้องกัน และผลิตได้ การตรวจสอบไม่สามารถแสดงว่าวงจรของคุณทำงานได้ มีเพียงการทดสอบตามขั้นตอนของคุณเท่านั้นที่แสดงได้ และเป็นสิ่งที่คุณต้องกำหนด วิศวกรยืนยันทุกคำสั่งซื้อ โปรดดู วิธีประกอบบอร์ด ด้วยครับ