Entendendo Técnicas de Inspeção de PCB para Qualidade Superior

10 Mar 2022

Qualidade e precisão são aspectos cruciais de qualquer produto para remover erros, e o mesmo se aplica para placas de circuito impresso já que são um componente crucial em todos os dispositivos digitais e eletromecânicos. Então, a inspeção de PCB é um aspecto crucial da fabricação e montagem de PCB. Na fabricação, placas em branco são fabricadas, e a montagem compreende montagem de circuitaria e componentes. Idealmente, a inspeção de PCB é realizada em cada etapa dos processos de fabricação e montagem. Embora uma inspeção visual básica possa identificar algumas falhas e ainda seja usada, existem muitos tipos de ferramentas e técnicas de teste automatizadas usadas por fabricantes de PCB e provedores de serviços de montagem. Este post oferece os tipos de inspeção de PCB e sua significância.

Técnicas de Inspeção de PCB Referencial e Não-Referencial

Existem três tipos de placas amplamente usadas - rígida, flex e rígido-flex. Placas flex e rígido-flex encontram aplicações máximas entre indústrias pois são flexíveis yet duráveis com alto raio de curvatura e têm capacidade de acomodar vários componentes em um substrato fino. Estas placas têm diferentes algoritmos de inspeção de PCB baseados em seu tipo e propriedades. Como mencionado, PCBs em branco são inspecionados minuciosamente antes da montagem de componentes e soldagem. Existem certos algoritmos que separam o tipo de defeitos prováveis como curto-circuito, esporões de cobre protruídos, poeira na placa, circuitos e condutores abertos, e assim por diante. Os seguintes são dois algoritmos de inspeção comuns usados para identificar problemas em PCBs.

• Algoritmos referenciais:

  Estes algoritmos são baseados em referência, o que significa que eles têm um modelo ou design pronto com o qual podem comparar as características da nova placa. Este tipo de inspeção inclui correspondência de imagens e templates. Circuitos também são comparados desta maneira com um modelo 3D como referência. Estes métodos referenciais são amplamente usados ainda agora. No entanto, eles têm seu próprio conjunto de contras. Por exemplo, quando você tem uma placa de referência ou modelo e comparações são conduzidas, pode haver leituras falsas devido a ruído, distorção de imagem e erros de interpretação. Então, algoritmos não-referenciais também foram desenvolvidos e são usados tanto quanto.

• Algoritmos não-referenciais:

  Aqui, não há modelo ou design de referência. Então, as leituras e observações da inspeção de PCB realizada são absolutas. Elas são originais, o que significa que a imagem da placa é observada e seus padrões, atributos e defeitos prováveis são anotados na forma de dados. Isso é verificado baseado em padrão de verificação de regras de design. Os defeitos são detectados após aplicar aqueles algoritmos específicos. Após isso, uma tabela de dados ou similar é formada e analisada para tomar passos adicionais. Algoritmos não-referenciais são aplicados para inspecionar características externas ou morfológicas, limites da placa e codificação de comprimento de execução. Ao usar estes algoritmos, é absolutamente essencial verificá-los contra os padrões definidos. Também, enquanto não há preview de design ou referência para comparação, deve-se garantir que os requisitos de design são atendidos e não há defeitos pertinentes aos mesmos. Este é um dos desafios dos algoritmos não-referenciais. Então, na maioria das vezes um algoritmo híbrido é usado que tem características de referencial e não-referencial.

• Algoritmos híbridos:

  Esta é uma combinação ideal que supera os contras das duas abordagens acima. Esta abordagem alcança duas coisas - previne qualquer violação de defeitos conforme requisitos específicos de design de um cliente. Também atende aos padrões de verificação requeridos.

Entre todos os tipos de placas, as flex podem apresentar certos desafios em termos de detecção precisa de defeitos. Isso é principalmente porque são finas e dobráveis, e podem refletir distorção em sua capacidade de estiramento. Estas placas podem mostrar distorção de tamanho e não-uniformidade geral em padrões devido ao qual é difícil para um algoritmo detectar defeitos. Felizmente, existem maneiras de superar estes desafios.

Superando Detecção de Defeitos para PCBs Flexíveis

Primeiro, a imagem da placa em branco é capturada e ela é dividida em pequenos frames ou conjuntos. Enquanto os frames destas imagens podem se sobrepor, a largura da sobreposição é levada em consideração e definida baseada no desvio máximo entre a imagem de teste e referência. Dessa forma, pode-se superar questões como características físicas distorcidas e níveis de contraste não-uniformes. Isso é alcançado processando cada frame de imagem separadamente. Encontrar defeitos em padrões de passo fino pode ser alcançado através de análise sub-pixel. Isso também é usado para defeitos relacionados a detecção de borda e alinhamento da placa. Existem algoritmos que detectam partículas estranhas como poeira na placa através de valores de cor, tamanho irregular e geometria.

Todas estas técnicas de inspeção garantem ou validam se os requisitos da aplicação são atendidos. Elas também garantem a precisão estrutural e funcional geral assim como qualidade. Se você é um OEM e trabalhando em um produto crucial com tolerância zero a erros, garanta que o PCBA usado para este produto é tão perfeito. Para isso, você pode fazer parceria com um fabricante experiente de PCB e provedor de soluções de montagem que tenha processos rigorosos de teste e inspeção em vigor e seja capaz de entender e executar seus requisitos de aplicação específicos ou complexos. A Creative Hi-Tech é um conhecido fabricante de PCB e provedor de serviços de montagem que se especializa em designs e montagens personalizadas de PCB.

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