生产过程中检测不良过孔的解决方案

电器工程 生产测试 制造过程
2022-01-14 03:19:52

我面临刚性/柔性组件中过孔损坏(破裂)的问题。

在安装组件之前很难检测到这些缺陷。过孔破裂的产品可能会在整个生命周期内失效,而早期检测似乎很困难。

PCBA 的制造商正在根据 A 600 3 类测试所有轨道,这意味着任何小于 10 Ω 的轨道都被认为是可以的。然而,轨道的标称值仅为 mΩ。这意味着,测试acc。600 无法检测到中等阻力偏差。

当前的临时解决方案是通过将组件连接到测试适配器来串联组件的所有轨道并测量串联电阻。然后将其与好/坏决定的任意阈值进行比较。这会导致 PCBA 的高废品率,这些 PCBA 可能不存在缺陷。即,这是一个特异性非常差的测试。

PCBA制造商是否有测试方法来查找PCBA内的缺陷过孔?X光是一种方法吗?

2个回答

导致通孔破裂的原因有很多,几乎所有这些原因或多或少都是由CTE问题引起的。

查看此数据表(高可靠性领域中非常常用的材料),我们可以看到在Tg以下,Z 轴上的 CTE 通常为 45 ppm / K (*),但在 X 和 Y 轴上通常为 13 到 14 ppm/K。

高于 Tg(它肯定会在回流焊中遇到)Z 轴 CTE 上升到 230 ppm / K,这是一个相当大的增长。

因此,高于 Tg的时间对于通孔的可靠性至关重要;材料的Tg越高,通孔破裂的风险越低(因为超过Tg的时间被最小化);如果没有密集的通孔场,较低的 Tg 材料可能是合适的。您可以在此处找到标准材料的说明

Rigiflex组件也有其独特的问题,尤其是在使用覆盖层的情况下。这些材料通常用于保护 PCB 的柔性部分,但这种材料的 Tg 仅为 40C 左右(问我怎么知道),所以如果一个通孔穿过覆盖层,那么即使在中等温度循环下,通孔也会被破坏(它们在覆盖层内横向扩散)。

将通孔穿过覆盖层是自找麻烦。

如果您有高密度(甚至是局部)过孔,那么您应该考虑使用高 Tg 层压材料。

在高温下测试开路可能会发现大多数过孔问题;我可能会从 50C 开始,然后让设备浸泡。

[更新以解决 X 射线]

X 射线既昂贵又耗时,而且大多数(如果不是全部)PCB 层压板供应商没有机器(如果他们也自己组装,他们可能有);即便如此,X 射线在试图在大海捞针方面的价值有限(可能非常低)(如果您知道损坏的通孔往往在哪里,它可能会有所帮助)。

在密集的过孔场中,即使是某个角度的 X-Ray 也无法有效地“看到”场内,如果有的话,所以 X-Ray 确实无法为您解决问题。

X 射线设备还需要适当的培训和安全程序。

(*) K = 开尔文

由于我的声誉低,我无法发表评论,但我认为这个想法可能仍然值得分享。

正如其他人指出的那样,当电路板进行热循环时,裂缝会暴露出来。目视检查通孔以发现这些裂缝并不能很好地扩展,但您已经有了一种对导体不连续性敏感的测试方法。我建议将两者结合起来:在室温下测量电阻,然后加热电路板,然后在它仍然很热的时候再次测量电阻。我相信损坏的电路板与没有裂纹的电路板相比,测量值之间的差异会大得多。该测试还应该对轨道厚度变化不太敏感,因为它使用室温电阻作为基线,并且只关注冷热之间的电阻增加。

这是一种简单的测试方法,应该比 X 射线检查更便宜、更容易实施,而且我相信使用 X 射线,目视检查(X 射线照片)仍然是一个问题。