Quels sont les différents types de tests SMT dans l'assemblage de PCB

Les solutions électroniques complètes qui visent à minimiser la taille et l'espace utilisent des composants montés en surface. Bien que les composants CMS fonctionnent de manière similaire aux composants traversants, ils sont généralement choisis en raison de leur petite taille et de leur compatibilité avec les assemblages des deux côtés. Lors du développement pour la fabrication de masse, le coût est également le problème principal en raison de leur faible coût, ce qui nous permet de les utiliser en grandes quantités. En raison de leur petite taille, les méthodes d'inspection et les opérations de réparation sont désormais plus difficiles. Un produit est soumis à un certain nombre de tests avant d'être mis sur le marché. Tous ces tests ont un lien avec les PCB et leurs composants.

À l'aide d'une machine de distribution, les composants électroniques sont initialement positionnés sur le PCB pendant le processus d'assemblage. Des connexions correctes nécessitent que les composants soient positionnés correctement. Ensuite, le PCB est soudé par refusion, et la pâte à souder est fondue à l'aide de chaleur. Cela crée une liaison durable entre le PCB et le composant. Afin de détecter d'éventuels défauts d'assemblage, le PCB subit des tests CMS après tout cela. Les tests garantissent que chaque pièce est positionnée correctement. Les différents types de tests CMS utilisés dans l'assemblage de PCB et leurs fonctions dans le maintien de la qualité des produits seront abordés aujourd'hui.

Pourquoi les tests CMS sont-ils si importants ?

Les dépenses de reprise et de réparation peuvent être minimisées, ou le produit peut être interrompu pour récupérer les coûts, lorsqu'un problème est découvert tôt dans le processus de fabrication. Pour garantir que le produit fini satisfait à un niveau de qualité élevé, le rendant fiable et réduisant les retours, des tests continus sont nécessaires. S'assurer que le PCB assemblé fonctionne comme prévu et répond aux normes de conception est facilité par des tests appropriés de la carte CMS.

7 principaux types de tests CMS dans l'assemblage de PCB :

1. Inspection optique automatisée (AOI) :

Après le soudage par refusion, l'AOI est un dispositif de test CMS populaire. Une caméra haute résolution est utilisée dans l'inspection AOI pour examiner les jonctions de soudure. Elle vérifie le positionnement des composants et la soudure. Elle peut identifier un mauvais alignement des joints de soudure, une soudure de mauvaise qualité, des pièces manquantes et d'autres problèmes. Un outil essentiel pour identifier les problèmes tôt dans le processus d'assemblage CMS est l'AOI. Une caméra d'inspection à grande vitesse intégrée au système peut créer les problèmes en trois dimensions.

2. Inspection visuelle

Malgré cela, les techniques automatisées comme l'AOI sont capables d'identifier de nombreux défauts. Cependant, dans certaines situations, une inspection visuelle doit encore être effectuée manuellement. Étant donné que ces dispositifs pourraient négliger certains petits problèmes. Un microscope ou une loupe est utilisé par l'opérateur lors des tests CMS manuels. et recherche généralement les dommages aux composants ou les problèmes de qualité de soudure. Un technicien hautement qualifié est nécessaire pour repérer les défauts, notamment le mauvais alignement, les ponts de soudure et les pièces manquantes.

3. Inspection de la pâte à souder (SPI)

Elle examine la qualité de l'impression de la pâte à souder sur le PCB. Le placement et le volume corrects de l'application de la pâte à souder sur le PCB sont garantis par l'appareil de test SPI. De plus, des scanners laser 3D sont utilisés pour mesurer la hauteur et la forme de toute cette pâte. Avant le placement des composants, cela aide à la détection précoce de défauts comme les ponts ou le mauvais alignement. Avant le placement, le PCB doit être étamé pour le processus de soudage.

4. Inspection par rayons X (AXI)

Un outil de test CMS pour identifier les jonctions de soudure sous les composants est l'inspection par rayons X. Elle est particulièrement utilisée pour les QFN (boîtier plat carré sans broches) et les BGA (réseau de billes). Parce que les méthodes standard de détection des défauts ne seraient pas efficaces dans ce type de boîtier. Les trous de pâte, les ponts et les billes de soudure manquantes sont parmi les problèmes que les rayons X peuvent identifier mais que l'inspection optique ne peut pas. De nombreux défauts, notamment les vides, les jonctions de soudure froides et les problèmes de tête d'épingle, peuvent être présents dans les BGA sous le CI. Nous ne pouvons pas progresser sans vérifier l'intégrité du joint de soudure.

5. Test par sonde volante

Un lit de clous ou autre fixation de test spécialisée n'est pas nécessaire pour le test par sonde volante, qui est également un dispositif de test CMS. Les tests de cartes prototypes et la fabrication en série limitée sont des applications appropriées pour celui-ci. Ce type de test est nécessaire une fois que toutes les pièces ont été assemblées. Assurer l'intégrité électrique de la carte et repérer rapidement les problèmes potentiels. Il utilise des sondes mobiles contrôlées par logiciel qui sont placées sur les pastilles de test et par lesquelles un signal est appliqué ou surveillé. Bien qu'une fixation personnalisée ne soit pas requise, les machines sont coûteuses et nous ne pouvons pas avoir trop de sondes volantes dans une seule configuration. Avec un débit plus lent, il effectue des inspections électriques comparables à celles de l'ICT.

6. Test en circuit (ICT)

L'ICT est une technique de test électrique qui fonctionne mieux pour la production à grande échelle et est comparable au test par sonde volante. Elle est utilisée pour examiner chaque pièce et connexion sur une carte de circuit imprimé. Une aiguille de lit est utilisée dans ce test pour examiner les connexions électriques. Elle garantit qu'il n'y a pas de circuits ouverts, de courts-circuits ou de valeurs de composants incorrectes. Elle nécessite une fixation spéciale et implique de sonder chaque réseau et composant individuellement. C'est ce qu'on appelle une fixation à lit de clous. Elle vérifie la présence et l'orientation des composants et mesure la résistance, la capacité et les chutes de tension des diodes.

7. Scan de contour (Test JTAG)

Il utilise les capacités de test intégrées des CI qui sont conformes aux normes JTAG (Joint Test Action Group). Ce processus de test a été créé au début des années 2000 avec l'aide de nombreuses entreprises afin de normaliser les tests. Il permet de tester les connexions des composants sans nécessiter d'accès physique.

Conclusion :

Chaque technique de test a un objectif spécifique, qu'il s'agisse de détecter des défauts de soudure ou de vérifier la fonctionnalité du circuit. Des contrôles de base comme l'inspection de la pâte à souder (SPI) aux méthodes avancées telles que l'analyse par rayons X, l'inspection optique automatisée (AOI) et les tests fonctionnels, les lignes CMS modernes s'appuient sur une combinaison d'inspections automatisées et manuelles. Cette approche multicouche aide à identifier les défauts courants et rares, garantissant la satisfaction du client tout en minimisant les défaillances coûteuses sur le terrain et en réduisant considérablement les erreurs de production.