Az integrált áramkörök, vagyis az IC-k, minden elektronikus eszközben megtalálhatók. Számos különálló alkatrészből állnak, amelyek mindegyike egy kis szilíciumchipbe van integrálva.
A technológia fejlődésével az integrált áramkörök alkatrészeinek összetettsége is növekszik ezért gondos kivezetés-ellenőrzésre van szükség annak biztosításához, hogy azok megfeleljenek a legszigorúbb minőség-ellenőrzési szabványoknak.
A NYÁK-gyártóknak adatlapokat vagy más forrásokat kell felhasználniuk az áramköri csatlakozások kialakításához, hogy képet kapjanak a kivezetésekről. Ha azonban a kivezetéseket helytelenül kötik össze, az áramkör végül meghibásodik.
Éppen ezért vált az optikai ellenőrzés az utóbbi időben elengedhetetlenül fontossá a minőség biztosításához a különböző gyártási műveletek során. Az IC-aljzatok gyártása a legjobb példa ennek a folyamatnak a leírására.
Ha biztosítani szeretné, hogy az integrált áramkör minden egyes érintkezője megfelelően működjön, vizuálisan ellenőriznie kell azokat. Ezen felül olyan fejlett technológiákat is alkalmazhat, mint az AOI, a pontos érintkezővizsgálatok elvégzéséhez.
Ez a bejegyzés azt vizsgálja, mit jelent az érintkezővizsgálat az integrált áramkörök esetében. Ezen felül azt is megvitatjuk, hogyan használhatja a modern eszközöket, például a bitelecentrikus lencséket, az érintkezővizsgálatok elvégzéséhez.
Mi is pontosan az IC-csapok ellenőrzése?
A csapok ellenőrzése egy olyan módszer, amelyet a gyártók alkalmaznak az IC-tok két vagy több pontja közötti elektromos csatlakozások hibáinak vagy rendellenességeinek felderítésére.
Ennek során a csapokat speciális eszközökkel, például mikroszkópokkal vagy nagyítókkal vizsgálják meg, és ellenőrzik, hogy fizikai jellemzőik megfelelnek-e a vonatkozó adatlapban megadottaknak.
Ez segít felismerni azokat a kopás- vagy sérülésjeleket, amelyek az összeszerelés során észrevétlenek maradhatnak, és amelyek az IC nem megfelelő teljesítményéhez, vagy akár meghibásodásához is vezethetnek.
Az IC-k meghibásodásának számos oka lehet. A gyártási hibák, a fizikai sérülések, az elektrosztatikus kisülés (ESD) és a szélsőséges üzemi hőmérsékletek az IC-meghibásodások leggyakoribb okai. És ami a legfontosabb: vannak olyan érintkezők is, amelyek problémákat okozhatnak.
A kivezetés-ellenőrzés elengedhetetlen lépés, amely megerősíti, hogy minden IC-alkatrész optimálisan működik. Segít felismerni a lehetséges gyártási hibákat vagy hiányosságokat még a gyártás megkezdése előtt, biztosítva, hogy csak kiváló minőségű termékek jussanak el a vásárlókhoz.
A gondos kivezetés-ellenőrzéseknek köszönhetően a gyártók biztosak lehetnek abban, hogy IC-jeiket az iparági szabványoknak megfelelően alaposan tesztelték. Ezenkívül a rendszeres kivezetés-ellenőrzések segítenek a gyártóknak felismerni a lehetséges problémákat, mielőtt azok költségesek vagy időigényesek lennének.
A vizuális ellenőrzés mellett a vállalatok az automatizált optikai ellenőrzés (AOI) technikáját is alkalmazzák. Ez ipari kamerák segítségével készít felvételeket a vizsgálandó tárgyról. Ezt a módszert az elektronikai iparban széles körben használják annak biztosítására, hogy a forrasztott csapok pozíciói a specifikációknak megfeleljenek.
Az ellenőrzés eredményeit ezután képfeldolgozás segítségével állapítják meg. Röviden: a modern technológia csökkentheti az emberi hibák számát és időt takaríthat meg a csapok ellenőrzése során.
Az integrált áramkörök (IC) kivezetéseinek ellenőrzésére alkalmazott néhány általános módszer
A kivezetések ellenőrzésére többféle módszert alkalmaznak, a vizsgált integrált áramkör típusától és összetettségétől függően.
Egyszerű integrált áramkörök esetében a képzett munkatársak hagyományos nagyítóval vagy mikroszkóppal végezhetnek kézi szemrevételezéses ellenőrzést.
Emellett az AOI-rendszer mind az egyszerű, mind a bonyolult integrált áramkörök esetében a leghatékonyabb. Ez a módszer gyorsan és az emberi szemnél nagyobb pontossággal képes ellenőrizni a kivezetéseket.
Röntgenvizsgálat
A röntgenvizsgálat a BGA-k vizsgálatának legfejlettebb módszere. A módszer lényege, hogy egy röntgencsövön keresztül röntgenenergiát vetítenek a nyomtatott áramköri lapra.
Ennél a módszernél a röntgensugarak áthaladnak a nyomtatott áramköri lapon, és sűrűbb területeken, például a forrasztási pontoknál visszaverődnek. Ezután a sugarakat egy detektor gyűjti össze, ahol látható fényré alakítják őket, és így kép keletkezik.
A néző láthatja a forrasztási mintákat, mivel a képen a forrasztási pontok sötétebbek, mint a környezetük.
Ez a módszer ideális a forrasztási hidak azonosításához, a csapok ellenőrzéséhez, a felesleges forrasztóanyag felismeréséhez és más hasonló hibák kimutatásához. A kapott képek segítségével megfigyelhetők a forrasztási mintázatok és az alakváltozások.
A röntgenvizsgálati módszerek, hasonlóan az endoszkópokhoz, számos más alkalmazásra is felhasználhatók, többek között átmenőfuratok vizsgálatára, felületre szerelt alkatrészek hibáinak elemzésére, ólommentes forrasztások ellenőrzésére stb.
Optikai ellenőrzés
A csapok vizsgálatához alkalmazott optikai technológiát optikai ellenőrzésnek nevezik. Korábban ez a módszer a szabad szemre vagy mikroszkópokra támaszkodott, ami hibás és nem hatékony eredményeket hozott.
Ma azonban bebizonyosodott, hogy a modern eszközök, például a bitelecentrikus lencsék használata elengedhetetlenül fontos ennek az ellenőrzési módszernek a szempontjából. Mivel ezek a lencsék képesek kis tárgyakat szűk helyeken is megvizsgálni, ideálisak a csapok ellenőrzéséhez.
A technológia nagy nagyítású lencsével ellátott kamerát és egy ahhoz csatlakoztatott monitort használ a közeli felvételek készítéséhez. Ezt a technológiát gyakran vizualizációs szoftverekkel együtt alkalmazzák a jobb képfelvétel és mérési eredmények elérése érdekében.
A technikusok vizuális ellenőrzéssel megvizsgálhatják a csapok külső sorát. Megfelelő megvilágítás mellett a belső sorok egy részét is ellenőrizhetik.
Egy integrált áramkörön különböző hibák fordulhatnak elő különböző részeken, például a forrasztási pontok alakja, a felületi textúra, a meggörbült csapok és a külső megjelenés tekintetében. Ezek a hibák azonban ezzel az optikai technikával azonosíthatók és értékelhetők.
Az optikai vizsgálat a legjobb módszer, mivel képes azonosítani a nyitott áramköröket, rövidzárlatokat, sérüléseket, szennyeződéseket és a hidegforrasztásokat. Gondos megfigyelés révén gyorsan és egyszerűen felismerhetők a csapokon jelentkező korrózió, kopás vagy szakadás jelei. Ez a technika olyan rendellenességeket is észlel, mint az elszíneződés vagy az eltolódás.
Elektromos vizsgálat
A nyomtatott áramköri lap elektromos tulajdonságait vizsgáló másik ellenőrzési módszer az elektromos vizsgálat. Ez eltér a mechanikai vizsgálattól, amely során a lapot ütés- és nyírószilárdsági teszteknek vetik alá, hogy megvizsgálják, mennyire bírják a forrasztási pontok a terhelést.
Ennél a módszernél áramot vezetnek át a nyomtatott áramköri lapon, hogy felmérjék annak elektromos stabilitását. Az ilyen típusú vizsgálat célja annak megállapítása, hogy vannak-e elektromos hibák, például rövidzárlatok vagy nyitott áramkörök.
Ugyanakkor, ahogy már említettük, az elektromos vizsgálatok nem alkalmasak a hiba helyének meghatározására, különösen, ha az a csatlakozócsapokhoz kapcsolódik. Bár az elektromos vizsgálat a csatlakozócsapok ellenőrzésének szerves része, nem annyira megbízható, mint az optikai vizsgálat.
Mindezeknek a módszereknek megvannak a maguk előnyei és hátrányai, de mindegyik hatékony megoldást kínál a nyilvánvaló és rejtett hibák azonosítására a csatlakozók ellenőrzése során.
A legjobb eredmények elérése érdekében azonban az optikai vizsgálati módszer alkalmazását javasoljuk. Ez olyan fejlett eszközöket használ, mint a bitelecentrikus lencsék, amelyekkel a csatlakozók ellenőrzési folyamata sokkal pontosabbá válik.
Mi szükséges az integrált áramköri chipek hibáinak vizuális ellenőrzéséhez?
Az integrált áramköri chipek megfelelő kivezetés-ellenőrzése türelmet és pontosságot igényel. De ennél is több: fejlett berendezésre is szükség van.
Az IC-k csatlakozóinak vizuális ellenőrzéséhez szükséges gépi látásrendszer egy számítógépből, egy bi-telecentrikus objektívvel ellátott ipari kamerából, egy LED-gyűrűvilágításból és egy diffúzorból áll.
Objektív
Az elektronika világa folyamatosan fejlődik, és ahhoz, hogy a versenytársak előtt járhassunk, tisztában kell lennünk a legújabb eszközökkel. A bi-telecentrikus objektívek egyike azoknak az eszközöknek, amelyek számos előnyt nyújtanak az IC-k csatlakozóinak vizuális ellenőrzése során. A jobb képfelbontás egyike ezeknek az előnyöknek.
A VicoImaging az ipari szabványoknak megfelelő legjobb ipari objektíveket kutatja és tervezi. Objektíveink teljesítik a precíz képalkotás és a hibák azonosításához szükséges követelményeket.
Kifejezetten az IC-csapok ellenőrzésére szolgáló alkalmazásokhoz terveztünk különböző kettős-telecentrikus objektívmodelleket. Ezért rendkívül felhasználóbarátok, és más nagyítóeszközökhöz képest minimális beállítási időt igényelnek.
Kamera
A gépi látásrendszerhez tartozik egy nagy sebességű ipari kamera is, amely megfelel a következő követelményeknek, többek között:
- Stabil jelátvitel
- Kiváló képminőség
- Nagy sebességű képfelismerés
- Automatikus és hatékony észlelés
Fényforrás
A fényforrás döntő szerepet játszik az optikai ellenőrző rendszer megbízhatóságának és hatékonyságának javításában. Ebben a tekintetben a LED-ek előnyben vannak, mivel hőtermelés nélkül biztosítanak stabil fényt.
Külső koaxiális fényforrás használatával kiváló képegyenletességet érhet el a gépi látásrendszerben.
Képi elemző rendszer
A két-telecentrikus lencsékkel végzett IC-csapok ellenőrzésének utolsó lépése a lencse által rögzített képadatok fejlett szoftverrel történő elemzése.
Fejlett algoritmusok segítségével lehetőség nyílik az IC-k csapjain vagy nyomvonalain fellelhető bármilyen rendellenesség felismerésére, még mielőtt azok termékmeghibásodáshoz vezetnének.
Miután áttekintettük a két-telecentrikus lencsékkel végzett IC-csapok ellenőrzésének felépítését, most fordítsuk figyelmünket a tényleges ellenőrzési folyamatra.
Hogyan működik az IC-chipek kivezetéseinek ellenőrzése?
Miután az optikai ellenőrzéshez szükséges berendezés készen áll, megkezdhető a tényleges kivezetés-ellenőrzés.
Elsődleges fényforrásként LED-gyűrűt használhatunk. Ezután helyezzük el a diffúzort a fényforrás elé, hogy háttérdiffúz fényt hozzunk létre. Ez segít a fény egyenletes elosztásában a kép teljes területén.
A megfelelő bi-telecentrikus objektívvel felszerelt kamera rögzíti a képet. Ezt követően a képet egy számítógépre továbbítják a további képfeldolgozáshoz.
Végül a szoftver a megadott paraméterek alapján jelentéseket készít, amelyek részletesen felsorolják a hibátlan és a hibás érintkezőket.
Alapos ellenőrzés
Az integrált áramkör (IC) chip kivezetései kötik össze a miniatűr alkatrészeket. Ezért ügyeljen arra, hogy minden kivezetést ellenőrizzen. Természetesen ez kézi ellenőrzés során nem mindig lehetséges.
Éppen ezért modern technológiákat, például az AOI-t kell használnia az ellenőrzési folyamat további egyszerűsítése érdekében.
Az IC-k csatlakozóinak ellenőrzése gondos értékelést és figyelmet igényel, és nem mindig egyszerű. Valahányszor úgy gondolja, hogy felfedezett egy problémát, egy másik bukkan fel a helyén. Így a kézi ellenőrzési folyamat sokkal időigényesebb és fárasztóbb.
Speciális eszközök és műszerek használatával időt takaríthat meg. A bi-telecentrikus lencsék a legjobb választás az IC-k érintkezőinek ellenőrzéséhez, mivel nagyobb nagyítást biztosítanak. Ezek a speciális lencsék számos előnnyel rendelkeznek a vizsgálathoz használt egyéb hagyományos lencsékhez képest.
Záró gondolatok
Az IC-k érintkezőinek ellenőrzése a gyártási folyamat elengedhetetlen része. A megfelelő technikák és bevált gyakorlatok alkalmazásával az érintkező-ellenőrzés segíthet a vállalatoknak olyan megbízható termékek előállításában, amelyek megfelelnek ügyfeleik igényeinek.
Mint látható, a bi-telecentrikus lencsék innovatív megközelítést nyújtanak a kivezetés-ellenőrzés területén.
A VicoImagingnél különböző bi-telecentrikus lencsemodellek közül válogathat.
