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Seis Maneiras de Inspecionar uma Montagem de Placas de Circuito Impresso

Cada método de inspeção enxerga uma camada diferente da placa. Dois que se sobrepõem desperdiçam dinheiro; dois que não se sobrepõem deixam um ponto cego.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

3 min de leitura

Publicado:

Última atualização:

Revisão técnica: Números de processo verificados com a nossa ficha de capacidades publicada.

Seis métodos para inspecionar placas de circuito impresso

A inspeção é um processo contínuo, não uma etapa isolada

Uma placa de circuito impresso (PCB) pode apresentar falhas que nenhum método isolado detecta. Pasta de solda aplicada em quantidade insuficiente, um componente girado 90°, uma esfera de solda BGA dessoldada, um componente com vazio, uma imagem de firmware que não inicializa — cada uma dessas falhas é invisível para pelo menos uma das ferramentas padrão.

Portanto, a questão relevante não é "qual inspeção usar", mas sim "quais modos de falha são importantes nesta placa e qual método detecta cada um deles". Os seis métodos abaixo abrangem toda a cadeia, da pasta de solda ao produto final.

1. Inspeção visual e microscópica

A verificação mais barata e a primeira a ser realizada. Detecta peças faltantes, polaridade incorreta, efeito "tombstoning", esferas de solda e componentes danificados, sendo o único método que lê a serigrafia e as marcações diretamente. Também é o menos consistente, razão pela qual é utilizado na fase de preparação e na inspeção final, e não como método único.

2. Inspeção da pasta de solda

A inspeção da pasta de solda (SPI) mede a altura, a área e o deslocamento da pasta antes da refusão. É o único método que detecta um problema de impressão enquanto a placa ainda pode ser lavada e reimpressa: uma impressão com 30% de espessura torna-se uma junta aberta após a refusão, e nesse momento o componente já está posicionado.

3. Inspeção óptica automatizada

A inspeção óptica automatizada (AOI) compara a placa montada com uma referência programada: presença, polaridade, rotação, deslocamento, formato do filete e pontes. Sua limitação é física — ela lê apenas as superfícies. Componentes altos sombreiam seus vizinhos, e qualquer coisa sob um encapsulamento é invisível.

4. Raios X

Os raios X examinam através do encapsulamento as juntas abaixo: esferas BGA, pads térmicos QFN, pinos de encaixe por pressão e canais metalizados. Para componentes de matriz de área, é a única verificação não destrutiva para confirmar se a esfera realmente se acomodou sobre o pad, que é exatamente onde os problemas de refusão se concentram.

5. Teste em circuito e sonda móvel

Ambos verificam a continuidade elétrica e os valores dos componentes com a placa desligada. Um dispositivo com sondas fixas é rápido e barato por placa, uma vez construído; uma sonda móvel não precisa de dispositivo e é adequada para protótipos e baixo volume. Nenhum dos dois permite verificar se o produto funciona.

6. Teste funcional e burn-in

O teste funcional executa o conjunto como um produto — firmware, interfaces, enlace de rádio, consumo de corrente — e o burn-in o submete a temperatura e tempo. É aqui que o projeto e a montagem se encontram: uma junção marginal que passa em todas as verificações ópticas falha aqui, razão pela qual as montagens automotivas e médicas incluem ciclos térmicos.

Sequenciamento

Uma ordem prática é: SPI na impressora, AOI após a colocação e refluxo, raio-X na matriz de área e pads térmicos, teste elétrico em cada placa, teste funcional em cada placa e burn-in ou ciclo térmico onde o produto justificar. A amostragem pode eliminar algumas etapas ópticas em volume, nunca as elétricas.

A qualidade da execução é avaliada de acordo com a norma IPC-A-610, e os limites de processo por trás dessas verificações estão na página de fabricação de PCBA, com detalhes do primeiro artigo na nota de FAI.

Especificações técnicas

Portões de qualidade
IQC · IPQC · QC · QA
Inspeção óptica
SPI, AOI, microscópio
Juntas ocultas
Radiografia, incluindo tomografia computadorizada 3D para avaliação bioquímica da granulosa.
Teste elétrico
TIC, sonda voadora, funcional (FCT), burn-in
Aceitação
mão de obra IPC-A-610

Perguntas frequentes

  • Preciso tanto de AOI quanto de raio-X?

    Eles veem coisas diferentes. A inspeção óptica automatizada (AOI) lê a superfície visível: presença, polaridade, deslocamento, formato do filete e pontes. O raio-X lê o que está oculto: esferas BGA, a almofada térmica sob um QFN, preenchimento do barril e vazios. Se a placa tiver componentes de matriz de área, a AOI sozinha deixa as juntas mais propensas a falhas sem inspeção.

  • Quando uma sonda móvel é suficiente em vez de um dispositivo fixo?

    Em protótipos, pequenos lotes e projetos que mudam com frequência, a diferença reside na ausência de um dispositivo de fixação para construir ou armazenar. Uma sonda móvel é mais lenta por placa, portanto, um dispositivo de fixação com fios torna-se mais barato quando o mesmo projeto é produzido em grande volume — a questão central é a quantidade, não a tecnologia.

  • O que o teste funcional detecta que o teste em circuito não detecta?

    O teste ICT desliga a placa e verifica a conectividade e os valores dos componentes nas sondas; ele não pode dizer se o firmware inicializa, se os links de rádio ou se o sensor está lendo corretamente. O teste funcional executa o produto da maneira como o cliente o utilizará, e é por isso que uma placa pode passar no teste ICT com 100% de aprovação e ainda assim falhar em campo.

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