Apparecchiature per il collaudo PCBA

Le apparecchiature di prova PCBA (Printed Circuit Board Assembly) si riferiscono ai macchinari e agli strumenti specializzati utilizzati per verificare la qualità, la funzionalità e l'affidabilità delle schede di circuito assemblate.Questa apparecchiatura è fondamentale per identificare i difetti e garantire che il PCBA funzioni come progettato prima di essere integrato in un prodotto finale.

Tipi di apparecchiature di prova PCBA:

Il tipo di attrezzatura utilizzata dipende dal metodo di prova specifico e dalla fase del processo di fabbricazione.

1- attrezzature di ispezione (focalizzazione sulla qualità della produzione)

Queste macchine controllano principalmente i difetti fisici e gli errori di montaggio.

• Macchina per l'ispezione della pasta di saldatura (SPI):

  • Scopo:Controlla la qualità dell'applicazione della pasta di saldaturaprimaLa misura del volume, dell'altezza, dell'area e dell'allineamento della saldatura.
  • Funzione:Utilizza l'imaging 3D per garantire una deposizione accurata e costante della pasta di saldatura, prevenendo i difetti comuni della saldatura.

• Macchine per l'ispezione ottica automatizzata (AOI):

  • Scopo:Ispeziona automaticamente il PCBA per i difetti visividopoposizionamento dei componenti e/o saldatura a reflusso.
  • Funzione:Usa telecamere ad alta risoluzione per catturare immagini della scheda e le confronta con un'immagine di riferimento "d'oro".posizionamento errato dei componenti, e difetti delle articolazioni della saldatura.

• Apparecchiatura per l'ispezione automatica a raggi X (AXI):

  • Scopo:Utilizza i raggi X per ispezionare i giunti della saldatura e i componenti che sono nascosti alla vista, come gli array a griglia a sfera (BGAs), i quadripiatti senza piombo (QFNs) o i componenti sotto altri componenti.
  • Funzione:Fornisce un modo non distruttivo per esaminare la qualità delle giunzioni di saldatura (vuoti, corti, aperture) e le strutture interne dei componenti che non possono essere viste con l'ispezione ottica.

2. attrezzature di prova elettrica e funzionale (focalizzazione sulle prestazioni e sull'affidabilità)

Queste macchine alimentano il PCBA e ne verificano le caratteristiche elettriche e il comportamento operativo.

• Test in circuito (ICT) macchina / "Leggio di chiodi" Tester:

  • Scopo:Test elettrici dei singoli componenti e delle connessioni sul PCBA per verificare valori e continuità corretti.
  • Funzione:Usa un apparecchio su misura con sonde a molla che entrano in contatto con punti di prova specifici sulla tavola.e può spesso verificare la presenza e il corretto orientamento dei componenti.
  • Migliore per:Produzione in volume elevato a causa della sua velocità e della copertura completa dei difetti di fabbricazione, anche se i costi degli apparecchi possono essere elevati.

• Testatore di sonde volanti (FPT):

  • Scopo:Simile alle TIC, ma utilizza sonde robotizzate e mobili per testare singoli punti del PCBA senza un apparecchio fisso.
  • Funzione:E' piu' flessibile ed economico per la produzione a basso e medio volume o per i prototipi, perche' non richiede un apparecchio personalizzato.e valori dei componenti di base.
  • Migliore per:La produzione di prototipi rapidi e di serie di produzione di piccole dimensioni non giustifica i costi degli impianti per le TIC.

• Fabbricazione/sistema di prova funzionale (FCT):

  • Scopo:Verifica la funzionalità complessiva del PCBA simulando il suo ambiente operativo reale.
  • Funzione:Il PCBA è alimentato, vengono forniti input e vengono monitorati gli output per garantire che svolga le sue funzioni previste secondo le specifiche di progettazione.Questo spesso comporta software di prova personalizzato e hardware specifico per il prodotto.
  • Migliore per:Confermare le prestazioni del prodotto finale e convalidare l'intero funzionamento del PCBA.

• Test di invecchiamento (bruciatura) forni/camere:

  • Scopo:Sottoporre il PCBA a un funzionamento prolungato a temperature elevate, tensioni o altre condizioni di stress.
  • Funzione:Progettati per accelerare i potenziali guasti dei componenti che potrebbero verificarsi all'inizio del loro ciclo di vita ("mortalità infantile").Questo processo aiuta a selezionare i componenti più deboli e migliora l'affidabilità complessiva del prodotto.

• Camere di prova ambientali:

  • Scopo:Simula varie condizioni ambientali (ad esempio, temperature estreme, umidità, vibrazioni, urti) per valutare la durata e le prestazioni del PCBA in ambienti difficili.
  • Funzione:Aiuta a identificare i difetti di progettazione o le debolezze dei materiali che potrebbero portare al fallimento sotto stress reale.

3- Attrezzature generali di laboratorio e di debug:

Sebbene non siano macchine per la linea di produzione, sono strumenti essenziali per i test, il debugging e la ricerca e sviluppo del PCBA.

• Multimetro:Misura tensione, corrente e resistenza per risolvere i problemi dei circuiti.
• Oscilloscopio:Visualizza i segnali elettrici nel tempo, fondamentali per analizzare le forme d'onda, il tempo e il rumore.
• Fornitura di alimentazione (programmabile):Fornisce tensione e corrente controllate per alimentare il PCBA durante le prove.
• Carico elettronico:Simula carichi variabili sulle uscite del PCBA per testarne le prestazioni in diverse condizioni.
• Analizzatore logico:Cattura e analizza segnali digitali, utili per il debugging di microcontrollori e interfacce digitali.
• Analisatore di spettro:Misura la potenza del segnale su uno spettro di frequenze, essenziale per i test RF e EMI/EMC.
• Maglificatori/microscopi:Per l'ispezione visiva dettagliata e il rifacimento di piccoli componenti e giunti di saldatura.