Kedy by mali kupujúci EMS požiadať o röntgenovú kontrolu v zostave PCB?

Úvod

Cenová ponuka na montáž PCB môže obsahovať riadok pre röntgenovú kontrolu.

Pre mnohých kupujúcich EMS je prvá reakcia spravodlivá: "Skutočne to potrebujeme, alebo sú to len ďalšie náklady na kontrolu?"

Odpoveď závisí od toho, čo tabuľa ukrýva.

AOI môže kontrolovať viditeľné montážne podmienky. Vizuálna kontrola môže skontrolovať odkryté spájkované spoje, polaritu a umiestnenie komponentov. FCT môže potvrdiť definované funkčné správanie. Žiadna z týchto metód však nedokáže úplne ukázať, čo sa deje pod balíkom BGA, QFN, LGA, CSP, PoP alebo iným spodným-ukončeným balíkom.

V tom je X-Ray Inspection užitočná.

Kupujúci EMS by mali požiadať o röntgenovú kontrolu, ak je hlavné riziko kvality skryté pred bežnou vizuálnou kontrolou, najmä v prípade komponentov BGA, QFN, LGA, spodných{1}}ukončení, skrytých spájkovaných spojov, overenia pilotného procesu, prepracovania skrytých- spojov, nejasných funkčných porúch alebo požiadaviek na zákaznícku dokumentáciu.

Cieľom nie je pridať X-Ray do každej zostavy PCBA. Cieľom je použiť ho, keď výsledok kontroly pomôže kupujúcemu urobiť lepšie rozhodnutie o výrobe, kvalite alebo uvoľnení.

Čo môže röntgenová kontrola skutočne ukázať

Röntgenová kontrola je -nedeštruktívna metóda kontroly, ktorá sa používa na prehliadku zostavenej dosky a telesa komponentov. Pri montáži DPS sa používa hlavne vtedy, keď spájkované spoje alebo vnútorné spájkované štruktúry nie sú zvonka zreteľne viditeľné.

V praktickej práci EMS môže röntgenová kontrola pomôcť posúdiť:

• Spájkované spoje BGA
• Skryté spájkovacie oblasti QFN, DFN alebo LGA
• CSP, PoP alebo iné nižšie{0}}ukončené komponenty
• vyprázdňovanie spájky
• skryté spájkovacie mostíky
• nedostatočné spájkovanie pod obalmi
• hrubá nesúososť
• možné indikátory-v{1}}vankúši
• distribúcia spájky po skrytom{0}}prepracovaní spoja
• podozrenie na skryté chyby pri analýze porúch

Jednoduchý spôsob, ako o tom premýšľať, je tento:

AOI kontroluje, ako doska vyzerá zvonku.
X-Ray pomáha kontrolovať, čo sa skrýva pod balíkom.

Na oboch záleží. Len kontrolujú rôzne vrstvy zostavy.

Čo röntgenová kontrola nepreukázala

X-Ray je cenný, ale nie je to úplný testovací plán.

Nepotvrdzuje správanie firmvéru. Nesvedčí o stabilite komunikácie. Neoveruje odozvu snímača, riadenie motora, správanie pri nabíjaní, spotrebu prúdu alebo úplnú funkciu produktu za definovaných prevádzkových podmienok.

To je územie FCT.

X-Ray tiež nenahrádza AOI, pretože na viditeľných chybách stále záleží. Doska môže stále potrebovať AOI na zachytenie chýb polarity, chýbajúcich častí, náhrobkov, viditeľných spájkovacích mostíkov alebo odsadenia umiestnenia.

Nenahrádza ani IKT, kde je potrebné elektrické pokrytie pre prerušenia, skraty, hodnoty komponentov alebo stavy obvodov na úrovni dosky-.

X{0}}Ray vypĺňa špecifickú medzeru: viditeľnosť skrytého spájkovaného spoja.

Ak je X{0}}Ray vyžiadaný bez jasnej kontrolnej otázky, môže to zvýšiť náklady a čas na kontrolu bez zlepšenia ďalšieho rozhodnutia kupujúceho.

Kedy je potrebné včas požiadať o röntgenovú kontrolu

Röntgenová inšpekcia by sa mala prediskutovať pred cenovou ponukou alebo plánovaním výroby, keď rada obsahuje skryté-spojovacie balíky alebo keď dôkazy o kontrole ovplyvnia rozhodnutia o prijatí, uvoľnení alebo zlyhaní-analýzy.

1. Keď doska používa balíky BGA alebo Fine{1}}Pitch BGA

Vo väčšine recenzií ponúk EMS je BGA prvým typom balíka, ktorý by mal spustiť otázku X-Ray.

Spájkované spoje sú umiestnené pod súčiastkou, takže bežná vizuálna kontrola nemôže priamo potvrdiť, či sa každá guľa vytvorila správne. AOI môže potvrdiť zarovnanie umiestnenia zvonku, ale nemôže úplne vyhodnotiť spájkované spoje pod obalom.

V prípade zostavy BGA a jemného{0}}rozstupu BGA môže X-Ray pomôcť identifikovať premostenie, abnormálne vyprázdňovanie, značnú nevyrovnanosť, problémy s kolapsom gule alebo vizuálne indikátory, ktoré môžu poukazovať na slabú tvorbu spájky.

To neznamená, že každá doska BGA automaticky potrebuje rovnaký röntgenový rozsah. Niektoré projekty môžu vyžadovať kontrolu vzorky. Iní môžu potrebovať najprv-kontrolu článku, potvrdenie pilotnej zostavy alebo jednotku-po-kontrole jednotky vybraných komponentov.

Ak však doska používa balíky BGA alebo FBGA, kupujúci by mali prediskutovať rozsah X-lúčov počas fázy RFQ. Čakanie na montáž môže spôsobiť neskorú inšpekčnú medzeru.

2. Keď dizajn používa komponenty QFN, DFN, LGA, CSP alebo PoP

BGA nie je jediným dôvodom, prečo zvážiť X{0}}Ray.

Balíky QFN, DFN, LGA, CSP, PoP a ďalšie spodné{0}}ukončené balíčky môžu tiež skrývať dôležité podmienky spájkovania. Tieto balíky sú bežné v kompaktnej spotrebnej elektronike, priemyselných moduloch, komunikačných doskách, konštrukciách súvisiacich s napájaním a -doskovým plošným spojom so zmiešanou{3}} technológiou.

QFN môže zvonku vyzerať prijateľne, ale tepelná podložka alebo skrytá oblasť spájky môžu mať stále dutiny, zlé zmáčanie alebo nerovnomerné rozloženie spájky. V niektorých aplikáciách to môže ovplyvniť prenos tepla, uzemnenie, integritu signálu alebo dlhodobú{1}}spoľahlivosť.

Kupujúci by sa nemal pýtať iba: "Dá sa doska zostaviť?"

Lepšia otázka znie: "Dajú sa kritické spájkované spoje skontrolovať dostatočne dobre, aby podporili ďalšie rozhodnutie?"

3. Keď AOI vidí umiestnenie, ale nie skutočné riziko

AOI je užitočná, ale stále ide o vizuálnu kontrolu.

Dokáže zachytiť chýbajúce časti, chyby polarity, posun komponentov, náhrobné kamene, viditeľné spájkovacie mostíky a mnoho ďalších problémov s montážou. AOI však nemôže kontrolovať spájkované spoje skryté pod obalmi.

Preto by sa AOI a X{0}}Ray nemali považovať za konkurenčné metódy.

AOI sa pýta: vyzerá viditeľná zostava správne?

X-Ray sa pýta: čo sa deje pod obalom alebo vo vnútri skrytej oblasti spájky?

Toto je jedna z najčastejších chýb kupujúcich: za predpokladu, že čistý výsledok AOI znamená, že skryté spoje sú tiež prijateľné.

Môže to byť pravda. Ale AOI to nemôže dokázať.

4. Keď výsledky prototypu alebo pilota rozhodnú o ďalšej zostave

X-Ray Inspection môže byť obzvlášť užitočná počas prototypov a pilotných stavieb.

Vo fáze prototypu môže kupujúci potrebovať pochopiť, či problém pochádza z návrhu, zostavy, šablóny, profilu pretavenia, výberu balíka, manipulácie s komponentmi alebo nastavenia testu. X-Ray môže pomôcť zúžiť túto diskusiu, keď ide o skryté spájkované spoje.

V pilotnej fáze sa otázka stáva vážnejšou. Tým nekontroluje len to, či môže doska raz fungovať. Rozhoduje o tom, či je návrh, proces a plán kontroly pripravený na malo-objemovú alebo sériovú výrobu.

Užitočná je funkčná pilotná doska.

Pracovná pilotná tabuľa s kontrolnými dôkazmi je oveľa užitočnejšia, keď je ďalším rozhodnutím uvoľnenie do výroby.

5. Po vykonaní skrytých{1}}prepracovaní spojov

Prepracovanie mení kontrolnú otázku.

Ak sa prepracuje viditeľný konektor alebo veľký pasívny komponent, môže v mnohých prípadoch stačiť vizuálna kontrola. Ak sa však odstránil a nahradil komponent BGA, QFN alebo podobný skrytý-komponent, kontrola bude citlivejšia.

Po prepracovaní môže X{0}}Ray pomôcť posúdiť zarovnanie, premostenie, vyprázdňovanie, distribúciu spájky alebo iné skryté problémy, ktoré nie je možné skontrolovať zvonku.

Nie je to len otázka kvality. Je to tiež otázka sledovateľnosti.

Ak sa prepracovaná doska neskôr použije na validáciu, testovanie v teréne alebo schválenie zákazníkom, kupujúci by mal vedieť, či táto jednotka predstavuje normálny procesný výstup alebo opravený stav.

6. Keď rada zlyhá FCT a príčina nie je zrejmá

FCT vám môže povedať, že doska nefunguje. Nie vždy vám povie prečo.

Doska môže zlyhať kvôli firmvéru, programovaniu, nesprávnej hodnote komponentu, problému s konektorom, problémom s testovacím zariadením, sekvenovaním napájania, spájkovacím mostíkom, otvoreným spojom alebo skrytou chybou balenia.

Ak sa porucha týka komponentu so skrytými spájkovanými spojmi, X-Ray sa môže stať súčasťou{1}}analýzy poruchy.

Ak sa napríklad nepodarí zaviesť dosku procesora založenú na BGA-, X-Ray môže pomôcť pri kontrole, či sa pod BGA nevyskytujú zjavné problémy so spájkovaným spojom. Ak sa napájací integrovaný obvod QFN chová nekonzistentne, X-Ray môže pomôcť skontrolovať odkrytú podložku a stav spájky.

X-Ray by nemal byť prvou odpoveďou na každé funkčné zlyhanie. Ale keď má podozrivý komponent skryté spoje, môže to ušetriť čas v porovnaní s hádaním.

7. Keď má produkt vyššie očakávania spoľahlivosti

Niektoré projekty PCBA nesú väčšie riziko ako iné.

Priemyselné riadiace dosky, automatizačné zariadenia, napájacie-moduly, komunikačné zariadenia, automobilová-elektronika, medicínska podporná elektronika a produkty-nasadené v teréne často vyžadujú viac kontrolnej disciplíny ako jednoduchý prototyp s nízkym{3}}rizikom.

Čím vyššie sú náklady na poruchu, tým dôležitejšie je pochopiť, ktoré spájkované spoje nemožno vizuálne kontrolovať.

Pri týchto projektoch by sa kupujúci mali včas rozhodnúť, či sa X{0}}Ray použije na:

• prvá kontrola článku
• kontrola vzorky
• potvrdenie pilotnej zostavy
• validácia procesu
• overenie prepracovania
• analýza zlyhania
• prehľady-špecifické pre zákazníka

Odpoveď nemusí byť rovnaká pre každú jednotku alebo každú zostavu. Rozsah kontroly by však mal byť zámerný.

8. Keď zákazník požaduje dôkaz o kontrole

Niekedy nie je X{0}}ray vyžiadaný, pretože to odporúča partner EMS. Vyžaduje sa, pretože interný tím kvality kupujúceho, koncový zákazník, certifikačný partner alebo požiadavka aplikácie žiada dôkazy.

V týchto prípadoch by mal kupujúci jasne definovať požiadavku na dokumentáciu.

Potrebuje zákazník snímky X-Ray?
Musí prehľad zobrazovať konkrétne umiestnenia komponentov?
Je kontrolná vzorka -založená alebo jednotka-po-jednotke?
Existujú kritériá úspešnosti/neúspešnosti pre vyprázdnenie, premostenie alebo zarovnanie?
Kto kontroluje a schvaľuje hraničné prípady?

Ak sa vyžaduje správa, mala by sa prediskutovať pred cenovou ponukou. Röntgenová kontrola bez jasného očakávaného hlásenia môže stále nechať kupujúceho bez dôkazov, ktoré potrebuje.

Keď röntgenová kontrola nemusí byť potrebná

X{0}}Ray je cenný, ale nemal by sa pridávať slepo.

Jednoduchá zostava dosky plošných spojov s viditeľnými{0}vývodmi krídel, cez-súčiastky s otvormi, nízkou hustotou, bez BGA alebo spodných{2}}koncoviek a nízkym rizikom produktu možno nebude vyžadovať röntgenovú kontrolu. V mnohých takýchto prípadoch môže vizuálna kontrola, AOI, základné elektrické kontroly alebo FCT poskytnúť dostatok istoty pre fázu projektu.

Viac inšpekcií nie je automaticky lepšie.

X-Ray zvyšuje čas procesu, náklady, prácu na interpretácii a niekedy aj zložitosť kontroly. Poskytuje užitočné dôkazy iba vtedy, keď kupujúci vie, aké riziko sa snaží znížiť.

Kľúčová otázka znie:

Sú všetky kritické spájkované spoje kontrolovateľné bežnými vizuálnymi alebo optickými metódami?

Ak je odpoveď áno, X-Ray môže byť voliteľný. Ak je odpoveď nie, X-Ray si zaslúži miesto v diskusii o stratégii inšpekcie.

Ako by mali kupujúci EMS definovať rozsah röntgenových lúčov-

Ak je potrebná röntgenová kontrola, kupujúci by nemal jednoducho napísať „röntgenové lúče, ak je to potrebné“.

To nie je rozsah.

Lepšia žiadosť by mala definovať:

• ktoré komponenty vyžadujú röntgen-
• či je kontrola 100%, na základe vzorky-, iba prvého článku alebo iba analýzy-zlyhaní
• či je cieľom kontrola premostenia, dutosti, rozloženia spájky, zarovnania alebo kvality prepracovania
• či sú potrebné obrázky alebo správy
• či platia kritériá prijatia definované zákazníkom-
• čo by sa malo stať, ak jednotka neprejde kontrolou
• či sa rovnaký rozsah röntgenového žiarenia používa v prototypovej, pilotnej a výrobnej fáze

Tieto podrobnosti pomáhajú partnerovi EMS presne citovať a plánovať tok kontroly.

Nejasná žiadosť o röntgenové žiarenie- môže spôsobiť rovnaký problém ako nejasná žiadosť FCT: každý súhlasí s tým, že je potrebné testovanie, ale nikto presne nevie, aký výsledok bude akceptovaný.

Čo sa opýtať svojho partnera EMS na X-Ray Capability

Fráza „X-Ray available“ na zozname schopností nehovorí celý príbeh.

Pred pridaním X-Ray Inspection do projektu PCBA sa kupujúci môžu opýtať:

• Vykonáva sa röntgenová kontrola- doma alebo externe?
• Je systém vhodný pre veľkosť dosky a typ balenia v tomto prevedení?
• Je dostatočné 2D röntgenové-lúčenie alebo je na analýzu zlyhania potrebné zobrazenie pod uhlom či analýza v štýle CT-?
• Ktoré komponenty budú kontrolované?
• Aké obrázky alebo správy možno poskytnúť?
• Kto posudzuje hraničné prípady?
• Ako sa uchovávajú a sledujú výsledky inšpekcií?
• Aký je postup, ak sa zistí chyba?
• Dá sa röntgenový rozsah upraviť medzi prototypom, pilotom a produkčnou fázou?

Tieto otázky udržujú diskusiu praktickú.

Cieľom nie je požadovať najmodernejšie vybavenie pre každú stavbu. Cieľom je potvrdiť, že metóda kontroly zodpovedá riziku.

Röntgenová kontrola a presnosť cenovej ponuky

Röntgenová kontrola môže ovplyvniť cenovú ponuku a plánovanie dodávok.

Ak sa objavia hraničné výsledky, môže to vyžadovať čas zariadenia, programovanie kontroly, kontrolu operátora, ukladanie snímok, hlásenie, technické posúdenie alebo ďalšiu komunikáciu. Ak sa požiadavka pridá za prvú cenovú ponuku, rozsah projektu sa zmení.

To je dôvod, prečo by röntgenová kontrola mala byť zverejnená počas RFQ, keď je to dôležité.

Pre kupujúcich to nie je o príliš skorom platení za extra kontrolu. Ide o to, aby sa ubezpečil, že cenová ponuka zodpovedá skutočným očakávaniam zostavenia.

Cenová ponuka PCBA, ktorá zahŕňa iba štandardné AOI, nie je to isté ako cenová ponuka, ktorá zahŕňa BGA X-Ray, podávanie správ, revíziu prepracovania a overenie funkčnosti. Množstvo dosky môže byť rovnaké, ale proces nie je.

Ako sa X-Ray hodí k AOI, ICT a FCT

X-Röntgen by sa mal považovať za súčasť viacvrstvovej stratégie inšpekcie a testovania.

AOI kontroluje viditeľnú kvalitu zostavy.

IKT kontroluje elektrický stav na úrovni komponentov- tam, kde to test umožňuje.

FCT kontroluje-špecifické správanie produktu za definovaných prevádzkových podmienok.

X{0}}Ray pomáha kontrolovať skryté spájkované spoje a vnútorné podmienky spájkovania, ktoré iné metódy nemusia zobraziť.

Každá metóda znižuje iný druh rizika. Doska, ktorá prejde FCT, môže mať stále skrytý problém so spájkou. Doska, ktorá prejde AOI, môže mať stále riziko zrušenia alebo premostenia BGA. Doska, ktorá prejde X-Ray, môže stále zlyhať funkcia firmvéru alebo{4}}úrovne produktu.

Najsilnejší plán inšpekcií zvyčajne nie je „viac testovania všade“.

Je to správna metóda kontroly pre správne riziko.

Praktický kontrolný zoznam: Mali by ste požiadať o röntgenovú -kontrolu?

Pred odoslaním PCBA RFQ sa kupujúci EMS môžu opýtať:

• Používa doska BGA, FBGA, QFN, DFN, LGA, CSP, PoP alebo iné spodné-koncové balíčky?
• Sú nejaké kritické spájkované spoje skryté pred bežnou vizuálnou kontrolou?
• Existujú tepelné podložky alebo uzemňovacie podložky, ktoré ovplyvňujú výkon?
• Má doska vysokú hustotu alebo jemnú rozteč?
• Používa sa produkt v priemyselnom riadení, energetike, komunikácii, automobilovom{0}}aplikáciách alebo aplikáciách citlivých na spoľahlivosť-?
• Ovplyvní pilotný výsledok uvedenie do produkcie?
• Bol nejaký skrytý{0}}komponent kĺbu prepracovaný?
• Zlyhala doska FCT s podozrením na základnú príčinu-v súvislosti so spájkou?
• Vyžaduje zákazník röntgenové snímky alebo inšpekčné správy?
• Je dutina, premostenie, zarovnanie alebo distribúcia spájky súčasťou akceptačných kritérií?
• Mal by byť X{0}}Röntgen založený na jednotke-po-jednotke, na vzorke-len na prvom článku alebo iba na{4}}analýze zlyhania?

Ak je niekoľko odpovedí áno, X-Ray by ste mali prediskutovať včas.

Čo to znamená pre kupujúcich EMS

X-Kontrola X nie je luxusný doplnok-a nie je to univerzálna požiadavka.

Je to nástroj rozhodovania.

Keď je hlavné riziko skryté pod balíkom komponentov, X{0}}Ray môže poskytnúť dôkaz, ktorý AOI, vizuálna kontrola, ICT alebo FCT nemôžu poskytnúť samy o sebe. Keď predstavenstvo nemá žiadne skryté-spoločné riziko, X-Ray môže zvýšiť náklady bez zlepšenia budúceho rozhodnutia kupujúceho.

To rozlíšenie je dôležité.

Dobrý kupujúci EMS by mal požiadať o röntgenovú kontrolu, keď dizajn dosky, balík komponentov, očakávaná spoľahlivosť, stav prepracovania, porucha-analytická cesta alebo požiadavka zákazníckej dokumentácie dáva skrytú-spoločnú kontrolu zmysel.

Slabá požiadavka je:

"V prípade potreby urobte röntgen-."

Lepšia požiadavka je:

„Vykonajte röntgenovú kontrolu na týchto miestach BGA a QFN počas pilotnej zostavy a v prípade podozrenia na problémy s vyprázdňovaním, premostením alebo zarovnaním poskytnite snímky na kontrolu.“

Tento druh pokynov dáva partnerovi EMS skutočný rozsah inšpekcie.

Záver

Kupujúci EMS by mali požiadať o röntgenovú kontrolu, keď sú riziká spojené s montážou DPS skryté pred bežnou vizuálnou kontrolou.

Najjasnejšími spúšťačmi sú BGA, FBGA, QFN, DFN, LGA, CSP, PoP, spodné{0}}ukončené komponenty, skryté spájkované spoje, overenie prototypu alebo pilotného procesu, skryté-prepracovanie spojov, nejasné funkčné poruchy, aplikácie citlivé na spoľahlivosť-a požiadavky na dokumentáciu zákazníka.

X-Ray by sa nemalo považovať za všeobecné označenie „lepšej kvality“. Mala by byť viazaná na konkrétnu kontrolnú otázku.

Pre kupujúcich, ktorí pripravujú projekt PCBA so skrytými-spoločnými balíkmi alebo s požiadavkami na podávanie správ o kontrole, môže spoločnosť STHL skontrolovať požiadavku odZostava PCBaTestovanie a kontrolaperspektívy pred cenovou ponukou alebo plánovaním výroby. Odošlite svoje súbory cezVyžiadajte si cenovú ponukualebo nás kontaktujte nainfo@pcba-china.com