Thezakrivenie dosky plošných spojov, ako dôležitý indikátor jeho fyzickej podoby, má zásadný vplyv na prispôsobivosť jeho inštalácie, stabilitu elektrického pripojenia a-dlhodobý výkon. S vývojom elektronických produktov smerom k štíhlosti a miniaturizácii je detekcia zakrivenia dosky plošných spojov čoraz dôležitejšia.
1, Význam detekcie zakrivenia dosiek plošných spojov
Počas výrobného procesu dosiek plošných spojov môže dôjsť k určitému stupňu deformácie ohybom v dôsledku lisovania, vŕtania, zvárania a iných procesov, ako aj rozdielov vo vlastnostiach materiálu. Okrem toho počas prepravy a používania môžu faktory, ako je vonkajšia kompresia a zmeny teploty, tiež spôsobiť zmeny v stupni ohybu dosky plošných spojov. Ak sa doska plošných spojov príliš ohne, bude ťažké presne sa prispôsobiť ostatným komponentom zariadenia počas inštalácie, čo bude mať za následok ťažkosti pri inštalácii a dokonca poškodenie dosky plošných spojov alebo iných komponentov. Pokiaľ ide o elektrický výkon, ohnuté dosky plošných spojov môžu spôsobiť natiahnutie alebo stlačenie obvodu, čo môže mať za následok zmeny v impedancii obvodu, nestabilný prenos signálu a spôsobiť poruchy, ako sú skraty a prerušené obvody, čo vážne ovplyvní normálnu prevádzku elektronických zariadení. Preto je prísne testovanie stupňa ohybu dosiek plošných spojov dôležitým krokom pri zabezpečovaní kvality elektronických výrobkov.
2, Bežné metódy zisťovania stupňa ohybu dosiek plošných spojov
(1) Kontaktná metóda merania
Mikrometrické meranie: Mikrometrické meranie je tradičnejšou metódou kontaktného merania. Umiestnite dosku plošných spojov vodorovne na rovnú meraciu plošinu, umiestnite meraciu hlavu číselníka zvisle na povrch dosky s plošnými spojmi a zmerajte výšku dosky plošných spojov v rôznych polohách bod po bode pohybom číselníka alebo dosky plošných spojov. Pri meraní je potrebné zvoliť viacero meracích bodov, zvyčajne v rohoch, okrajoch a strede dosky plošných spojov. Údaje o výške každého bodu sa zaznamenajú a stupeň ohybu dosky plošných spojov sa získa výpočtom výškového rozdielu medzi rôznymi bodmi. Táto metóda má vysokú presnosť merania, vo všeobecnosti až ± 0,01 mm, ale účinnosť merania je nízka a kontakt medzi sondou a povrchom dosky plošných spojov môže spôsobiť mierne poškodenie dosky plošných spojov, takže nie je vhodná na-detekciu veľkých-presných a zraniteľných dosiek plošných spojov.
Meranie trojsúradnicovým meracím prístrojom: Trojsúradnicový merací prístroj dosahuje presné meranie trojrozmerných priestorových súradníc dosky plošných spojov prostredníctvom troch vzájomne kolmých osí pohybu. Upevnite dosku plošných spojov na pracovný stôl meracieho prístroja a pohybujte meracou hlavou meracieho prístroja po vopred nastavenej dráhe na povrchu dosky plošných spojov, aby ste získali súradnicové údaje viacerých bodov. Spracujte a analyzujte zozbierané údaje pomocou profesionálneho meracieho softvéru na výpočet stupňa ohybu dosky plošných spojov. Súradnicový merací prístroj má extrémne vysokú presnosť merania dosahujúcu ± 0,001 mm, čo dokáže komplexne a presne získať trojrozmerné informácie o tvare dosky plošných spojov. Náklady na zariadenie sú však vysoké, prevádzka je zložitá a rýchlosť merania je pomalá. Je vhodný najmä na výskum a kontrolu kvality-vysoko presných dosiek plošných spojov.
(2) Bez{1}}kontaktná metóda merania
Metóda optického merania: Metóda optického merania využíva princíp optického zobrazovania na vykonávanie bez{0}}kontaktného merania na doskách plošných spojov. Bežné metódy zahŕňajú laserovú trianguláciu a meranie strojového videnia. Metóda laserovej triangulácie využíva laserový žiarič na vyžarovanie laserového lúča na povrch dosky plošných spojov. Laserový lúč sa odráža od povrchu dosky plošných spojov a odrazené svetlo je prijímané prijímačom. Na základe uhla dopadu a uhla odrazu laserového lúča, ako aj vzdialenosti medzi prijímačom a vysielačom, sa pomocou trojuholníkových geometrických vzťahov vypočíta výška každého bodu na povrchu dosky plošných spojov, čím sa získa zakrivenie dosky plošných spojov. Táto metóda má vysokú rýchlosť merania a vysokú presnosť až do ± 0,02 mm a je nedeštruktívna pre dosky plošných spojov, takže je vhodná na testovanie rôznych typov dosiek plošných spojov. Metóda merania strojového videnia spočíva v použití priemyselných kamier na snímanie dosiek plošných spojov, extrahovanie a analýzu obrysu dosky plošných spojov v obraze pomocou algoritmov spracovania obrazu a výpočet zakrivenia dosky plošných spojov. Metóda merania strojového videnia má vysokú účinnosť detekcie, môže dosiahnuť automatizovanú detekciu a dokáže rýchlo spracovať veľké množstvo obrazových údajov. Vyžaduje však vysoké požiadavky na svetelné podmienky, rozlíšenie obrazu atď. a vyžaduje presnú kalibráciu obrazu a optimalizáciu algoritmu.
Metóda digitálneho holografického merania: Metóda digitálneho holografického merania je pokročilá -technológia bezkontaktného merania. Využíva princíp laserovej interferencie na zaznamenávanie hologramov na povrch dosiek plošných spojov. Analýzou a rekonštrukciou hologramov získava trojrozmerné informácie o morfológii povrchu dosky plošných spojov a vypočítava zakrivenie. Táto metóda má výhody vysokej presnosti merania, vysokej rýchlosti merania a schopnosti dosiahnuť plné meranie v teréne. Môže súčasne získať rôzne informácie, ako je výška a sklon povrchu dosky plošných spojov. Náklady na vybavenie sú však vysoké a technické ťažkosti sú vysoké. V súčasnosti sa používa najmä v-špičkovom vedeckom výskume a oblasti presnej výroby.
3, proces detekcie ohybu dosky plošných spojov
(1) Príprava pred meraním
Po prvé, zaistite stabilné prostredie merania a zabráňte tomu, aby faktory, ako sú vibrácie a prúdenie vzduchu, ovplyvňovali výsledky merania. Pre kontaktné meranie je potrebná kalibrácia meracích prístrojov, ako sú nulovacie mikrometre a presná kalibrácia súradnicových meracích prístrojov; Pre bez{1}}kontaktné meranie je potrebné upraviť parametre optického zariadenia, ako je výkon laserového žiariča, ohnisková vzdialenosť a expozičný čas priemyselnej kamery, aby bolo meracie zariadenie v normálnom prevádzkovom stave. Zároveň očistite povrch testovanej dosky plošných spojov, odstráňte prach, škvrny atď., aby ste neovplyvnili presnosť merania.
(2) Proces merania
Pracujte podľa zvolenej metódy merania. Pri vykonávaní kontaktného merania je dôležité zabezpečiť, aby kontaktná sila medzi sondou a povrchom dosky plošných spojov bola mierna, aby sa predišlo nadmernej sile, ktorá by mohla spôsobiť deformáciu alebo poškodenie dosky plošných spojov. Bezdotykové meranie vyžaduje zabezpečiť, aby vzdialenosť medzi meracím zariadením a doskou plošných spojov bola primeraná na zabezpečenie presnosti nameraných údajov. Počas procesu merania sa vykonáva zber údajov podľa vopred určeného rozloženia meracích bodov a zaznamenávajú sa príslušné údaje každého meracieho bodu.
(3) Spracovanie a analýza údajov
Importujte zhromaždené údaje do zodpovedajúceho softvéru na spracovanie alebo manuálne vypočítajte hodnotu ohybu dosky plošných spojov na základe vzorca na výpočet ohybu. Pre údaje merané viackrát možno spoľahlivosť a stabilitu výsledkov merania vyhodnotiť pomocou štatistických metód, ako je priemerovanie a štandardná odchýlka.
4, Kritériá na určenie stupňa ohybu dosiek plošných spojov
Kritériá na určenie zakrivenia rôznych typov dosiek plošných spojov sa líšia. Všeobecne povedané, pre bežné dosky plošných spojov priemyselné normy stanovujú, že maximálne povolené zakrivenie je medzi 0,7 % a 1,5 % diagonálnej dĺžky. Konkrétna hodnota bude upravená podľa hrúbky, materiálu a aplikačného scenára dosky plošných spojov. Napríklad dosky plošných spojov s tenkou hrúbkou a vysokými požiadavkami na presnosť pre elektronické produkty umožňujú relatívne malé stupne ohybu; Pre hrubšie dosky plošných spojov používané vo všeobecných priemyselných zariadeniach je možné stupeň ohybu primerane uvoľniť. Pri skutočnej výrobe a testovaní budú podniky tiež vyvíjať prísnejšie normy posudzovania stupňa ohybu založené na vlastných požiadavkách na dizajn výrobkov a normách kvality, aby sa zabezpečilo, že kvalita výrobkov spĺňa potreby zákazníkov.
5, Bežné problémy a riešenia pri detekcii zakrivenia
(1) Veľká chyba merania
Veľká chyba merania môže byť spôsobená nedostatočnou presnosťou meracích prístrojov, nestabilným prostredím merania, nevhodnými metódami merania a inými príčinami. Riešením je pravidelná kalibrácia a údržba meracích prístrojov na zabezpečenie ich presnosti; Optimalizujte prostredie merania a znížte vonkajšie rušenie; Prísne dodržujte postupy merania a v prípade dosiek plošných spojov zložitého tvaru vyberte meracie body a cesty rozumne, aby ste zlepšili presnosť merania.
(2) Nízka účinnosť detekcie
Na detekciu veľkého počtu dosiek plošných spojov sú tradičné metódy merania kontaktov často neefektívne. Na dosiahnutie rýchleho skenovania a kontroly dosiek plošných spojov možno použiť vysoko automatizované bez{1}}dotykové meracie zariadenia, ako sú napríklad vysokorýchlostné{2}}systémy strojového videnia; Zároveň optimalizujte proces detekcie, primerane usporiadajte detekčné úlohy a zvýšte celkovú efektivitu detekcie.
(3) Je ťažké zistiť malé ohyby
V prípade dosiek plošných spojov s malými ohybmi nemusia byť niektoré metódy merania schopné ich presne zistiť. V tomto bode si môžete vybrať-veľmi presné meracie zariadenia, ako sú digitálne holografické meracie prístroje alebo -optické meracie zariadenia s vysokým rozlíšením; Je tiež možné vylepšiť merací algoritmus, aby sa zlepšila schopnosť rozpoznávania a výpočtu malých ohybov, čím sa zabezpečí presná detekcia malých deformácií na doskách plošných spojov.