Entendiendo Técnicas de Inspección PCB para Calidad Superior

10 de marzo de 2022 La calidad y precisión son aspectos cruciales de cualquier producto para eliminar errores, y lo mismo aplica para las placas de circuito impreso ya que son un componente crucial en todos los dispositivos digitales y electromecánicos. Por lo tanto, la inspección PCB es un aspecto crucial de la fabricación y ensamblaje de PCB. En fabricación, se fabrican placas en blanco, y el ensamblaje comprende montar circuitos y componentes. Idealmente, la inspección PCB se lleva a cabo en cada paso de los procesos de fabricación y ensamblaje. Si bien una inspección visual básica puede identificar algunos defectos y aún se usa, hay muchos tipos de herramientas y técnicas de prueba automatizadas usadas por fabricantes y proveedores de servicios de ensamblaje de PCB. Esta publicación ofrece los tipos de inspección PCB y su significado.

Técnicas de Inspección PCB Referenciales y No Referenciales

Hay tres tipos de placas ampliamente usadas: rígidas, flexibles y rígido-flexibles. Las flexibles y rígido-flexibles encuentran máximas aplicaciones en industrias ya que son flexibles pero duraderas con un alto radio de curvatura y tienen la capacidad de acomodar varios componentes en un sustrato delgado. Estas placas tienen diferentes algoritmos de inspección PCB basados en su tipo y propiedades. Como se mencionó, los PCBs en blanco se inspeccionan a fondo antes del montaje de componentes y soldadura. Hay ciertos algoritmos que separan el tipo de defectos probables como cortocircuitos, espolones de cobre protruidos, polvo en la placa, circuitos abiertos y conductores, etc. Los siguientes son dos algoritmos de inspección comunes usados para identificar problemas en PCBs.

• Algoritmos referenciales: Estos algoritmos son basados en referencia, lo que significa que tienen un modelo o diseño listo con el cual pueden comparar las características de la nueva placa. Este tipo de inspección incluye coincidencia de imágenes y plantillas. Los circuitos también se comparan de esta manera con un modelo 3D como referencia. Estos métodos referenciales se usan ampliamente incluso ahora. Sin embargo, tienen su propio conjunto de contras. Por ejemplo, cuando tiene una placa de referencia o modelo y se realizan comparaciones, podría haber lecturas falsas debido a ruido, distorsión de imagen y errores de interpretación. Por eso, los algoritmos no referenciales también se han desarrollado y se usan tanto.
• Algoritmos no referenciales: Aquí no hay modelo de referencia o diseño. Por lo tanto, las lecturas y observaciones de la inspección PCB realizada son absolutas. Son originales, lo que significa que la imagen de la placa se observa y sus patrones, atributos y defectos probables se anotan en forma de datos. Esto se verifica basado en el estándar de verificación de reglas de diseño. Los defectos se detectan después de aplicar esos algoritmos específicos. Después de esto, se forma una tabla de datos o similar y se analiza para dar más pasos. Los algoritmos no referenciales se aplican para inspeccionar características externas o morfológicas, límites de la placa y codificación de longitud de corrida. Al usar estos algoritmos, es absolutamente esencial verificarlos contra los estándares establecidos. También, aunque no hay vista previa de diseño o referencia para comparación, uno debe asegurar que los requisitos de diseño se cumplan y no hay defectos pertinentes a los mismos. Este es uno de los desafíos de los algoritmos no referenciales. Por eso, la mayoría de las veces se usa un algoritmo híbrido que tiene características de referenciales y no referenciales.
• Algoritmos híbridos: Esta es una combinación ideal que supera los contras de los dos enfoques anteriores. Este enfoque logra dos cosas: previene cualquier violación de defectos según requisitos de diseño específicos de un cliente. También cumple con los estándares de verificación requeridos.

Entre todos los tipos de placas, las flexibles pueden plantear ciertos desafíos en términos de detección precisa de defectos. Esto es principalmente porque son delgadas y flexibles, y pueden reflejar distorsión en su capacidad de estiramiento. Estas placas pueden mostrar distorsión de tamaño y no uniformidad general en patrones, lo que dificulta que un algoritmo detecte defectos. Afortunadamente, hay formas de superar estos desafíos.

Superando la Detección de Defectos para PCBs Flexibles

Primero, la imagen de la placa en blanco se captura y se divide en pequeños marcos o conjuntos. Mientras los marcos de estas imágenes pueden superponerse, el ancho de superposición se toma en consideración y se establece basado en la desviación máxima entre la imagen de prueba y referencia. De esta manera, se pueden superar problemas como características físicas distorsionadas y niveles de contraste no uniformes. Esto se logra procesando cada marco de imagen por separado. Encontrar defectos en patrones de paso fino puede lograrse mediante análisis de sub-píxel. Esto también se usa para defectos relacionados con detección de bordes y alineación de la placa. Hay algoritmos que detectan partículas extrañas como polvo en la placa a través de valores de color, tamaño irregular y geometría.

Todas estas técnicas de inspección aseguran o validan si se cumplen los requisitos de la aplicación. También aseguran la precisión estructural y funcional general, así como la calidad. Si es un OEM y trabaja en un producto crucial con tolerancia cero a errores, asegúrese de que el PCBA usado para este producto sea igual de perfecto. Para esto, puede asociarse con un fabricante experimentado de PCB y proveedor de soluciones de ensamblaje que tenga procesos estrictos de prueba e inspección en su lugar y sea capaz de entender y ejecutar sus requisitos de aplicación específicos o complejos. Creative Hi-Tech es un conocido fabricante de PCB y proveedor de servicios de ensamblaje que se especializa en diseños y ensamblajes personalizados de PCB.