Thezakřivení obvodové desky, jako důležitý ukazatel jeho fyzické podoby, má zásadní vliv na přizpůsobivost jeho instalace, stabilitu elektrického připojení a dlouhodobý-výkon. S vývojem elektronických produktů směrem ke štíhlosti a miniaturizaci je detekce zakřivení obvodové desky stále důležitější.
1, Význam detekce zakřivení desek plošných spojů
Během výrobního procesu desek plošných spojů může docházet k určitému stupni deformace ohybem vlivem lisování, vrtání, svařování a dalších procesů, jakož i rozdílů ve vlastnostech materiálu. Navíc během přepravy a používání mohou faktory, jako je vnější komprese a změny teploty, také způsobit změny ve stupni ohybu desky plošných spojů. Pokud se obvodová deska příliš ohne, bude obtížné se během instalace přesně přizpůsobit ostatním součástem zařízení, což má za následek potíže s instalací a dokonce poškození desky plošných spojů nebo jiných součástí. Pokud jde o elektrický výkon, ohnuté desky plošných spojů mohou způsobit natažení nebo stlačení obvodu, což může mít za následek změny impedance obvodu, nestabilní přenos signálu a způsobit poruchy, jako jsou zkraty a přerušené obvody, což vážně ovlivňuje normální provoz elektronických zařízení. Proto je přísné testování stupně ohybu desek plošných spojů důležitým krokem k zajištění kvality elektronických výrobků.
2, Běžné metody zjišťování stupně ohybu desek plošných spojů
(1) Kontaktní metoda měření
Mikrometrické měření: Mikrometrické měření je tradičnější kontaktní metoda měření. Umístěte desku plošných spojů vodorovně na rovnou měřicí plošinu, umístěte měřicí hlavu úchylkoměru svisle proti povrchu desky s plošnými spoji a změřte výšku desky plošných spojů v různých polohách bod po bodu pohybem úchylkoměru nebo desky plošných spojů. Při měření je třeba vybrat více měřicích bodů, obvykle v rozích, okrajích a středu desky plošných spojů. Údaje o výšce každého bodu se zaznamenají a stupeň ohybu desky s obvody se získá výpočtem výškového rozdílu mezi různými body. Tato metoda má vysokou přesnost měření, obecně až ± 0,01 mm, ale účinnost měření je nízká a kontakt mezi sondou a povrchem desky s plošnými spoji může desku s plošnými spoji mírně poškodit, takže není vhodná pro velkorozměrovou detekci vysoce přesných a zranitelných desek plošných spojů-.
Měření třísouřadnicovým měřicím přístrojem: Třísouřadnicový měřicí přístroj dosahuje přesného měření trojrozměrných prostorových souřadnic desky plošných spojů prostřednictvím tří vzájemně kolmých os pohybu. Upevněte desku plošných spojů na pracovní stůl měřicího přístroje a pohybujte měřicí hlavou měřicího přístroje po předem nastavené dráze na povrchu desky s plošnými spoji, abyste shromáždili souřadnicová data více bodů. Zpracujte a analyzujte shromážděná data pomocí profesionálního měřicího softwaru pro výpočet stupně ohybu desky plošných spojů. Souřadnicový měřicí přístroj má extrémně vysokou přesnost měření, dosahující ± 0,001 mm, což může komplexně a přesně získat trojrozměrné informace o tvaru desky plošných spojů. Náklady na zařízení jsou však vysoké, provoz je složitý a rychlost měření je pomalá. Hodí se hlavně pro výzkum a kontrolu kvality vysoce přesných desek plošných spojů-.
(2) Bez-kontaktní metoda měření
Optická metoda měření: Metoda optického měření využívá principu optického zobrazování k provádění bez{0}}kontaktního měření na deskách plošných spojů. Mezi běžné metody patří laserová triangulace a měření strojového vidění. Metoda laserové triangulace využívá laserový zářič k vyzařování laserového paprsku na povrch obvodové desky. Laserový paprsek se odráží od povrchu desky plošných spojů a odražené světlo je přijímáno přijímačem. Na základě úhlu dopadu a úhlu odrazu laserového paprsku, jakož i vzdálenosti mezi přijímačem a vysílačem, se pomocí trojúhelníkových geometrických vztahů vypočítá výška každého bodu na povrchu desky s plošnými spoji, čímž se získá zakřivení desky s plošnými spoji. Tato metoda má vysokou rychlost měření a vysokou přesnost, až ± 0,02 mm, a není-destruktivní pro obvodové desky, takže je vhodná pro testování různých typů obvodových desek. Metoda měření strojového vidění spočívá v použití průmyslových kamer k pořizování snímků desek plošných spojů, extrahování a analýze obrysu desky plošných spojů v obrazu pomocí algoritmů pro zpracování obrazu a výpočtu zakřivení desky plošných spojů. Metoda měření strojového vidění má vysokou účinnost detekce, může dosáhnout automatické detekce a dokáže rychle zpracovat velké množství obrazových dat. Vyžaduje však vysoké požadavky na světelné podmínky, rozlišení obrazu atd. a vyžaduje přesnou kalibraci obrazu a optimalizaci algoritmu.
Metoda digitálního holografického měření: Metoda digitálního holografického měření je pokročilá technologie bez{0}}kontaktního měření. Využívá principu laserové interference k záznamu hologramů na povrch desek plošných spojů. Analýzou a rekonstrukcí hologramů získává trojrozměrné morfologické informace o povrchu desky plošných spojů a vypočítává zakřivení. Tato metoda má výhody vysoké přesnosti měření, vysoké rychlosti měření a schopnosti dosáhnout plného měření v terénu. Může současně získat různé informace, jako je výška a sklon povrchu desky plošných spojů. Náklady na vybavení jsou však vysoké a technická obtížnost vysoká. V současné době se používá hlavně ve špičkovém-vědeckém výzkumu a v oblastech přesné výroby.
3, proces detekce ohýbání obvodové desky
(1) Příprava před měřením
Nejprve zajistěte stabilní prostředí měření a vyhněte se faktorům, jako jsou vibrace a proudění vzduchu, aby ovlivňovaly výsledky měření. Pro kontaktní měření je nutná kalibrace měřicích přístrojů, jako jsou nulovací mikrometry a přesná kalibrace souřadnicových měřicích přístrojů; Pro bez-dotykové měření je nutné upravit parametry optického zařízení, jako je výkon laserového zářiče, ohnisková vzdálenost a expoziční čas průmyslové kamery, aby bylo zajištěno, že měřící zařízení bude v normálním provozním stavu. Současně očistěte povrch testované obvodové desky, odstraňte prach, skvrny atd., abyste předešli ovlivnění přesnosti měření.
(2) Proces měření
Pracujte podle zvolené metody měření. Při provádění kontaktního měření je důležité zajistit, aby kontaktní síla mezi sondou a povrchem desky plošných spojů byla mírná, aby se zabránilo nadměrné síle, která by mohla způsobit deformaci nebo poškození desky plošných spojů. Bezdotykové měření vyžaduje zajistit, aby vzdálenost mezi měřicím zařízením a obvodovou deskou byla vhodná pro zajištění přesnosti naměřených dat. Během procesu měření se provádí sběr dat podle předem stanoveného rozložení měřicích bodů a zaznamenají se příslušná data každého měřicího bodu.
(3) Zpracování a analýza dat
Importujte shromážděná data do odpovídajícího zpracovatelského softwaru nebo ručně vypočítejte hodnotu ohybu desky plošných spojů na základě vzorce pro výpočet ohybu. U vícenásobně měřených dat lze spolehlivost a stabilitu výsledků měření vyhodnotit pomocí statistických metod, jako je průměrování a směrodatná odchylka.
4, Kritéria pro stanovení stupně ohybu desek plošných spojů
Kritéria pro určení zakřivení různých typů desek plošných spojů se liší. Obecně lze říci, že pro běžné desky plošných spojů průmyslové normy stanoví, že maximální povolené zakřivení je mezi 0,7 % a 1,5 % délky úhlopříčky. Konkrétní hodnota bude upravena podle tloušťky, materiálu a aplikačního scénáře desky plošných spojů. Například desky plošných spojů s tenkou tloušťkou a vysokými požadavky na přesnost pro elektronické produkty umožňují relativně malé stupně ohybu; U silnějších desek plošných spojů používaných v obecných průmyslových zařízeních lze stupeň ohybu vhodně uvolnit. Ve skutečné výrobě a testování budou podniky také vyvíjet přísnější normy pro posuzování stupně ohybu založené na vlastních požadavcích na design produktu a standardech kvality, aby bylo zajištěno, že kvalita produktu odpovídá potřebám zákazníků.
5, Časté problémy a řešení v detekci křivosti
(1) Velká chyba měření
Velká chyba měření může být způsobena nedostatečnou přesností měřicích přístrojů, nestabilním prostředím měření, nevhodnými metodami měření a dalšími důvody. Řešením je pravidelná kalibrace a údržba měřicích přístrojů pro zajištění jejich přesnosti; Optimalizujte prostředí měření a omezte vnější rušení; Přísně dodržujte provozní postupy měření a pro desky plošných spojů složitého tvaru vybírejte měřicí body a cesty přiměřeně, abyste zlepšili přesnost měření.
(2) Nízká účinnost detekce
Pro detekci velkého počtu desek plošných spojů jsou tradiční metody kontaktního měření často neefektivní. K dosažení rychlého skenování a kontroly desek plošných spojů lze použít vysoce automatizovaná bez{1}}dotyková měřicí zařízení, jako jsou vysokorychlostní{2}}kontrolní systémy strojového vidění; Zároveň optimalizujte proces detekce, přiměřeně uspořádejte detekční úlohy a zvyšte celkovou efektivitu detekce.
(3) Je obtížné detekovat malé ohyby
U desek plošných spojů s malými ohyby nemusí být některé metody měření schopny je přesně detekovat. V tomto okamžiku lze vybrat vysoce{1}}přesná měřicí zařízení, jako jsou digitální holografické měřicí přístroje nebo optická měřicí zařízení s vysokým-rozlišením; Je také možné vylepšit algoritmus měření, aby se zlepšila schopnost rozpoznávání a výpočtu malých ohybů, což zajišťuje přesnou detekci malých deformací na deskách plošných spojů.