PCBおよびPCBアセンブリテスト

PCB手動目視検査

PCB基板の目視検査は、非常に基本的でシンプルな検査方法です。PCB基板の目視検査では、エンジニアは拡大鏡を用いて基板を観察したり、肉眼で確認したりしていました。

この検査では、最終組み立て用に製造された基板を設計要件と比較し、製造された基板のすべての部品が正確な位置に接続されているかどうかを検査します。エンジニアは、基板の種類や接続されている部品に起因する様々な欠陥を特定します。

手動目視検査の主な利点は、PCB 製造の各段階、さらには組み立て段階で実行すれば検査を行えることです。

素晴らしいPCB 当社では、拡大鏡を使用して各ボードを手作業で目視検査しており、専門家および熟練した製造業者として、このボード検査には最新の技術を採用しています。

当社の検査チームは、ボードのほぼすべてのポイントと要素を検査し、ボード上の小さな欠陥を見つけます。

目視検査の主なチェックポイント

目視検査により、ボードの厚さが設計要件どおりであることを確認し、ボード表面の粗さが適切であることを確認します。
最終的なボードアセンブリは必要な寸法と同じであり、コネクタに関連する寸法も確認します。
導電パターンの品質チェックが行われ、断線、短絡、ボイド、はんだブリッジが見つかります。
このテストでは、へこみ、ピンホール、穴、痕跡、パッドの欠陥も検出します。
ビアの正確な位置は、このテストを通じて確認し、ビアが間違ったポイントにパンチされていないこと、およびビアの直径が設計どおりであることを確認します。
この検査でチェックされる他の要素としては、
- コンポーネントが不足しています
- 位置ずれした部品
- コンポーネントの付加価値が要件に従っていません。
- 壊れた部品
- オープンリード
- コンポーネントの極性が正確ではない

手動目視検査の利点

これは低コストのプロセスであり、基板検査用の特別な機器は必要ありません。
これは高速なプロセスであり、製造のどのステップの最後にも使用できます。
この検査を実行する作業者が、評価する必要があるポイントを認識していることを確認してください。

自動光学検査（AOI）

PCB ボードの目視検査には検査機が使用され、このプロセスは自動光学検査 (AOI) と呼ばれます。

AOI技術には、コンピューター、PCBボードリーダー、光源、カメラが付属しています。このプロセスでは、PCBボードに取り付けられたカメラを用いて、様々なポイントから写真を撮影し、元の設計と比較して欠陥やエラーを検出します。

AOI 検査プロセスは、特定の機器を使用して実行され、人的エラーの可能性が低いため、手動の目視検査に比べて高速なプロセスです。

AOI 検査は 2D 型と 3D 型で実行されますが、基板の自動検査にはコストがかかります。

この工程に代わるもう一つの方法は、レーザーで動作する光源を使用することです。このレーザー出力ベースのシステムは、反射光の強度を用いてPCB基板を検査します。これらの機器を使用することで、基板のはんだの付着、透明度、位置合わせなどを確認することができます。

レーザーベースのシステムを使用するのは有益なプロセスですが、このデバイスを使用する前に、シールドを回避するために機器を使用して検査用に各ボードを調整する必要があったため、時間のかかるプロセスです。

AOI検査で発見される主なエラーは

コンポーネントの極性を検出しました
はんだフィレット
逆さまに
マーキング
ビルボード
欠落したリード
コンポーネントの寸法
共面性
短絡
線幅違反
ブリッジング

X線検査

SMT技術の進歩に伴い、PCB基板の設計は複雑化しています。現在、多くの基板は高密度構造になっており、チップパッケージ、BGA、チップスケールパッケージといった小型部品の接続部が多数搭載されているため、はんだ接続部の確認が困難です。隠れた、あるいはアクセスが困難なはんだ接続部を検出するには、手動および自動検査技術を用いるのは適切な選択肢ではありません。

これらの問題を解決するために、複雑な設計の検査には X 線検査技術が使用されます。

X線検査の仕組み

X線検査を理解するには、材料ごとに原子量に基づいてX線吸収能力が異なることを知っておく必要があります。重量のある部品は軽い部品よりも多くのX線を吸収するため、これは不良部品の判別に役立ちます。

銀、鉛、錫ははんだの製造に使用される重い元素であり、基板上の接続部品は銅、炭素などのより軽量な部品で作られています。そのため、密度の高いはんだはX線検査で簡単に確認できますが、リードやICなどの異なる部品は確認しにくいです。

X線検査では、X線は反射せず、部品を透過して物体の像を描きます。これにより、チップパッケージや接続された部品を容易に観察し、その下にある接続部品の接続状態を確認することができます。

X 線検査を使用すると、自動検査では見つけにくいはんだ接合部の気泡も確認できます。

高密度基板の X 線検査では、AOI では確認できないはんだ接合部の確認にも役立つため、最適なオプションです。

ボードに対しては、要件に応じて手動 X 線検査と自動 X 線検査 (AXI) を実行できます。

チップ貫通パッケージや複雑な基板の場合、他の方法がうまく機能しない場合は、X線が最適な選択肢となります。複雑な設計に最適な技術ですが、新しい技術の登場によりコストが高くなっています。

WonderfulPCBは、専門的で最新の検査技術を必要とするPCB基板向けに、高度な機器を用いた高品質なX線検査サービスを提供しています。専門的な方法と高度な機器を用いて、高品質なサービスを提供いたします。

フライングプローブテスト

フライングプローブテストは、PCBアセンブリテストのテストポイントに電気的接続を確立するためにプローブを使用する回路テスト技術です。このプロセスでは、基板表面上でプローブを移動させ、テストポイントに接続することで、事前に設定されたポイントと一致する結果を確認します。このテスト方法は量産段階で使用されます。

フライングプローブテストはどのように機能しますか?

一部の回路のテストには、フライングプローブテストが最適です。これは高速かつ低コストな方法です。このテストは、最終組み立て前のプロトタイプのテストにも使用されます。このテストのプロセスについては、こちらで説明します。

まず、フライングプローブテストを実行するためのテストプログラムを作成します。このプログラムには、ボードテストで使用するプローブに関する詳細な指示（テストの種類、使用する電圧レベル、ボード上でテストを実行するポイントなど）が含まれます。
プログラムが完成したら、テストプローブをボード上に移動させます。プローブはボード上のあらゆる方向に移動してテストできるという特徴があります。
プローブが、指示されたプログラムが適用される正確な位置にある場合、プローブは基板上のテストポイントに接触し、設定された電圧レベルを使用します。プログラムは、電流抵抗、インダクタンス、静電容量などのさまざまな電気的特性を測定します。
テスト完了後、ボードが要件通りに動作しているかどうかを確認するために結果を確認します。ボードにエラーがある場合は、当社のエンジニアが解決いたします。

フライングプローブテストを使用する主な目的は、PCB ボード上などのさまざまな要因を見つけることです。

キャパシタンス
ダイオード検査
インダクタンス
開く
我が国の抵抗力
短絡

FPT は、PCB 製造テストだけでなく PCBA テストにとっても非常に重要な技術であり、高性能で信頼性の高い電子プロジェクトを実現します。

インサーキットテスト（ICT）

インサーキットテスト（ICTテスト）は、PCBボードに接続された様々なコンポーネントとそれらのボードとの接続をテストするテスト方法です。このテストは、ボード上でコンポーネントが正しく接続されているかどうかを確認するのに役立ちます。

このテストは生産開始時に実行され、最終的な電子製品の欠陥を回避するためにボード上のあらゆるエラーを見つけて解決するのに役立ちます。

このテストでは、ボードにプローブとプローブが接続されたテストデバイスがボードに接続され、インダクタンス、抵抗、短絡、静電容量などのさまざまな要素を検出して、ボードに接続されたコンポーネントが正確なポイントにあることを確認します。

このプロセスを通じて、製造上の欠陥や組み立てエラーを発見し、ボードの最終組み立てを正確に行うことができます。

ICT テストを実行するために、IC テスターにはボード上の多くのポイントをテストする機能を備えたさまざまなプローブが付属しており、これらのプローブはさまざまなテスト機能用にプログラムできます。

機能テスト (FCT)

このテストは、検査と最終組立検証の最終段階として実施されます。このテストの主な目的は、基板の機能と整合性を確認することです。このテストは通常、組立工程後または基板製造中に実施されます。機能テストは、機能検証テストとも呼ばれます。

これを実行することで、ボード上の接続されたすべてのコンポーネントが設計要件に従って正常に動作していることを確認できます。

このテストの主な機能は、コンポーネントからの応答を取得して、電流、電圧、電力などのボードの入力および出力信号値を刺激することです。

このテストでは、ボードが正常に動作することを確認するために専用のFCTテストベッドを使用しました。テスト中に高電流を流すことで、エラーを発見し、ボードの正常な動作に関する詳細情報を得ることができます。また、FCTテストは、目視検査では発見できなかったエラーの発見にも役立ちます。

バーンインテスト

バーンイン試験では、基板に高圧力をかけることでエラーを検出し、負荷容量を確認します。基板に高圧をかけることで、実際のプロジェクトで使用する前に基板の強度と負荷耐性を確保します。この試験は通常、最終的な電子機器の組み立てにおいて基板の信頼性を確認するために実施されます。

テストのバーンインには 2 つの種類があります。1 つ目はテストの静的バーンインで、2 つ目は動的テストです。
静的バーンインは、PCBが動作モードではない状態で高電圧と高温を印加して行うテストです。一方、動的バーンインは、PCBが動作モードである状態で高電圧と高温を印加して行います。動的バーンインは、複雑な設計の基板に対して実施されます。

はんだ付け性試験

このテストは、さまざまなはんだ付けプロセスを使用して実行されるリードと端子のはんだ付け性特性を調べるために使用されます。

はんだ付け性とは、接続を行うために溶融はんだを通した金属の濡れの完璧さを測定するパラメータです。

PCB基板のはんだ付け性試験を実施することで、リードや端子などの接続部品が高温環境に耐えられる特性を持っているかどうかを確認できます。高温は溶接工程の結果であり、試験を通じて、部品の保管が基板のはんだ付け特性に悪影響を与えることも判明しました。

はんだ付け性とは、はんだ付け工程時に影響を受けない滑らかな液体状態を維持する溶融はんだの特性です。

フィクスチャテスト

PCBテストフィクスチャ（テスト治具またはテストラックとも呼ばれる）は、製造工程においてPCB基板の機能と動作性能を確認するために使用されるツールです。このテスト手法では、基板上のノード、接続されたコンポーネント、そして基板上を流れる信号をテストします。

PCBテストフィクスチャは、テスト時に基板に穴を開けて接続する特殊なツールです。UUtと外部テスト装置間の電気的接続を提供します。

これは、UUT への信号の流れを助け、その結果として測定された値と、UUT を固定具内外に処理するのに役立ちます。

PCBテストフィクスチャには、基板上に設置されたテストポイントと、テストポイントに接続するためのテストプローブが付属しています。フィクスチャは、設計要件と生産量に応じて、手動または自動で動作します。

このテストは、初期段階で欠陥を見つけるのに役立ち、欠陥をタイムリーに修正して、短期間で電子製品を迅速に開発するのに役立ちます。

これらのテスト手法は、繰り返しテスト機能を提供し、完全に機能し信頼性の高いボードを作成するのに役立ちます。

WonderFulPCBでのPCBテスト

WonderfulPCBはPCBサービスの最高のサプライヤーであり、様々なPCBテストプロセスも提供しています。当社の主な目標は、お客様に高品質でエラーのないPCBおよびPCBAベースのサービスを提供することです。高品質な基板製造において、PCBテストは最も重要な部分であり、生産開始前に当社のエンジニアがガーバーファイルを徹底的にチェックし、設計が正しいことを確認しています。エラーがあれば、製造開始時に解決できます。

WonderFulPCBでは、目視検査、自動光学検査（AOI）、フライングプローブテストなど、様々なPCBテストとPCBテストプロセスを実施しています。お客様のために、製品の品質と信頼性を維持しています。

当社は1995年からPCB業界に携わっており、お客様に高品質なサービスを提供することを最優先に考えています。そのため、当社の製品と基板はすべて、PCB製造プロセスにおける最適な性能と機能に対するお客様のご要望を満たすために、綿密なテストプロセスを経ています。