Cовременное тестовое оборудование и технологии
Рус Eng

05-02
2020
Контроль печатных плат. Опыт компании Nikon Metrology.

Создается впечатление, что возможности видеоизмерительной системы Nikon iNEXIV безграничны. В этот раз расскажем о применении iNEXIV для контроля качества печатных плат в компании Stevenage Circuits Limited (SCL).

iNEXIV появилась на участке контроля после того, как начались массовые отказы устаревшей аналогичной системы другого производителя. Сейчас новая система iNEXIV VMA-4540  используется практически непрерывно для проведения двухмерных измерений элементов печатных плат, включая контроль геометрии печатных проводников и площадок. Она стала основным инструментом не только для проверки каждой первой платы в партии, но и для управления технологическими процессами на участках сверления, травления и резки.


Джеймс Пикетт, инженер по качеству, Stevenage Circuits Limited,
в процессе контроля ПП на видеоизмерительной системе iNEXIV VMA-4540.


При выборе оборудования на смену устаревшей системе, оценивали всевозможные варианты настольных измерительных камер и координатно-измерительных машин. Как альтернативу даже рассматривали контрактную инспекцию у сторонней организации. Тем не менее, принято решение не менять установленные внутренние процедуры контроля, и инженеру по качеству компании SCL Джеймсу Пикетту необходимо было подобрать высокоточную измерительную систему, по техническим характеристикам соответствующую предъявляемым требованиям.


В итоге на финальном этапе Г-н Пикетт определил трех потенциальных поставщиков, но выбор пал на Nikon Metrology, поскольку:

  • компанией Nikon оказана всесторонняя техническая поддержка, начиная с запроса на оборудование до ввода в эксплуатацию на производстве;
  • важно, что система iNexiv оказалась дешевле, чем у другого основного претендента;
  • бренд и репутация: Nikon - это производитель высококачественных камер и оптики. Систему iNEXIV VMA-4540 считают лучшей в своем классе, а четкость оптики не уступила никому по результатам проведенных испытаний систем от всех претендентов;
  • положительным фактором стало адаптируемое программное обеспечение iNexiv VMA-4540. Кроме того, поддержка со стороны британской команды Nikon Metrology была признана лучшей, так как у компании свой демо-центр, а опыт специалистов при обучении работе с оборудованием оказался на самом высоком уровне.

Компания SCL (Великобритания), созданная в 1971 году, является единственным европейским производителем, имеющим собственные возможности для проектирования и производства всех четырех основных типов печатных плат (PCB). Двухсторонние и многослойные платы изготавливаются по стандарту IPC класса 2 и, как правило, в больших количествах. Для контрактных производств SCL поставляет печатные платы широкой номенклатуры в небольших обьемах. Поставки продукции осуществляются для клиентов в более чем 40 странах мира. Около трети от общего объема производства предназначается для медицинского сектора, но регулярные поставки идут и для космической и военной промышленности.


Гарантированный срок производства ПП - 5 рабочих дней

Компания постоянно стремится сократить сроки - от момента заказа печатной платы до поставки клиенту. Сейчас это составляет три-пять дней, поэтому отдел контроля качества занят весь рабочий день, пять дней в неделю, а иногда и по субботам. В среднем ежедневно на фабрике в работе 5 – 6 заказов, что предполагает необходимость тестирования до 15 печатных плат. Это значит, что видеоизмерительная система Nikon просто обязана работать практически безостановочно. Она используется не только инженером по качеству, который программирует машину, но и операторами систем из различных производственных отделов.

В течение производственного цикла в каждой новой операции система iNexiv VMA-4540 задействуется неоднократно. Практически все печатные платы производства SCL инспектируются на предмет соответствия геометрических размеров ПП, вырезов, просверленных отверстий, размеров печатных проводников и площадок. По этой причине система iNexiv VMA-4540 используется исключительно в 2D режиме, а применение таких возможностей системы, как измерения с помощью лазерного или сенсорного зонда, трехмерные (3D) измерения компании SCL пока не требуется. Надежность проверки первого изделия на каждом этапе изготовления платы имеет решающее значение, поскольку результаты используются для контроля каждого процесса. Неточные или неубедительные показания негативно повлияют на конечный результат.

Программное обеспечение AutoMeasure на iNexiv VMA-4540


iNexiv VMA-4540 на различных этапах производства ПП

После выполнения процесса прессования слоев для формирования многослойной печатной платы – выполняется сверление отверстий на станке с ЧПУ с использованием данных САПР, полученных из КБ (CADCAM department) компании SCL. Эти данные учитывают процессы растяжения и усадки на последующих стадиях производства ПП. Каждая первая ПП из партии в количестве 25 штук обязательно контролируется на iNexiv VMA-4540 на соответствие соответствующему Gerber файлу, векторному формату для 2D изображений, используемому в качестве стандарта при производстве печатных плат. В качестве альтернативы можно использовать формат DXF.

Если обнаружено какое-либо несоответствие, например, отсутствует отверстие из-за поломки сверла, то iNexiv VMA-4540 останавливается с сообщением об ошибке. Диаметр или положение отверстия вне допуска, которое обычно должно находиться в пределах ± 50 мкм и ± 100 мкм соответственно, приводит к аналогичному сообщению об ошибке. Как правило, печатная плата проходит проверку и подготавливается Отчет с результатами инспекции. Такой Отчет, как правило, не распечатывается, поскольку это редко требуется Заказчику. Однако архивные данные могут быть запрошены для поиска и устранения неисправностей в случае возникновения проблем с данной печатной платой в дальнейшем.

Следующим этапом производства является травление печатных проводников с использованием прямой лазерной визуализации. Ширина дорожки важна, особенно на радиочастотных платах, и обычно должна находиться в пределах от 50 мкм до 100 мкм, ± 10 мкм. Контролируется каждая ПП на соответствие параметрам САПР, чтобы гарантировать, что размеры печатных проводников, включая их положения, находятся в пределах соответствующих допусков.

После гальванизации внешних слоев и нанесения маски - печатные платы попадают на участок резки, где выполняется резка в нужный конечный размер с последующим формированием внутренних вырезов, как указано в САПР. На VMA-4540 контролируется каждая первая печатная плата из партии в 25 штук на соответствие геометрии данным Gerber/DXF. Теперь готовый продукт считается полностью проверенным. Результаты автоматически вводятся программным обеспечением Nikon Metrology в шаблон Отчета о тестировании, который заполняет электронную таблицу Excel. Он связан с соответствующим CAD-чертежом и передается Заказчику, а также архивируется для использования в будущем.

Таким образом, на видеоизмерительной системе VMA-4540 проверяется от 10 до 20 процентов от готовых плат. В случае если печатная плата маленьких размеров, то на рабочем столе одновременно может находиться до десятка и более таких плат, а программное обеспечение очень быстро выполняет шаги и повторяет проверку всех плат за один цикл. Вывод компании Stevenage Circuits Limited (SCL): "Мы в восторге от производительности системы Nikon iNexiv, которая имеет непревзойденную измерительную способность, особенно при инспекции более мелких элементов платы, которые наше прежнее оборудование не могло выполнить в аналогичные сроки".

Панель из восьми ПП, проверяемых на VMA-4540 за один цикл

Знаете ли вы, что...

Видеоизмерительная система iNEXIV VMA-серии внесена в ГОСРЕЕСТР СИ № 65520-16 и уже используется на предприятиях России, в том числе на заводе Совтест АТЕ «Датчики и Системы» в г.Курске. В случае Вашей заинтересованности, предлагаем провести демонстрацию данной системы применительно к Вашим образцам. Более подробно с описанием и характеристиками системы можно ознакомиться на нашем сайте sovtest-ate.com перейдя по ссылке iNexiv VMA-4540.

Отправить запрос