Thepiirilevyn kaarevuus, joka on sen fyysisen muodon tärkeä indikaattori, vaikuttaa syvästi sen asennuksen sopeuttavuuteen, sähköliitäntöjen vakauteen ja pitkäkestoiseen -suorituskykyyn. Kun elektroniikkatuotteita kehitetään kohti hoikkautta ja pienentämistä, piirilevyn kaarevuuden havaitsemisesta on tullut yhä tärkeämpää.
1, Piirilevyjen kaarevuuden havaitsemisen tärkeys
Piirilevyjen valmistusprosessin aikana voi esiintyä puristus-, poraus-, hitsaus- ja muiden prosessien vaikutuksesta sekä materiaaliominaisuuksien eroista johtuvia taivutusmuodonmuutoksia. Lisäksi kuljetuksen ja käytön aikana tekijät, kuten ulkoinen puristus ja lämpötilan muutokset, voivat aiheuttaa muutoksia piirilevyn taivutusasteeseen. Jos piirilevy taipuu liikaa, on vaikea sovittaa tarkasti laitteen muihin osiin asennuksen aikana, mikä johtaa asennusongelmiin ja jopa piirilevyn tai muiden komponenttien vaurioitumiseen. Sähköisen suorituskyvyn osalta taivutetut piirilevyt voivat aiheuttaa piirin venymistä tai kokoonpuristumista, mikä johtaa muutoksiin piirin impedanssissa, epävakaa signaalin siirtoon ja aiheuttaa vikoja, kuten oikosulkuja ja avointa virtapiiriä, mikä vaikuttaa vakavasti elektronisten laitteiden normaaliin toimintaan. Siksi piirilevyjen taivutusasteen tiukka testaus on tärkeä askel elektroniikkatuotteiden laadun varmistamisessa.
2, Yleisiä menetelmiä piirilevyjen taivutusasteen havaitsemiseksi
(1) Kosketusmittausmenetelmä
Mikrometrimittaus: Mikrometrimittaus on perinteisempi kosketinmittausmenetelmä. Aseta piirilevy vaakasuoraan tasaiselle mittausalustalle, aseta mittakellon mittapää pystysuoraan piirilevyn pintaa vasten ja mittaa piirilevyn korkeus eri kohdista piste kerrallaan liikuttamalla mittakelloa tai piirilevyä. Mittauksen aikana on valittava useita mittauspisteitä, yleensä piirilevyn kulmista, reunoista ja keskeltä. Jokaisen pisteen korkeustiedot tallennetaan ja piirilevyn taivutusaste saadaan laskemalla eri pisteiden välinen korkeusero. Tällä menetelmällä on korkea mittaustarkkuus, yleensä jopa ± 0,01 mm, mutta mittaustehokkuus on alhainen, ja anturin ja piirilevyn pinnan välinen kosketus voi aiheuttaa pientä vauriota piirilevylle, minkä vuoksi se ei sovellu suuren -tarkkuuden ja herkkien piirilevyjen havaitsemiseen.
Kolmen koordinaatin mittauslaitteen mittaus: Kolmen koordinaatin mittauslaite mittaa tarkasti piirilevyn kolmiulotteiset tilakoordinaatit kolmen keskenään kohtisuoran liikeakselin kautta. Kiinnitä piirilevy mittauslaitteen työpöytään ja siirrä mittauslaitteen mittapäätä ennalta asetettua reittiä pitkin piirilevyn pinnalla kerätäksesi useiden pisteiden koordinaattitietoja. Käsittele ja analysoi kerätyt tiedot ammattimaisella mittausohjelmistolla piirilevyn taivutusasteen laskemiseksi. Koordinaattimittauslaitteella on erittäin korkea mittaustarkkuus, ± 0,001 mm, mikä voi saada kattavasti ja tarkasti piirilevyn kolmiulotteisen muotoinformaation. Laitekustannukset ovat kuitenkin korkeat, toiminta monimutkainen ja mittausnopeus hidas. Se soveltuu pääasiassa erittäin -tarkkuuspiirilevyjen tutkimukseen ja laaduntarkastukseen.
(2) Kosketukseton mittausmenetelmä
Optinen mittausmenetelmä: Optinen mittausmenetelmä käyttää optisen kuvantamisen periaatetta kosketuksettomien mittausten suorittamiseen piirilevyillä. Yleisiä menetelmiä ovat lasertriangulaatio ja konenäkömittaus. Laserkolmiomenetelmässä lasersäteilijä lähettää lasersäteen piirilevyn pinnalle. Lasersäde heijastuu piirilevyn pinnalta ja heijastuneen valon vastaanottaa vastaanotin. Lasersäteen tulokulman ja heijastuskulman sekä vastaanottimen ja lähettimen välisen etäisyyden perusteella lasketaan kunkin piirilevyn pinnan pisteen korkeus käyttämällä kolmiomaisia geometrisia suhteita, jolloin saadaan piirilevyn kaarevuus. Tällä menetelmällä on nopea mittausnopeus ja suuri tarkkuus, jopa ± 0,02 mm, ja se ei -haita piirilevyjä, joten se soveltuu erityyppisten piirilevyjen testaamiseen. Konenäkömittausmenetelmänä on ottaa teollisuuskameroilla kuvia piirilevyistä, poimia ja analysoida kuvan piirilevyn ääriviivat kuvankäsittelyalgoritmeilla sekä laskea piirilevyn kaarevuus. Konenäkömittausmenetelmällä on korkea tunnistustehokkuus, sillä voidaan saavuttaa automaattinen tunnistus ja se pystyy käsittelemään nopeasti suuria määriä kuvadataa. Se vaatii kuitenkin korkeita vaatimuksia valaistusolosuhteille, kuvan resoluutiolle jne. ja vaatii tarkan kuvan kalibroinnin ja algoritmin optimoinnin.
Digitaalinen holografinen mittausmenetelmä: Digitaalinen holografinen mittausmenetelmä on edistynyt -kosketukseton mittaustekniikka. Se hyödyntää laserhäiriön periaatetta hologrammien tallentamiseen piirilevyjen pinnalle. Analysoimalla ja rekonstruoimalla hologrammit se saa kolmiulotteisen morfologian tiedot piirilevyn pinnasta ja laskee kaarevuuden. Tämän menetelmän etuna on korkea mittaustarkkuus, nopea mittausnopeus ja kyky saavuttaa täysi kenttämittaus. Se voi samanaikaisesti saada erilaisia tietoja, kuten piirilevyn pinnan korkeuden ja kaltevuuden. Laitekustannukset ovat kuitenkin korkeat ja tekniset vaikeudet korkeat. Tällä hetkellä sitä käytetään pääasiassa huippuluokan-tieteellisessä tutkimuksessa ja tarkkuusvalmistuksen aloilla.
3, piirilevyn taivutuksen havaitsemisprosessi
(1) Valmistelu ennen mittausta
Ensinnäkin, varmista vakaa mittausympäristö ja vältä tekijöitä, kuten tärinää ja ilmavirtaa, vaikuttamasta mittaustuloksiin. Kosketusmittausta varten on tarpeen kalibroida mittauslaitteet, kuten nollausmikrometrit ja koordinaattimittauslaitteiden tarkkuuskalibrointi; Kosketuksetonta mittausta varten on tarpeen säätää optisten laitteiden parametreja, kuten lasersäteilijän tehoa, polttoväliä ja teollisuuskameran valotusaikaa, jotta mittauslaitteisto on normaalissa toimintakunnossa. Puhdista samalla testattavan piirilevyn pinta ja poista pöly, tahrat jne., jotta mittaustarkkuuteen ei vaikuta.
(2) Mittausprosessi
Toimi valitun mittaustavan mukaan. Kosketusmittauksia suoritettaessa on tärkeää varmistaa, että anturin ja piirilevyn pinnan välinen kosketusvoima on kohtuullinen, jotta vältetään liiallinen voima, joka voi aiheuttaa muodonmuutoksia tai vaurioita piirilevylle. Kosketukseton mittaus edellyttää, että mittauslaitteen ja piirilevyn välinen etäisyys on riittävä mittaustietojen tarkkuuden varmistamiseksi. Mittausprosessin aikana tiedonkeruu suoritetaan ennalta määrätyn mittauspistejakauman mukaisesti ja kunkin mittauspisteen relevantit tiedot tallennetaan.
(3) Tietojen käsittely ja analysointi
Tuo kerätyt tiedot vastaavaan käsittelyohjelmistoon tai laske piirilevyn taivutusarvo manuaalisesti taivutuslaskentakaavan perusteella. Useita kertoja mitatuille tiedoille mittaustulosten luotettavuutta ja vakautta voidaan arvioida tilastollisilla menetelmillä, kuten keskiarvon ja keskihajonnan avulla.
4, Kriteerit piirilevyjen taivutusasteen määrittämiseksi
Kriteerit erityyppisten piirilevyjen kaarevuuden määrittämiseksi vaihtelevat. Yleisesti ottaen tavallisille painetuille piirilevyille teollisuusstandardit määräävät, että suurin sallittu kaarevuus on 0,7–1,5 % diagonaalin pituudesta. Tietty arvo säädetään piirilevyn paksuuden, materiaalin ja käyttöskenaarion mukaan. Esimerkiksi piirilevyt, joilla on ohut paksuus ja korkeat tarkkuusvaatimukset elektroniikkatuotteille, mahdollistavat suhteellisen pienet taivutusasteet; Yleisissä teollisuuslaitteissa käytettävien paksumpien piirilevyjen taivutusastetta voidaan lieventää sopivasti. Varsinaisessa tuotannossa ja testauksessa yritykset kehittävät myös tiukempia taivutusasteen arviointistandardeja omiin tuotesuunnitteluvaatimuksiinsa ja laatustandardeihinsa perustuen varmistaakseen, että tuotteiden laatu vastaa asiakkaiden tarpeita.
5, Yleisiä ongelmia ja ratkaisuja kaarevuuden havaitsemisessa
(1) Suuri mittausvirhe
Suuri mittausvirhe voi johtua mittauslaitteiden riittämättömästä tarkkuudesta, epävakaasta mittausympäristöstä, virheellisistä mittausmenetelmistä ja muista syistä. Ratkaisu on kalibroida ja huoltaa mittauslaitteet säännöllisesti niiden tarkkuuden varmistamiseksi. Optimoi mittausympäristö ja vähennä ulkoisia häiriöitä; Noudata tarkasti mittaustoimenpiteitä ja valitse monimutkaisen muotoisille piirilevyille mittauspisteet ja -reitit kohtuudella mittaustarkkuuden parantamiseksi.
(2) Alhainen tunnistustehokkuus
Perinteiset kosketinmittausmenetelmät ovat usein tehottomia monien piirilevyjen havaitsemiseen. Pitkälle automatisoituja kosketuksettomia mittauslaitteita, kuten-nopeita konenäkötarkastusjärjestelmiä, voidaan käyttää piirilevyjen nopeaan skannaukseen ja tarkastukseen. Samalla optimoi tunnistusprosessi, järjestä tunnistustehtävät järkevästi ja paranna yleistä havaitsemistehokkuutta.
(3) Pieniä mutkia on vaikea havaita
Pieniä taivutuksia sisältävien piirilevyjen kohdalla jotkin mittausmenetelmät eivät välttämättä pysty havaitsemaan niitä tarkasti. Tässä vaiheessa voidaan valita korkean-tarkkuuden mittauslaitteet, kuten digitaaliset holografiset mittauslaitteet tai korkearesoluutioiset optiset mittauslaitteet. Mittausalgoritmia on myös mahdollista parantaa pienten mutkien tunnistamisen ja laskentakyvyn parantamiseksi, mikä varmistaa pienten muodonmuutosten tarkan havaitsemisen piirilevyissä.