소형 PCBA 테스트 장비의 전망과 과제 - 뉴스

01005 크기 부품이 보편화되고 BGA 피치가 0.3mm에 가까워짐에 따라 PCBA 제조 부문은 조용한 차원 혁명을 겪고 있습니다. 이는 테스트 엔지니어에게 긴급한 과제를 안겨줍니다. 기존 테스트 베드, 프로브 카드, 비행 프로브 장비까지 물리적 한계에 도달하고 있습니다. 소형 PCBA 테스트는 표준 프로세스에서 제품 생존 가능성을 결정하는 중요한 기술 병목 현상으로 발전하고 있습니다.

소형화된 PCBA에 대한 가장 즉각적인 테스트 장애물은 물리적 접촉의 불안정성입니다. 기존 ICT 테스트의 중추인 스프링-프로브는 일반적으로 최소 직경이 약 0.2mm입니다. 0.4mm 피치 마이크로{5}}피치 BGA 또는 조밀하게 포장된 QFN 패키지 주변 패드를 마주하면 실행 가능한 프로브 어레이를 배열하는 것이 거의 불가능합니다. 고밀도 니들베드가 어떻게든 설계되더라도 프로브와 아주 작은 패드 사이의 정밀한 정렬 공차는 극도의 정확성을 요구합니다. 테스트 픽스처의 마모 또는 약간의 PCB 변형만으로도 접촉 불량이 발생하여 판독 오류가 많이 발생할 수 있습니다.

더 교활한 문제는 접촉 압력과 손상입니다. 안정적인 전기 연결을 보장하려면 프로브에 일정량의 압력을 가해야 합니다. 마이크로-패드에서는 이 압력으로 인해 납땜 균열이나 패드 리프팅이 발생할 수 있습니다. 이러한 응력 손상은 테스트 후 즉시 실패하지 않을 수도 있지만 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 잠재적인 위험을 야기할 수 있습니다. 우리는 ICT 통과율은 좋지만 시판 후 수리율이 비정상적으로 높은 일련의 스마트워치 마더보드를 본 적이 있습니다.- 해부 결과 프로브 접촉 지점의 일부 BGA 솔더 볼에서 미세{7}}균열이 발견되었습니다. 테스트 프로세스 자체가 신뢰성을 파괴하는 요소가 되었습니다.

전기 테스트의 또 다른 핵심 과제는 신호 여기 및 수집의 충실도를 유지하는 것입니다. PCBA 작동 주파수가 GHz 범위로 급증함에 따라 테스트 인터페이스에 의해 발생하는 기생 용량 및 인덕턴스는 더 이상 무시할 수 없는 "사소한 문제"가 아닙니다. 단 밀리미터 길이의-프로브에서 발생하는 기생 효과는 고속 디지털 또는 RF 신호의 무결성을 왜곡하여 테스트 결과가 PCBA의 실제 성능을 반영할 수 없게 만들 수 있습니다.

기능 테스트도 비슷한 문제에 직면해 있습니다. 소형 PCBA는 종종 단일 SoC(System{1}}on-Chip)에 더 많은 기능을 통합하여 외부에서 관찰할 수 있는 테스트 지점을 크게 줄입니다. 내부 상태를 추론하기 위해 입력과 출력을 관찰하는-기존 블랙박스 테스트 방법-의 적용 범위가 크게 줄어들었습니다. 테스트 엔지니어는 칩 제조업체에서 제공하는 경계 스캔(JTAG) 또는 내장된-자체 테스트(BIST) 기능에 점점 더 의존하고 있습니다. 그러나 이러한 접근 방식은 테스트 깊이를 칩 설계자의 개방성과 밀접하게 연결하여 테스트 전략에서 PCBA 제조업체의 자율성을 감소시킵니다.

업계는 다양한 방식으로 혁신을 추구하고 있습니다. 비접촉식 테스트 기술에 대한 전망은 점점 더 명확해지고 있습니다.- 머신 비전을 기반으로 한-고정밀 광학 검사(AOI 및 AXI)는 이제 제조 결함 검사를 위한 전기 테스트를 부분적으로 대체할 수 있습니다. 보다 최첨단-연구는 밀리미터-파 또는 테라헤르츠 이미징 기술에 초점을 맞추고 있으며, 접촉 없이 내부 전선 연결 및 근거리장 전자기 방사 특성을 감지하여 비교를 위한 "전자기 지문"을 형성하는 것을 목표로 합니다.

또 다른 접근 방식은 테스트 기능을 칩으로 직접 이동하는 것입니다. 실리콘 칩 내에 통합된 모니터링 센서는 전력 무결성, 열 특성 및 신호 품질을 실시간으로 모니터링하고 디지털 인터페이스를 통해 데이터를 보고할 수 있습니다. 이를 위해서는 칩 아키텍처와 PCBA 설계 단계 간의 공동 계획이 필요하며 DFT(테스트 가능성 설계)를 시스템 수준으로 끌어올립니다.

모듈식의 유연한 테스트 플랫폼은 다양한 제품 종류와 소규모 배치 크기에 대한 추세에 대한 솔루션도 제공합니다. 마이크로-프로브 또는 비접촉 센서가 장착된 고정밀 로봇 팔은 시각적 위치 지정을 통해 다양한 보드 유형에 적응하고 테스트 프로그램을 신속하게 재구성합니다. 이 접근 방식은 소형 제품용 테스트 설비에 대한 상당한 투자를 줄여 R&D 반복 단계와 저-~-규모 PCBA 제조 프로젝트에 특히 적합합니다.

테스트의 변화는 전체 PCBA 제조 프로세스에 적응하도록 강요하고 있습니다. 설계 과정에서 엔지니어는 테스트 팀과 미리 협력하여 테스트 가능성 요구 사항을 충족하는 필수 물리적 공간이나 가상 액세스 채널을 확보해야 합니다. 0.5mm 테스트 비아도 대량 생산 중 수율 향상에 중요할 수 있습니다.

프로덕션 환경에서 테스트는 더 이상 격리된 백엔드 프로세스가 아닙니다.{0}} 데이터의 출처SPI(솔더 페이스트 검사)그리고AOI최종 테스트 결과와 빅데이터 상관관계 분석을 거쳐야 합니다. 이는 테스트의 "판단" 기능을 부분적으로 제조 프로세스로 전환하여 예측적 차단을 가능하게 합니다. 예를 들어, 특정 부품 위치에서 솔더 페이스트 볼륨의 미묘한 편차 추세를 분석함으로써 개방 회로 결함 가능성을 예측하고 리플로우 솔더링 전에 수정할 수 있습니다.

소형화된 PCBA 테스트 장비의 발전에는 기본적으로 정밀도, 속도 및 비용이라는 "불가능한 삼각형" 내에서 새로운 균형을 찾는 것이 포함됩니다. 이는 검사 도구의 업그레이드뿐만 아니라 품질 보증 철학의 패러다임 전환을 주도합니다. 즉, 최종-최종-라인 테스트에 의존하여 결함을 선별하는 것에서 프로세스 데이터와 지능형 알고리즘을 활용하여 결함을 예방하는 것으로 전환합니다. PCBA 제조업체의 소형화 경쟁에서 테스트 기능은 더 이상 품질의 단순한 문지기가 아닙니다.{4}}기술 경쟁력의 핵심 엔진이 되고 있습니다. 물리적 접촉의 한계를 먼저 뛰어넘는 사람이 차세대 고밀도 전자 제품 제조의 열쇠를 쥐게 될 것입니다.-