Elcurvatura de una placa de circuito, como indicador importante de su forma física, tiene un profundo impacto en la adaptabilidad de su instalación, la estabilidad de la conexión eléctrica y el rendimiento a largo plazo-. Con el desarrollo de productos electrónicos hacia la delgadez y la miniaturización, la detección de la curvatura de la placa de circuito se ha vuelto cada vez más crucial.
1, La importancia de detectar la curvatura de las placas de circuito.
Durante el proceso de fabricación de placas de circuito, puede haber un cierto grado de deformación por flexión debido a la influencia del prensado, perforación, soldadura y otros procesos, así como diferencias en las propiedades del material. Además, durante el transporte y el uso, factores como la compresión externa y los cambios de temperatura también pueden provocar cambios en el grado de flexión de la placa de circuito. Si la placa de circuito se dobla demasiado, será difícil adaptarla con precisión a otros componentes del dispositivo durante la instalación, lo que provocará dificultades de instalación e incluso daños a la placa de circuito u otros componentes. En términos de rendimiento eléctrico, las placas de circuito dobladas pueden hacer que el circuito se estire o comprima, lo que resulta en cambios en la impedancia del circuito, transmisión de señal inestable y fallas como cortocircuitos y circuitos abiertos, lo que afecta gravemente el funcionamiento normal de los dispositivos electrónicos. Por lo tanto, las pruebas estrictas del grado de flexión de las placas de circuito son un paso importante para garantizar la calidad de los productos electrónicos.
2, métodos comunes para detectar el grado de flexión de las placas de circuito.
(1) Método de medición de contacto
Medición micrométrica: la medición micrométrica es un método de medición por contacto más tradicional. Coloque la placa de circuito horizontalmente sobre una plataforma de medición plana, coloque el cabezal de medición del comparador verticalmente contra la superficie de la placa de circuito y mida la altura de la placa de circuito en diferentes posiciones punto por punto moviendo el comparador o la placa de circuito. Al medir, es necesario seleccionar varios puntos de medición, generalmente en las esquinas, bordes y centro de la placa de circuito. Se registran los datos de altura de cada punto y el grado de flexión de la placa de circuito se obtiene calculando la diferencia de altura entre diferentes puntos. Este método tiene una alta precisión de medición, generalmente de hasta ± 0,01 mm, pero la eficiencia de la medición es baja y el contacto entre la sonda y la superficie de la placa de circuito puede causar daños leves a la placa de circuito, lo que lo hace inadecuado para la detección a gran-escala de placas de circuito vulnerables y de alta-precisión.
Medición del instrumento de medición de tres coordenadas: el instrumento de medición de tres coordenadas logra una medición precisa de las coordenadas espaciales tridimensionales-de la placa de circuito a través de tres ejes de movimiento mutuamente perpendiculares. Fije la placa de circuito en el banco de trabajo del instrumento de medición y mueva el cabezal de medición del instrumento de medición a lo largo de la ruta preestablecida en la superficie de la placa de circuito para recopilar datos de coordenadas de múltiples puntos. Procese y analice los datos recopilados utilizando un software de medición profesional para calcular el grado de flexión de la placa de circuito. El instrumento de medición de coordenadas tiene una precisión de medición extremadamente alta, que alcanza ± 0,001 mm, lo que puede obtener de manera completa y precisa la información tridimensional-de la forma de la placa de circuito. Sin embargo, el costo del equipo es alto, la operación es compleja y la velocidad de medición es lenta. Es principalmente adecuado para la investigación e inspección de calidad de placas de circuitos de alta-precisión.
(2) Método de medición sin-contacto
Método de medición óptica: el método de medición óptica utiliza el principio de imágenes ópticas para realizar mediciones sin-contacto en placas de circuito. Los métodos comunes incluyen la triangulación láser y la medición por visión artificial. El método de triangulación láser utiliza un emisor láser para emitir un rayo láser sobre la superficie de una placa de circuito. El rayo láser se refleja en la superficie de la placa de circuito y la luz reflejada es recibida por un receptor. Según el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión del rayo láser, así como la distancia entre el receptor y el transmisor, la altura de cada punto en la superficie de la placa de circuito se calcula utilizando relaciones geométricas triangulares, obteniendo así la curvatura de la placa de circuito. Este método tiene una velocidad de medición rápida y alta precisión, hasta ± 0,02 mm, y no-destructivo para las placas de circuito, lo que lo hace adecuado para probar varios tipos de placas de circuito. El método de medición por visión artificial consiste en utilizar cámaras industriales para tomar fotografías de placas de circuito, extraer y analizar el contorno de la placa de circuito en la imagen mediante algoritmos de procesamiento de imágenes y calcular la curvatura de la placa de circuito. El método de medición por visión artificial tiene una alta eficiencia de detección, puede lograr una detección automatizada y puede procesar rápidamente grandes cantidades de datos de imágenes. Sin embargo, requiere altos requisitos de condiciones de iluminación, resolución de imagen, etc., y requiere una calibración de imagen precisa y optimización de algoritmos.
Método de medición holográfica digital: el método de medición holográfica digital es una tecnología avanzada de medición sin contacto. Utiliza el principio de interferencia láser para grabar hologramas en la superficie de las placas de circuito. Al analizar y reconstruir los hologramas, obtiene-información morfológica tridimensional de la superficie de la placa de circuito y calcula la curvatura. Este método tiene las ventajas de una alta precisión de medición, una velocidad de medición rápida y la capacidad de lograr una medición de campo completo. Puede obtener simultáneamente diversa información, como la altura y la pendiente de la superficie de la placa de circuito. Sin embargo, el coste del equipo es elevado y la dificultad técnica es elevada. Actualmente, se utiliza principalmente en-investigación científica de alto nivel y campos de fabricación de precisión.
3, proceso de operación de detección de flexión de la placa de circuito
(1) Preparación antes de la medición
En primer lugar, garantice un entorno de medición estable y evite que factores como la vibración y el flujo de aire afecten los resultados de la medición. Para la medición por contacto, es necesario calibrar instrumentos de medición, como micrómetros de puesta a cero y calibración de precisión de instrumentos de medición de coordenadas; Para la medición sin-contacto, es necesario ajustar los parámetros del equipo óptico, como la potencia del emisor láser, la distancia focal y el tiempo de exposición de la cámara industrial, para garantizar que el equipo de medición esté en condiciones normales de funcionamiento. Al mismo tiempo, limpie la superficie de la placa de circuito a probar, eliminando polvo, manchas, etc., para evitar afectar la precisión de la medición.
(2) Proceso de medición
Opere de acuerdo con el método de medición seleccionado. Al realizar mediciones de contacto, es importante asegurarse de que la fuerza de contacto entre la sonda y la superficie de la placa de circuito sea moderada para evitar una fuerza excesiva que pueda causar deformación o daño a la placa de circuito. La medición sin contacto requiere garantizar que la distancia entre el equipo de medición y la placa de circuito sea adecuada para garantizar la precisión de los datos de medición. Durante el proceso de medición, la recopilación de datos se lleva a cabo de acuerdo con la distribución predeterminada de puntos de medición y se registran los datos relevantes de cada punto de medición.
(3) Procesamiento y análisis de datos
Importe los datos recopilados al software de procesamiento correspondiente o calcule manualmente el valor de flexión de la placa de circuito según la fórmula de cálculo de flexión. Para datos medidos varias veces, la confiabilidad y estabilidad de los resultados de la medición se pueden evaluar mediante métodos estadísticos como el promedio y la desviación estándar.
4, Criterios para determinar el grado de flexión de las placas de circuito.
Los criterios para determinar la curvatura de diferentes tipos de placas de circuito varían. En términos generales, para las placas de circuito impreso ordinarias, los estándares de la industria estipulan que la curvatura máxima permitida está entre el 0,7% y el 1,5% de la longitud diagonal. El valor específico se ajustará según el grosor, el material y el escenario de aplicación de la placa de circuito. Por ejemplo, las placas de circuito con espesores delgados y requisitos de alta precisión para productos electrónicos permiten grados de flexión relativamente pequeños; Para placas de circuitos más gruesas utilizadas en equipos industriales generales, el grado de flexión se puede relajar adecuadamente. En la producción y pruebas reales, las empresas también desarrollarán estándares de evaluación del grado de flexión más estrictos en función de sus propios requisitos de diseño de productos y estándares de calidad para garantizar que la calidad del producto satisfaga las necesidades del cliente.
5, Problemas comunes y soluciones en la detección de curvatura.
(1) Gran error de medición
El gran error de medición puede deberse a una precisión insuficiente de los instrumentos de medición, un entorno de medición inestable, métodos de medición inadecuados y otras razones. La solución es calibrar y mantener periódicamente los instrumentos de medición para garantizar su precisión; Optimice el entorno de medición y reduzca las interferencias externas; Siga estrictamente los procedimientos de operación de medición y, para placas de circuitos de formas complejas, seleccione los puntos y rutas de medición de manera razonable para mejorar la precisión de la medición.
(2) Baja eficiencia de detección
Para la detección de una gran cantidad de placas de circuitos impresos, los métodos tradicionales de medición por contacto suelen ser ineficaces. Se pueden utilizar equipos de medición sin-contacto altamente automatizados, como sistemas de inspección por visión artificial de alta-velocidad, para lograr un escaneo e inspección rápidos de placas de circuito; Al mismo tiempo, optimice el proceso de detección, organice las tareas de detección de manera razonable y mejore la eficiencia general de la detección.
(3) Difícil de detectar pequeñas curvas
Para placas de circuito con pequeñas curvas, es posible que algunos métodos de medición no puedan detectarlas con precisión. En este punto, se pueden seleccionar equipos de medición de alta-precisión, como instrumentos de medición holográficos digitales o dispositivos de medición óptica de alta-resolución; También es posible mejorar el algoritmo de medición para mejorar la capacidad de reconocimiento y cálculo de pequeñas curvas, asegurando una detección precisa de pequeñas deformaciones en las placas de circuito.