Ocurvatura de uma placa de circuito, como um importante indicador de sua forma física, tem um impacto profundo na adaptabilidade da instalação, na estabilidade da conexão elétrica e no desempenho-de longo prazo. Com o desenvolvimento de produtos eletrônicos voltados para a magreza e a miniaturização, a detecção da curvatura da placa de circuito tornou-se cada vez mais crucial.
1, A importância de detectar a curvatura das placas de circuito
Durante o processo de fabricação de placas de circuito, pode haver um certo grau de deformação por flexão devido à influência de prensagem, perfuração, soldagem e outros processos, bem como diferenças nas propriedades do material. Além disso, durante o transporte e uso, fatores como compressão externa e mudanças de temperatura também podem causar alterações no grau de curvatura da placa de circuito. Se a placa de circuito dobrar muito, será difícil adaptar-se com precisão a outros componentes do dispositivo durante a instalação, resultando em dificuldades de instalação e até mesmo danos à placa de circuito ou outros componentes. Em termos de desempenho elétrico, placas de circuito dobradas podem fazer com que o circuito se estique ou comprima, resultando em alterações na impedância do circuito, transmissão de sinal instável e causando falhas como curtos-circuitos e circuitos abertos, afetando seriamente o funcionamento normal dos dispositivos eletrônicos. Portanto, testes rigorosos do grau de flexão das placas de circuito são um passo importante para garantir a qualidade dos produtos eletrônicos.
2. Métodos comuns para detectar o grau de flexão de placas de circuito
(1) Método de medição de contato
Medição micrométrica: A medição micrométrica é um método de medição de contato mais tradicional. Coloque a placa de circuito horizontalmente em uma plataforma de medição plana, coloque o cabeçote de medição do medidor com mostrador verticalmente contra a superfície da placa de circuito e meça a altura da placa de circuito em diferentes posições, ponto por ponto, movendo o medidor com mostrador ou placa de circuito. Ao medir, vários pontos de medição precisam ser selecionados, geralmente nos cantos, bordas e centro da placa de circuito. Os dados de altura de cada ponto são registrados e o grau de flexão da placa de circuito é obtido calculando a diferença de altura entre os diferentes pontos. Este método tem alta precisão de medição, geralmente até ± 0,01 mm, mas a eficiência de medição é baixa, e o contato entre a sonda e a superfície da placa de circuito pode causar pequenos danos à placa de circuito, tornando-o inadequado para detecção em grande-escala de placas de circuito vulneráveis e de alta-precisão.
Medição do instrumento de medição de três coordenadas: o instrumento de medição de três coordenadas obtém uma medição precisa das coordenadas espaciais tri-dimensionais da placa de circuito por meio de três eixos de movimento perpendiculares entre si. Fixe a placa de circuito na bancada do instrumento de medição e mova a cabeça de medição do instrumento de medição ao longo do caminho predefinido na superfície da placa de circuito para coletar dados de coordenadas de vários pontos. Processe e analise os dados coletados usando software de medição profissional para calcular o grau de flexão da placa de circuito. O instrumento de medição de coordenadas possui precisão de medição extremamente alta, atingindo ± 0,001 mm, o que pode obter de forma abrangente e precisa as informações de formato tri-dimensionais da placa de circuito. Porém, o custo do equipamento é alto, a operação é complexa e a velocidade de medição é lenta. É principalmente adequado para pesquisa e inspeção de qualidade de placas de circuito de alta-precisão.
(2) Método de medição sem{1}}contato
Método de medição óptica: o método de medição óptica utiliza o princípio da imagem óptica para realizar medições sem-contato em placas de circuito. Os métodos comuns incluem triangulação a laser e medição de visão de máquina. O método de triangulação a laser usa um emissor de laser para emitir um feixe de laser na superfície de uma placa de circuito. O feixe de laser é refletido na superfície da placa de circuito e a luz refletida é recebida por um receptor. Com base no ângulo de incidência e no ângulo de reflexão do feixe de laser, bem como na distância entre o receptor e o transmissor, a altura de cada ponto na superfície da placa de circuito é calculada usando relações geométricas triangulares, obtendo assim a curvatura da placa de circuito. Esse método tem velocidade de medição rápida e alta precisão, de até ± 0,02 mm, e não é-destrutivo para placas de circuito, tornando-o adequado para testar vários tipos de placas de circuito. O método de medição de visão de máquina consiste em usar câmeras industriais para tirar fotos de placas de circuito, extrair e analisar o contorno da placa de circuito na imagem por meio de algoritmos de processamento de imagem e calcular a curvatura da placa de circuito. O método de medição de visão mecânica tem alta eficiência de detecção, pode obter detecção automatizada e processar rapidamente grandes quantidades de dados de imagem. No entanto, requer altos requisitos de condições de iluminação, resolução de imagem, etc., e requer calibração precisa de imagem e otimização de algoritmo.
Método de medição holográfica digital: o método de medição holográfica digital é uma tecnologia avançada de medição sem{0}}contato. Ele utiliza o princípio da interferência do laser para gravar hologramas na superfície das placas de circuito. Ao analisar e reconstruir os hologramas, ele obtém informações morfológicas tri-dimensionais da superfície da placa de circuito e calcula a curvatura. Este método tem as vantagens de alta precisão de medição, velocidade de medição rápida e capacidade de obter medição de campo completo. Ele pode obter simultaneamente diversas informações, como altura e inclinação da superfície da placa de circuito. Porém, o custo do equipamento é alto e a dificuldade técnica é alta. Atualmente, ele é usado principalmente em pesquisas científicas de ponta e em campos de fabricação de precisão.
3, processo de operação de detecção de flexão da placa de circuito
(1) Preparação antes da medição
Em primeiro lugar, garanta um ambiente de medição estável e evite que fatores como vibração e fluxo de ar afetem os resultados da medição. Para medição de contato, é necessário calibrar instrumentos de medição, como zerar micrômetros e calibração de precisão de instrumentos de medição por coordenadas; Para medição sem{1}}contato, é necessário ajustar os parâmetros do equipamento óptico, como a potência do emissor laser, a distância focal e o tempo de exposição da câmera industrial, para garantir que o equipamento de medição esteja em condições normais de funcionamento. Ao mesmo tempo, limpe a superfície da placa de circuito a ser testada, removendo poeira, manchas, etc., para evitar afetar a precisão da medição.
(2) Processo de medição
Opere de acordo com o método de medição selecionado. Ao realizar medições de contato, é importante garantir que a força de contato entre a sonda e a superfície da placa de circuito seja moderada para evitar força excessiva que possa causar deformação ou danos à placa de circuito. A medição sem contato requer a garantia de que a distância entre o equipamento de medição e a placa de circuito seja apropriada para garantir a precisão dos dados de medição. Durante o processo de medição, a coleta de dados é realizada de acordo com a distribuição predeterminada dos pontos de medição, e os dados relevantes de cada ponto de medição são registrados.
(3) Processamento e Análise de Dados
Importe os dados coletados para o software de processamento correspondente ou calcule manualmente o valor de flexão da placa de circuito com base na fórmula de cálculo de flexão. Para dados medidos múltiplas vezes, a confiabilidade e a estabilidade dos resultados da medição podem ser avaliadas através de métodos estatísticos, como média e desvio padrão.
4, Critérios para determinar o grau de flexão das placas de circuito
Os critérios para determinar a curvatura de diferentes tipos de placas de circuito variam. De modo geral, para placas de circuito impresso comuns, os padrões da indústria estipulam que a curvatura máxima permitida está entre 0,7% e 1,5% do comprimento diagonal. O valor específico será ajustado de acordo com a espessura, material e cenário de aplicação da placa de circuito. Por exemplo, placas de circuito com espessura fina e requisitos de alta precisão para produtos eletrônicos permitem graus de curvatura relativamente pequenos; Para placas de circuito mais espessas usadas em equipamentos industriais em geral, o grau de flexão pode ser relaxado adequadamente. Na produção e nos testes reais, as empresas também desenvolverão padrões de julgamento de grau de flexão mais rígidos com base em seus próprios requisitos de design de produto e padrões de qualidade para garantir que a qualidade do produto atenda às necessidades do cliente.
5, Problemas comuns e soluções na detecção de curvatura
(1) Grande erro de medição
O grande erro de medição pode ser causado por precisão insuficiente dos instrumentos de medição, ambiente de medição instável, métodos de medição inadequados e outros motivos. A solução é calibrar e manter regularmente os instrumentos de medição para garantir a sua precisão; Otimize o ambiente de medição e reduza interferências externas; Siga rigorosamente os procedimentos de operação de medição e, para placas de circuito de formato complexo, selecione pontos e caminhos de medição razoavelmente para melhorar a precisão da medição.
(2) Baixa eficiência de detecção
Para a detecção de um grande número de placas de circuito, os métodos tradicionais de medição por contato são frequentemente ineficientes. Equipamentos de medição sem{1}}contato altamente automatizados, como sistemas de inspeção de visão mecânica de alta-velocidade, podem ser usados para obter varredura e inspeção rápidas de placas de circuito; Ao mesmo tempo, otimize o processo de detecção, organize as tarefas de detecção de maneira razoável e melhore a eficiência geral da detecção.
(3) Difícil de detectar pequenas curvas
Para placas de circuito com pequenas curvaturas, alguns métodos de medição podem não ser capazes de detectá-las com precisão. Neste ponto, equipamentos de medição de alta-precisão, como instrumentos de medição holográficos digitais ou dispositivos de medição óptica de alta-resolução, podem ser selecionados; Também é possível melhorar o algoritmo de medição para aprimorar a capacidade de reconhecimento e cálculo de pequenas curvaturas, garantindo a detecção precisa de pequenas deformações em placas de circuito.