Тестирование печатных плат
Последнее, что клиенты хотят видеть, это то, что после завершения сборки печатной платы, или даже после того, как сборка продукта завершена, они обнаруживают проблему с печатной платой, что приводит к большим потерям. Несмотря на то, что конструкция печатной платы идеальна, весь производственный процесс сложен и зависит от многих факторов. На плате могут быть сотни компонентов и паяные соединения, и без надлежащей проверки печатная плата также может демонстрировать плохую функциональность. Компания Jhdpcb понимает это, поэтому мы считаем, что тестирование печатных плат (PCB) очень важно, так как тестирование может помочь выявить проблемы на ранней стадии, повысить производительность и снизить затраты, а также улучшить общее качество и безопасность. Поскольку каждый способ тестирования имеет свои преимущества и недостатки, трудно сказать, какой из них лучше всего подходит для вашего тестирования. Чтобы лучше понять, как тестирование печатных плат может улучшить продукты с печатными платами, давайте узнаем больше о преимуществах тестирования печатных плат, а также о различных способах тестирования печатных плат.
Преимущества тестирования печатных плат.
Найти ошибки: Основное преимущество тестирования печатных плат заключается в том, что оно может эффективно распознавать ошибки в печатной плате. Независимо от того, является ли проблема функциональной, производственной или иной, тестирование печатных плат выявляет проблемы вДизайн и компоновка печатной платы чтобы дизайнеры могли вносить соответствующие коррективы.
Сократить расходы: Тестирование печатных плат предотвращает производство дефектных продуктов из отходов за счет использования прототипов и сборок небольшого количества для тестирования продуктов. Выполняя всестороннее тестирование на ранней стадии процедуры проектирования, разработчики могут предотвратить массовое производство дефектных печатных плат, чтобы обеспечить максимальное совершенство конструкции перед ее запуском в производство. Этот шаг помогает значительно снизить производственные затраты.
Экономит время: В конечном счете, тестирование печатных плат на ранней стадии помогает сэкономить время, позволяя разработчикам распознать серьезную проблему на этапе прототипирования. Полное тестирование позволяет разработчикам быстро и легко обнаруживать первопричины проблем и вносить коррективы, чтобы они могли быстрее продолжать производство и сокращать время производства продукции.
Сниженная процентная ставка: Когда компания проводит тестирование печатных плат, она может эффективно снизить вероятность продажи дефектных продуктов или продуктов, не соответствующих стандартам производительности. Это снижает затраты, связанные с возмещением клиентам и обращением с дефектными товарами. Кроме того, сокращение возвратов может повысить удовлетворенность клиентов и повысить репутацию компании.
Повышенная безопасность: Поскольку печатные платы часто используются в фундаментальной электронной технологии, их неуспех приводит к серьезным проблемам для производительных сил компании или организационных навыков. Дефектные печатные платы могут стать причиной несчастных случаев, таких как пожар, а в тяжелых случаях могут привести к травмам находящихся поблизости рабочих. Предварительные испытания также гарантируют, что машины и рабочие не будут повреждены или травмированы из-за неправильной конструкции во время производства.
Хотя тщательное тестирование всех типов печатных плат не требуется, особенно уже технически зрелых. Но большинство новых и нестандартных конструкций печатных плат требуют регулярного тестирования процедуры проектирования. JHD предоставляет клиентам высококачественные и надежные печатные платы, устанавливая надлежащие процедуры тестирования печатных плат в соответствии с их потребностями.
Что проверяет тестирование печатных плат?
Цель тестирования и осмотра печатных плат состоит в том, чтобы проверить, соответствует ли печатная плата стандартным характеристикам печатной платы. Убедитесь, что всеПроцессы производства печатных плат функционируют должным образом в соответствии со спецификациями проекта и не имеют каких-либо дефектов.
Печатная плата состоит из различных компонентов и узлов, каждый из которых влияет на общую функцию печатной платы. Эти элементы тщательно анализируются, чтобы сохранить качество печатных плат. Содержание теста, которое должно быть выполнено, должно включать следующие проверки:
- Ламинирование: Ламинирование Качество имеет решающее значение для долговечности печатной платы. Отслаивающийся ламинат может напрямую вызвать проблемы с функциональностью доски. Как правило, тесты на ламинирование используются для проверки устойчивости ламинатов к отслаиванию под действием силы или тепла;
- Качество стенки пор: Стенки пор обычно анализируют в средах с цикличностью и быстрыми изменениями температуры, чтобы понять, как они реагируют на термические воздействия. Убедитесь, что стенки отверстия не трескаются и не расслаиваются при вводе печатной платы в эксплуатацию.
- Медное покрытие: Медная фольга на печатной плате прикреплена к плате печатной платы для поддержания проводимости. Проверка качества меди, подробный анализ прочности на растяжение и относительное удлинение.
- Чистота: Чистота печатной платы — это мера способности платы противостоять факторам окружающей среды, таким как устойчивость к атмосферным воздействиям, коррозия и влажность.
- Пайка: Материалы проверяются на способность к пайке, чтобы убедиться, что компоненты можно надежно закрепить на плате и предотвратить дефекты пайки в конечном продукте.
- Электрические испытания: Проводимость имеет важное значение для любой печатной платы, и способность измерять минимальный ток утечки печатной платы имеет важное значение. Подробное содержание и методы электрических испытаний см “Всестороннее понимание электронного тестирования печатных плат“.
- Чистота: Чистота печатной платы — это проверка способности платы противостоять факторам окружающей среды, таким как коррозия и влажность.
- Экологические испытания: Это тест на изменение производительности и качества печатной платы во влажной среде. Сравнение веса обычно производится до и после помещения печатной платы во влажную среду, и значительное изменение веса считается отклонением.
Восемь наиболее распространенных методов тестирования печатных плат.
Визуальный осмотр:
Визуальный осмотр является частью визуального осмотра, который представляет собой ручной метод проверки, требующий, чтобы опытный инспектор использовал увеличительное стекло или микроскоп для проверки дефектов сварных швов и других дефектов, видимых невооруженным глазом. Визуальный осмотр подходит для визуального осмотра печатных плат, кажущихся некачественными. нанесение паяльной маски, ориентация компонентов или царапины могут привести к выходу из строя печатной платы.
Выгода:
Недорогой и простой в эксплуатации – не требуются испытательные приспособления или сложная настройка;
Большинство основных дефектов сварки могут быть идентифицированы.
Недостаток:
подвержены человеческой ошибке. Это может быть решено мастерством техника;
Только видимые паяные соединения могут быть осмотрены, скрытые паяные соединения не могут быть оценены;
Трудоемкий, трудоемкий, непоследовательный.
Автоматический оптический контроль (AOI):
Проверка AOI может уменьшить количество ошибок или дефектов печатных плат на начальном этапе разработки. AOI с использованием одной (2D) или двух (3D) камер для захвата изображений печатной платы с высоким разрешением, а программа сравнивает эти изображения с подробная схема или базу данных хороших или плохих изображений платы для поиска дефектов. AOI часто используется в качестве первого шага в обеспечении качества. Убедитесь, что проблемы обнаруживаются на ранней стадии, а производство останавливается как можно скорее.
Могут быть обнаружены различные типы дефектов, и если плата в какой-то степени не соответствует схеме, плата помечается для проверки техническим специалистом. Нажмите, чтобы просмотреть подробное содержание проверки AOI.
Никогда не полагайтесь только на AOI, автоматический оптический контроль следует использовать в сочетании с другими тестами. Вот некоторые из комбинаций, которые JHDPCB рекомендует предложить:
АОI и летающий зонд;
АОI и онлайн-тестирование (ИКТ);
АОI и функциональное тестирование.
Benefit:
Большинство основных дефектов сварки могут быть идентифицированы.
Вернее и точнее ручного визуального осмотра.
Применение в производственной линии для выявления дефектов на ранней стадии.
Недостаток:
AOI — это пассивный метод контроля — можно обнаружить только поверхностные дефекты.
Ограниченный контроль прямой видимости для обнаружения соединений, скрытых BGA или другие части.
100% охват всех типов деталей невозможен.
Настройка и программирование сопоставления шаблонов требуют много времени и должны выполняться заново при каждом изменении конструкции.
Сопоставление с базой данных может быть не таким точным и зависит от качества базы данных.
Онлайн-тест (ICT):
PCBA ICT в настоящее время является самым мощным и популярным типом тестирования печатных плат для крупносерийных и зрелых продуктов, а также популярным методом тестирования печатных плат, которому доверяют многие производители и покупатели печатных плат. Степень его вины достигает 95%. При сборке печатных плат ICT, электрические зонды в виде гвоздей пропускают ток через определенное место на плате в обозначенных контрольных точках. Эти тесты используются для проверки правильного функционирования, расположения, ориентации и дефектов каждого электронного компонента на печатной плате. Испытание включает в себя проверку таких параметров, как короткое замыкание, обрыв цепи, сопротивление, емкость и т. д. Тестер с гвоздями просто прижимает печатную плату к основанию датчика, чтобы начать тестирование. Точки доступа заранее спроектированы на печатной плате, что позволяет подключать к цепи тестовые щупы ICT.
Для больших объемов или повторяющихся партий могут быть изготовлены специальные испытательные приспособления для более быстрого и эффективного внутрисхемного тестирования. Этот метод тестирования является дорогостоящим, и цена будет зависеть от таких факторов, как размер платы и приспособления. Поэтому настоятельно не рекомендуется менять свое решение и переходить на ИКТ-стратегию во время производства.
Этот способ тестирования со специальными процедурами и оборудованием для тестирования печатных плат, в том числе:
Внутрисхемный тестер: Система тестера включает в себя сотни или тысячи массивов драйверов и датчиков для выполнения тестовых измерений.
Светильник: Приспособление подключается к внутрисхемному тестеру и является компонентом, непосредственно взаимодействующим с тестируемой печатной платой. Это приспособление похоже на гвоздь и предназначено для конкретной печатной платы. Каждый «гвоздь» или точка датчика подключаются к соответствующей точке на испытательной плате печатной платы, а затем возвращают информацию о сигнале на внутрисхемный тестер. самая дорогая часть системы.
Программное обеспечение: Программное обеспечение для тестера инструктирует систему, какие тесты следует выполнять на каждом типе тестируемой платы, и указывает параметры прохождения или отказа.
Выгода:
Коэффициент охвата неисправностей может достигать 98%;
Эффективные и быстрые методы тестирования продукции массового производства.
Недостаток:
Тестовые приспособления оплачиваются дополнительно.
Не применимо для производства в небольших количествах или заказ прототипа,поскольку любые изменения в файле проекта приводят к переделке испытательного приспособления.
Доступны только контрольные точки, и дизайнер должен добавить контрольные точки на плату.
Некоторые дефекты, такие как избыток или недостаток припоя, пустоты, оценить невозможно.
Испытание летающим зондом (FPT):
Подобно традиционной работе с ИКТ, тестирование летающих зондов часто рассматривается как улучшенная версия игольчатых ИКТ. В дополнение к контрольным точкам, летающий зонд может получить доступ к самому непокрытому компоненту точно так же, как к контрольным точкам, и может быть запрограммирован для проверки значений пассивных компонентов, прямой проверки ориентации диодов и выполнения измерений напряжения. Возможность быстрой, дешевой и эффективной адаптации новых плат с более простыми изменениями программирования. Этот метод тестирования идеально подходит для тестирования небольших объемов производства и тестирования прототипов, но является медленным и нерентабельным для крупномасштабного производства.
Испытание летающим зондом используется для проверки:
Открытый, короткий, повстанческий, емкостной, контроль импеданса, индуктивность, проблемы с диодами.
Выгода:
Это дешевле и быстрее внедрить или модифицировать. Никаких приспособлений не требуется.
Более широкий охват тестирования –способы и контактные площадки компонентов могут использоваться в качестве контрольных точек.
Не требуется добавлять точки тестирования. Экономьте место.
Недостаток:
Тестирование слишком медленное для крупномасштабного тестирования
Некоторые дефекты, такие как избыток или недостаток припоя, пустоты, оценить невозможно.
Автоматизированный рентгеновский контроль (AXI):
Рентгеновский контроль печатной платы требуется, когда имеются места пайки или контактные площадки бессвинцовых компонентов, которые не видны в микроскоп или невооруженным глазом. Рентгеновские лучи могут проникать через печатные платы и корпуса компонентов, создавая двухмерные или даже трехмерные изображения паяных соединений. Это делает его идеальным для проверки скрытых соединений, таких как соединения с паяными соединениями под корпусами микросхем и корпусами массивов шариковых решеток. Контроль AXI также может проверять псевдопайку, что отличается от многих других способов оптического контроля. Хотя эта проверка может быть очень полезной, она требует наличия обученного и опытного оператора. У JHD есть специально обученный и квалифицированный персонал для выполнения этой операции, и вы можете с уверенностью доставить нам свой проект печатной платы.
При использовании в производственном процессе AXI можно использовать для раннего тестирования дефектов путем внесения корректировок в процесс, чтобы уменьшить источник проблемы. В ходе этого испытания специалисты по рентгеновскому излучению смогли обнаружить дефекты на ранних стадиях производственного процесса, взглянув на:
Паяное соединение
Внутренние следы
Бочки
Выгода:
Может иметь самый высокий уровень обнаружения дефектов среди распространенных методов контроля;
Подчеркните долговечное качество паяных соединений, а не только соединений.
Недостаток:
Требуются обученные и опытные операторы;
Очень трудоемкий и дорогой процесс.
Выжигание (экологическое) тестирование:
Тестирование на выгорание — это более интенсивный тип тестирования печатных плат, который может помочь вам проверить производительность и выявить скрытые дефекты до того, как ваша плата будет введена в эксплуатацию. Во время испытания на отжиг испытание на отжиг может привести к повреждению тестируемого компонента из-за интенсивности испытания. Печатная плата подвергается воздействию условий, превышающих номинальные рабочие условия, для проверки ранних отказов и проверки нагрузочной способности для устранения ранних отказов в реальных условиях эксплуатации. Питание подается через другую электронику, обычно через плату при максимальном номинальном токе в течение от 48 до 170 часов непрерывной работы. Конечно, не каждое изделие на основе печатных плат должно подвергаться испытаниям на отжиг, и оно будет играть свою роль только в проектах печатных плат с особыми требованиями и средами.
Рабочие условия испытаний могут включать температуру, ток, напряжение, рабочую частоту или любые другие рабочие условия, связанные с конструкцией. Сбор данных в этом процессе может помочь инженерам лучше понять причину дефектов и оптимизировать конструкцию перед производственным процессом.
Выгода:
Проверьте производительность в реальных условиях использования (чего не могут достичь другие тесты);
Более высокая надежность продукта.
недостаток:
Процесс тестирования может сократить срок службы продукта;
сократить общий объем производства;
Длительный и трудоемкий процесс.
Функциональный тест (FCT):
Функциональное тестирование является последним шагом в производственном процессе, и функциональный тестер используется для проверки правильности функционирования готовой печатной платы. Это не проверяет качество платы, наличие припоя или допуски деталей. Схемы должным образом питаются и электрически возбуждаются через интерфейсный разъем, что подтверждает их соответствие спецификации проекта.
В зависимости от сложности конструкции и конкретных требований к тестированию функциональное тестирование может быть простым тестированием импульсного источника питания или общим тестированием со строгими протоколами и тестовым программным обеспечением. Благодаря своей гибкости функциональное тестирование может использоваться для замены более дорогих процедур тестирования. Функциональное тестирование имитирует реальную операционную среду и поэтому может быть более простым, чем другие способы тестирования. Полное 100% функциональное тестирование все чаще используется в мелкосерийном производстве, чтобы убедиться, что каждая плата, сходящая с производственной линии, работает должным образом.
Выгода:
Обнаружение потенциальных аномалий цепи;
измерить потребляемую мощность в конкретной точке цепи;
Гибкость и широкие возможности настройки, почти все виды печатных плат можно протестировать;
Более низкая стоимость и удобство по сравнению с другими способами тестирования, требующими индивидуального оборудования.
Недостаток:
Скорость ответов об обнаружении дефектов при проверках, предусмотренных планом испытаний;
Необходимость в обученных специалистах для выявления причины дефекта;
При различных нагрузках на платах печатных плат после прохождения функционального тестирования может произойти короткое замыкание. Поэтому сложные печатные платы также будут тестироваться на старение.
Тест граничного сканирования:
Тестирование граничного сканирования — это метод, подходящий для тестирования взаимосвязей между компонентами на печатной плате. В этом типе тестирования батареи помещаются в провода от кремниевого кристалла к внешним контактам, чтобы проверить функциональность платы.
Самая большая разница с этим способом тестирования заключается в том, что он может обнаружить плату, не затрагивая все узлы. Это качество важно для оценки комплексного схемы с несколькими слоями и высокой плотностью, поскольку эти типы печатных плат стали более распространенными в последние годы.
На самом деле, этот метод тестирования настолько универсален, что его можно использовать для различных приложений, включая такие функции, как тестирование на системном уровне, тестирование памяти, программирование флэш-памяти и эмуляция центрального процессора (ЦП). Он часто используется в полевых условиях для обнаружения проблем в функциональных системах.
Другие виды тестирования сборки печатных плат:
В дополнение к перечисленным выше общим методам тестирования, другие типы тестирования сборки печатных плат включают:
Анализ микрошлифа: Исследуйте дефекты, короткие замыкания, обрывы и другие неисправности.
Испытание на паяемость: Обеспечивает прочную поверхность и повышает вероятность надежного паяного соединения.
Тест на кожуру: Узнайте измерение прочности, необходимое для отделения ламината от доски.
Тестирование на загрязнение печатных плат: Обнаруживает высокие уровни ионов, которые могут загрязнять печатные платы, вызывая коррозию и другие проблемы.
Рефлектометрия во временной области (TDR): Найдите неисправности в высокочастотных платах.
Тестирование припоя: Определяет термическую нагрузку, которую может выдержать отверстие печатной платы.
Какой бы метод ни был выбран, тестирование печатных плат является необходимым шагом в процессе проектирования и производства платы, экономя много ненужного времени и средств при выявлении дефектов, которые могут повлиять на схему, прежде чем она будет запущена в окончательное производство. В общем, подходящая комбинация вышеперечисленных методов контроля и тестирования позволяет обнаружить все возможные дефекты, стоимость которых зависит от конкретного применения и сложности тестируемой схемы. Однако для успешного запуска тестов на вашем печатная плата or Сборка печатной платы,вам нужен надежный поставщик, чтобы ваши прототипы каждый раз изготавливались на заказ. JHDPCB обеспечит строгий контроль и процедуры тестирования для всех печатных плат, которые мы поставляем, чтобы гарантировать качество конечного продукта, включая изготовление платы без покрытия и сборку печатных плат. Полная линейка современного оборудования предлагает различные услуги по прототипированию и мелкосерийному производству, которые помогут вам ускорить процесс тестирования. Благодаря многолетнему профессионализму и отсутствию скрытых платежей вы можете полностью доверять нам в предоставлении вам высококачественных прототипов для следующего этапа тестирования печатных плат. Свяжитесь с JHD сегодня, чтобы получить предложение!
