PCB測試101:重要方法和指標

PCB板廠(chǎng)廠(chǎng)家們知道,在質(zhì)量控制和PCB測試方面,PCB制造過(guò)程中會(huì )有很多工作要做。有許多質(zhì)量檢查被用來(lái)確保一個(gè)設計將是大規模的和高質(zhì)量的,但是很多這樣的事情可能發(fā)生在后臺,而設計者卻沒(méi)有意識到。其他一些重要的測試,如電路板測試和電路板功能測試,通常是設計師在原型設計過(guò)程中的責任,而這些測試將在大規模生產(chǎn)時(shí)融入到生產(chǎn)中。
無(wú)論您需要執行什么級別的測試和檢查,確定您的設計必須滿(mǎn)足的基本測試要求并將這些需求傳達給您的制造商是很重要的。如果這是您第一次從原型制作過(guò)渡到大批量生產(chǎn),請閱讀我們的PCB測試要求列表,這樣您就知道會(huì )發(fā)生什么。
制造期間和之后的PCB測試在制造和組裝過(guò)程中,有幾個(gè)PCB測試程序。其目的是評估裸PCB的質(zhì)量和產(chǎn)量,并確保設計通過(guò)組裝而無(wú)缺陷。此外,電氣測試將在制造/裝配期間進(jìn)行,并與設計網(wǎng)絡(luò )列表進(jìn)行比較。
對于原型設計,測試并不是以制造結束的。一旦收到電路板,設計團隊應在完成設計之前,對電路板進(jìn)行測試和功能測試。一旦擴展到數千或數百萬(wàn)塊板,其中一些測量可能需要自動(dòng)化,以確保高吞吐量和高質(zhì)量。
機械印刷電路板測試與檢驗在制造過(guò)程中,至少要進(jìn)行一系列機械試驗和檢查,以驗證制造過(guò)程,并確保電路板能夠可靠組裝:
試驗 | 檢查什么 | 標準 |
目視和X射線(xiàn)檢查 | 旨在識別表層(目視)和內層(X射線(xiàn))上的任何碎屑、分層或其他損傷。X射線(xiàn)檢查也用于檢查BGA或QFN封裝是否有足夠的焊料和閉合連接。 | 通過(guò)/失敗 |
剝離試驗 | 測量疊層板建成并完全固化后剝離層壓板所需的力。 | 通過(guò)/失敗特定值 |
焊錫鍋和浮子試驗 | 決定了焊筒在焊接前是否能承受熱應力。 | 通過(guò)/失敗 |
自動(dòng)光學(xué)檢測(AOI) | 用于自動(dòng)發(fā)現裝配缺陷,如焊料不足、接頭開(kāi)裂和連接開(kāi)路(例如。,墓碑). 在深入學(xué)習的基礎上開(kāi)發(fā)的新AOI被用于發(fā)現冷接縫。 | 通過(guò)/失敗 |
這些測試可用于確定制造過(guò)程中是否存在某些固有的質(zhì)量問(wèn)題,可能需要哪些返工步驟,或者是否存在導致測試失敗的設計的某些方面。除了這些基本測試之外,您的電路板可能需要通過(guò)更嚴格的測試,如MIL-STD振動(dòng)測試、NEMA/NFPA/FAA防火安全測試、熱沖擊測試,HALT/HASS測試、老化測試環(huán)境測試、UL安全測試和其他產(chǎn)品/行業(yè)特定測試。如果您的制造商不能執行這些更先進(jìn)的測試,有專(zhuān)業(yè)的測試公司將通過(guò)全面的方法來(lái)鑒定新產(chǎn)品。
制造過(guò)程中的電路板測試在制造過(guò)程中,還應進(jìn)行電氣測試,以檢查焊接過(guò)程中是否存在任何故障、阻抗偏差或導電殘留物:
在線(xiàn)測試:測量是否存在開(kāi)路和短路,以及測試點(diǎn)上的特定電壓/電流值。有時(shí)測試夾具用于測量特定波形。此外,通電或斷電電氣測試可用于特定部件或測試點(diǎn),以檢查部件故障。
溶劑萃取電阻率(ROSE)試驗:該導電性測量用于檢查助焊劑可能殘留的任何殘留物。
時(shí)域反射計(TDR):該測試用于測量單端和差分記錄道中的阻抗。這可以在試樣上或在帶有附屬固定裝置. 一些后續的去嵌入和分析需要充分評估信號完整性。
飛行探針測試儀用于探測PCB上的特定點(diǎn),以檢查故障。
電子產(chǎn)品的功能測試包括一系列可能的測試,其中許多測試側重于確保產(chǎn)品提供預期的用戶(hù)體驗和設計中預期的最終功能。這是原型設計階段設計團隊的責任,而不是制造商的責任。記住,你的制造商的工作是給你一個(gè)與你給他們的設計數據電匹配的PCBA,他們不負責執行功能驗證。
如果設計沒(méi)有產(chǎn)生預期的功能測試結果,則由設計人員對設計進(jìn)行故障排除和調試,以確定問(wèn)題所在。設計者或測試工程師可能需要手動(dòng)收集一些電氣測量值,用固件進(jìn)行實(shí)驗,并通過(guò)設計追溯問(wèn)題,以找到任何缺陷的原因。一旦這些被定位,它們就可以在下一次的設計修訂中得到解決,并且,在理想的情況下,當產(chǎn)品被移到更高的容量時(shí),它們可以作為測試要求被合并。
如果您正在向更高的容量過(guò)渡,并且您的產(chǎn)品的功能或標準符合性要求通過(guò)特定的電氣、熱或機械測試,那么您應該為制造商指定這些. 盡早與他們交談,確保他們了解你需要什么,他們有能力自動(dòng)化這些測試,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。提前完成這些任務(wù)需要時(shí)間,但是你會(huì )有一些想法知道每一個(gè)可能的錯誤都已經(jīng)在設計中預料到了。
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