Testing av trykte kretskort (Pcb) gjennom design og produksjonsprosesser er viktig for å sikre kvalitetsprodukter. Det unngår situasjoner der designere og produsenter innser at produktet er feil i siste øyeblikk, mens brettene er i full produksjon, eller allerede i markedet.
Selv etter å ha fulgt riktig design og produksjonsprosesser, er det alltid en risiko for feil, feil, menneskelige feil på prototypetrinnene. Identifisere og løse disse problemene før det endelige produktet er avgjørende for å sikre ytelse, funksjonalitet og pålitelighet av produktene. Et bredt spekter av feil I Pcb kan oppstå på grunn av menneskelig feil, feil produksjonsprosess, dårlig design og annen praksis.
Fordeler med testing inkluderer
- Identifisering Og adressering av feil og feil som kortslutning, åpner, dårlig lodding, funksjonsproblemer og mer.
- Det gir en mulighet til å løse eventuelle problemer tidlig før du går inn i endelig produksjon, noe som sparer tid og penger. Å fikse problemene på ferdige produkter er vanligvis vanskeligere, tidkrevende og kostbart
- Å Redusere svinn og kostnader siden testerne bruker småskala forsamlinger og prototyper i stedet for komplette produkter. Dette forhindrer å kaste bort feil, fullskala forsamlinger.
EN PCB består av flere forskjellige deler og komponenter. Hver av disse har innvirkning på kretsens generelle ytelse og elektronikkmonteringen som helhet. Ideelt sett er det viktig å teste alt. Dette inkluderer, men ikke begrenset til, å verifisere;
- Elektrisk ledningsevne
- Mekanisk styrke
- Loddekvalitet
- Renslighet
- Tester for målmiljøet
- Laminering — peel styrke
- kvaliteten på hullveggen
- Komponentplassering, justering, polaritet, orientering, etc.
PCB testing teknikker
generelt innebærer testing verifisere design funksjoner i form av visuelle, strukturelle, elektriske og funksjonalitet. I de fleste tilfeller er det ulike teknikker for å teste hvert av disse områdene, og valget avhenger av faktorer som bordets kompleksitet, applikasjon, design, etc. De vanlige metodene inkluderer;
- kretstesting (IKT)
- jtag grenseskanning
- Automatisert optisk inspeksjon (Aoi)
- Automatisert røntgeninspeksjon (AXI)
Testteam kan bruke enten manuell visuell inspeksjon (mvi) eller automatisert testutstyr (ATE) metoder for å sjekke Pcb etter monteringsprosessen. Imidlertid er de automatiske testmetodene, For Eksempel Den Automatiserte Optiske Inspeksjonen AOI) og Den Automatiserte Røntgeninspeksjonen (AXI) mer effektive for monteringsnivåtestene, men vanligvis kostbare.
i tillegg til de visuelle og elektriske tester på kontaktene, krever enkelte applikasjoner som militær, luftfart, gruvedrift og lignende næringer mekanisk testing. DETTE sikrer AT BGA og andre komponenter tåler støt, vibrasjoner og andre tøffe forhold i driftsmiljøene. I de fleste tilfeller er testene destruktive og involverer å utsette PCB for sjokk og skjærkraft. Måling av stammen bidrar til å etablere de mekaniske egenskapene til loddeleddene.
in-circuit testing (ICT)
IKT består av en in-circuit tester, en fixtur og programvaren og kan dekke de fleste feilene som oppstår under produksjonsprosessene. Testere kan bruke den til å se etter shorts, åpner, motstand, kapasitans og induktans, i tillegg til å verifisere polariteten eller orienteringen for enheter som dioder, transistorer og Ic-er.
kretstestene kontrollerer komponentene basert på en modell av designet. Teoretisk har det potensial til å oppdage ca 98% AV PCB-feilene. Dette kan imidlertid ikke være praktisk mulig, spesielt når det ikke kan få tilgang til alle noder, samt manglende evne til å måle svært lave kapasitans-og induktansverdier.
FORDELENE MED IKT inkluderer enkel feildeteksjon, programmering og enkel å tolke testrapporter. Det har imidlertid ulemper som kostbart utstyr, vanskeligheter med å oppdatere testutstyrssystemene siden de mekanisk festes, manglende evne til å få tilgang til noen noder i komplekse kretser, etc.
DE to MEST brukte IKT-teknikkene er Sengen av negler, Og Flying probe. HVER HAR sin plass, fordeler og begrensninger, og valget avhenger av ARTEN og kompleksiteten TIL PCB under test.
seng av negler teknikk
sengen av negler eller universal grid in-circuit testing er avhengig av flere fjærbelastede pogo pinner som gjør kontakt med flere punkter PÅ PCB. Disse pinnene ligner sengen av negler, derav navnet. I testen gjør hver av pogo-pinnene en kontakt med kretskoden eller punktet under test. Denne metoden kan identifisere, shorts, åpner, loddebroer, defekte komponenter og ANDRE PCB-feil.
en typisk in-circuit test består av flere pinner spredt over hele linja. Bruk av flere pinner sikrer titalls eller hundrevis av samtidige tilkoblinger og tester. Hver av disse er ca 35mm lang og vanligvis satt inn på enden av et nett som en overflate mount pad, et hull, eller et testpunkt. Med alle nettene tilkoblet tar testen ca 7 sekunder.
under testen introduserer pinnene noen signaler og spenninger i kretsen, hvoretter de måler de resulterende verdiene nedover linjen.
generelt er sengen av negler teknikken en rask, rimelig testmetode som er egnet for masseproduksjonssystemer, enkle kretser og analoge brett. Det kan imidlertid være begrenset når du arbeider med komplekse brett og spesielt de med små tonebredder, SMDs, BGA og lignende komponenter.
Flying probe test
teknikken bruker et element med en mindre tonehøyde for å få kontakt med testpunktene som SMD-pinnene. Dette er egnet for små kontakter ned til en 0,2 mm testbane. I praksis bruker den flere sonder for å få kontakt med pinnene, pads og vias og test for åpner, shorts og elektriske parametere som polaritet, motstand og kapasitans.
noen testutstyr kan inneholde et kamera for å avgjøre om det mangler komponenter og analysere størrelser, former, orientering, polaritet og andre fysiske egenskaper av komponentene.
Automatisert Optisk Inspeksjon (Aoi)
AOI-metoden bruker ett eller flere kameraer til optisk analyse AV PCB. Den bruker programvare for å sammenligne bildene FRA PCB under test med de fra en lignende referanse bord. Et annet alternativ er å sammenligne med ideelle designspesifikasjoner. Den optiske inspeksjonen er vanligvis på slutten av samlebåndet der det bidrar til å verifisere kvaliteten på ferdigproduktet.
Annet enn å utføre tester PÅ PCB under montering, KAN aoi-metoden overvåke produksjonsprosessen. Ved hjelp av teknologien i plukke og plassere maskiner gjør produsentene til å spore prosesser i sanntid, og riktig montering feil som potensiell komponent feilplassering og feiljustering.
i noen applikasjoner innebærer den optiske inspeksjonen å bruke et endoskop for å vise forbindelsene MELLOM BGA og PCB.
AOI-metoden er bare nyttig på Pcb der punktene å teste er optisk synlige.
Automatisert Røntgeninspeksjon (Axi)
AXI gir en ikke-destruktiv testteknikk med evnen til å oppdage loddefeil usynlig for det menneskelige øye eller ved bruk av automatisk optisk inspeksjon. Det krever ikke en fysisk tilkobling og kan finne feil under de store IC-pakkene SOM BGA, Micro BGAs, QFN, Lga, CSPs, etc.
vanligvis er røntgenteknikken egnet for testing av usynlige områder som ligger i sentrum. Metoden er avhengig av materialets evne til å absorbere røntgenstrålene i henhold til deres tykkelse og atomnummer. Fordi absorpsjonshastigheten er direkte proporsjonal med elementets atomvekt, absorberer tyngre materialer som loddetinn vanligvis flere røntgenstråler og er mer synlige. De lettere elementene som den integrerte kretspakken virker mer gjennomsiktige fordi de absorberer færre røntgenstråler.
et typisk røntgenbilde av EN BGA er som vist nedenfor. De relativt gjennomsiktige delene refererer til lettere materialer mens de mørkere delene reflekterer tyngre deler som loddetinn.
som sådan kan røntgenstrålene trenge inn i IC-pakken og inspisere lodding og tilkoblinger der den identifiserer strukturelle feil som shorts, åpner, utilstrekkelig loddetinn, overflødig loddetinn og tømming.
Andre funksjoner inkluderer å sjekke for
- Dårlig justering FOR BGA og andre store chips
- Tilkoblinger som ikke er symmetriske
- Konsistens av pakken standoff høyde
- Popcorning — som oppstår når noen baller fusjonerer for å danne uregelmessige former
- Loddeanalyse der den sjekker innsiden av loddetinn for å identifisere feil som bobler, utilstrekkelig fylling, etc.
metoden er ideell for å sjekke brettet, dets lag, lodding, komponentorientering, justering og andre fysiske egenskaper.
Velge EN PCB-testløsning
teknikkene varierer i henhold til TYPEN PCB, testing for å utføre, applikasjon, følsomhet og toleranse. For eksempel krever medisinsk, luftfart, militær og lignende applikasjoner høyere pålitelighet.
ofte er det enkelt å sjekke en enkel, enkelt-ELLER tolags PCB ved hjelp av tradisjonelle testmetoder. Men ettersom nivået av kompleksitet øker på grunn av høy komponenttetthet, flere lag, miniatyrisering og andre faktorer, krever testing avanserte teknikker som AOI og AXI.
in-circuit testing vil fungere for de fleste grunnleggende kretser, men ettersom nivået av kompleksitet og komponenttetthet øker, blir andre teknikker som AOI og AXI nødvendige. X-ray er egnet For Pcb med store chips som BGAs og andre der noen tilkoblinger er usynlige selv når du bruker den optiske metoden.