Ключевые методы тестирования печатных плат обеспечивают качество продукции

Представьте, что вы с нетерпением распаковываете свой новый смартфон и обнаруживаете, что он сразу же зависает, или ваш рабочий компьютер внезапно отображает ужасный синий экран смерти. Эти неприятные ситуации часто связаны с одним критическим компонентом: печатной платой (PCB).

Печатные платы служат скелетной основой и нервной системой электронных устройств, соединяя все компоненты для обеспечения функциональности. Когда качество печатной платы не соответствует требованиям, последствия варьируются от проблем с производительностью до полного выхода устройства из строя. Это делает тестирование печатных плат незаменимым контрольным пунктом качества в производстве электроники.

Несмотря на технологические достижения, квалифицированные техники остаются решающими в контроле качества печатных плат. Оснащенные лупами и микроскопами, эти профессионалы тщательно осматривают платы на предмет дефектов, таких как:

• Холодные пайки
• Несоосность компонентов
• Разрывы дорожек
• Поверхностные потертости

• Адаптируется к вариациям продукта
• Минимальные требования к оборудованию
• Способен выявлять незначительные дефекты, которые могут пропустить машины

• Субъективность в интерпретации дефектов
• Трудоемкий процесс
• Проблемы с усталостью оператора
• Сложность сбора данных

ICT функционирует как медицинская компьютерная томография для печатных плат, используя контактные зонды для измерения электрических характеристик компонентов и выявления:

• Отклонения сопротивления/емкости
• Обрывы/короткие замыкания
• Неисправные диоды/транзисторы

• Высокий охват дефектов
• Точная локализация дефектов
• Удобство в эксплуатации

• Требования к специальным приспособлениям
• Ограничения по конструкции тестовых точек
• Невозможность тестирования сложных интегральных схем

Этот метод без использования приспособлений использует подвижные зонды для динамического тестирования плат, предлагая особую ценность для:

• Малообъемного производства
• Проверки прототипов
• Проверки сложных интегральных схем

• Устраняет затраты на приспособления
• Программно-конфигурируемое тестирование
• Обрабатывает сложные компоненты

• Медленнее, чем методы на основе приспособлений
• Требует высокой точности позиционирования
• Чувствительность к окружающей среде

Системы AOI на основе камер быстро сканируют платы для обнаружения:

• Отсутствующих компонентов
• Дефектов пайки
• Аномалий дорожек

• Высокоскоростное сканирование
• Обнаружение микроскопических дефектов
• Последовательная повторяемость

• Слепые зоны под компонентами
• Зависимость точности от освещения
• Требования к программированию

Для критически важных применений рентгеновские системы выявляют скрытые дефекты, такие как:

• Пустоты в пайке
• Внутренние трещины
• BGA и скрытые соединения

• Неразрушающая внутренняя визуализация
• Необходим для конструкций высокой плотности

• Значительные капитальные вложения
• Протоколы радиационной безопасности
• Более низкая скорость контроля

Этот ускоренный процесс старения подвергает платы экстремальным условиям, чтобы выявить:

• Сбои на ранних этапах эксплуатации
• Маргинальные компоненты
• Слабые места конструкции

• Выявляет дефекты ранней смертности
• Подтверждает прогнозы надежности

• Увеличенная продолжительность испытаний
• Разрушительный характер
• Ресурсоемкий

Заключительный этап проверки имитирует реальную эксплуатацию для подтверждения:

• Соответствия конструкции
• Системной интеграции
• Операционной стабильности

• Комплексный функциональный охват
• Настраиваемые сценарии тестирования

• Высокие затраты на разработку
• Специализированные потребности в обслуживании

Производители должны учитывать следующие факторы при разработке режимов тестирования:

• Сложность продукта и профиль риска
• Требования к объему производства
• Цели обеспечения качества
• Бюджетные ограничения

Типичные комбинации стратегий тестирования включают:

• Прототипирование: Визуальный + Летающий щуп + Функциональный
• Массовое производство: AOI + ICT + Функциональный
• Высокая надежность: AOI + Рентген + Выгорание + Функциональный

Поскольку электронные устройства продолжают развиваться в сложности, эти семь методологий тестирования формируют необходимый инструментарий для обеспечения качества и надежности продукции во всем производственном спектре.