Контроль качества имеет решающее значение для сборки печатных плат (PCBA). Один дефект теста PCBA может негативно повлиять на производительность и долговечность продукта. Это может нанести ущерб репутации компании и привести к дорогостоящему ремонту или отзыву.
Согласно недавнему исследованию, низкое качество может стоить более 40% годовых продаж в отрасли производства печатных плат. Интересно, что исследование также показало, что даже компании, работающие на уровне качества Three Sigma, тратят почти 25% своего годового дохода на устранение расходов на низкое качество.
С ростом сложности продукта и сокращением маржи тестирование печатных плат становится более важным, чем когда-либо. От простых внутрисхемных тестов до сложной проверки на уровне системы, правильные процедуры тестирования могут выявить проблемы до того, как они попадут к клиентам. При стратегическом внедрении тестирование окупается за счет сокращения проблем после производства.
Продолжайте читать, и мы рассмотрим наиболее эффективные методы тестирования печатных плат, которые помогут гарантировать качество продукции и избежать дорогостоящих ошибок.
Что такое тест PCBA?
Тест на сборку печатной платы (PCBA) — это процесс контроля качества, используемый в электронном производстве. PCBA относится к собранной печатной плате, которая имеется практически во всех электронных устройствах, таких как компьютеры, телефоны, бытовая техника и т. д. Во время теста PCBA собранная печатная плата тщательно проверяется на наличие любых неисправностей или дефектов, прежде чем устройство будет готово и отправлено клиентам.
Тестирование PCBA направлено на выявление потенциальных проблем в процессе сборки для решения проблем до того, как они попадут к потребителям. Оно включает в себя систематическое тестирование каждого компонента и соединения на плате, чтобы убедиться, что они функционируют так, как указано в проекте. Технические специалисты используют специализированное автоматизированное испытательное оборудование, программное обеспечение и процедуры для тестирования уровней тока и напряжения, тактовых сигналов и скоростей передачи данных. Они переделывают любые платы, которые не прошли процесс тестирования, чтобы улучшить качество и надежность продукта.
О PCBasic
Время — деньги в ваших проектах — и PCBasic получает это. PCBasic это компания по сборке печатных плат который обеспечивает быстрые и безупречные результаты каждый раз. Наш комплексный Услуги по сборке печатных плат включают экспертную инженерную поддержку на каждом этапе, гарантируя высочайшее качество каждой платы. Как ведущий Производитель печатных плат, мы предлагаем комплексное решение, которое оптимизирует вашу цепочку поставок. Сотрудничайте с нашими передовыми Завод по производству прототипов печатных плат для быстрого выполнения заказов и превосходных результатов, которым вы можете доверять.
Преимущества теста PCBA
Тестирование PCBA является неотъемлемой частью производственного процесса. Оно помогает обнаружить дефекты в плате или компонентах перед отправкой готовой продукции клиентам. Некоторые ключевые преимущества теста PCBA включают:
● Улучшает качество и надежность: Тестирование выявляет неисправные платы перед использованием, сокращая количество отказов и отзывов в полевых условиях. Это гарантирует, что продукция соответствует высоким стандартам качества и надежности.
● Экономит время и деньги: Тестирование PCBA позволяет обнаружить проблемы на ранних этапах, когда их устранение обходится дешевле. Это предотвращает дорогостоящие задержки и расходы в дальнейшем, начиная с неисправных плат и заканчивая продуктами.
● Обеспечивает спокойствие: Клиенты ожидают, что получаемые ими продукты будут работать так, как задумано, с первого дня. Тестирование PCBA помогает гарантировать это, тщательно проверяя платы перед использованием, обеспечивая уверенность в соблюдении стандартов качества.
●
Улучшает репутацию: Регулярное тестирование создает репутацию надежной, высококачественной продукции. Оно укрепляет репутацию бренда в плане заботы, строгости и приверженности клиентам. Тест PCBA является неотъемлемой частью надежности и создает долгосрочное доверие.
Что следует тестировать в процессе PCBA
Всестороннее тестирование в процессе PCBA помогает обнаружить любые проблемы перед отправкой продукта. Некоторые ключевые области для тестирования включают:
● Качество компонентов: Визуально проверьте все пассивные и активные компоненты на предмет дефектов, повреждений или правильных значений. Используйте специализированные инструменты для проверки интегральных схем.
● Качество пайки: Проверьте все паяные соединения под микроскопом на наличие дефектов, таких как усы, мостики или неровный/холодный припой. Проведите испытания на отрыв на случайных образцах.
● Непрерывность цепи: Используйте мультиметр для проверки целостности всех дорожек и соединений между компонентами без разрывов или коротких замыканий. Это подтверждает правильность изготовления печатной платы.
● Функциональность: Включите плату и выполните функциональные тесты, переключая входы и проверяя выходные ответы. Убедитесь, что заявленные функции работают так, как указано.
●
Экологические испытания: Перед началом серийного производства подвергните образец печатной платы воздействию таких условий, как высокие/низкие температуры, вибрации и влажность, чтобы проверить его на надежность.
Популярные методы тестирования печатных плат
Тест PCBA становится все более важным для обеспечения качества и надежности продукции. Вот некоторые из наиболее широко используемых методов тестирования PCBA:
1. Визуальный осмотр
Визуальный осмотр — это стандартный метод тестирования PCBA, включающий визуальный осмотр печатных плат. Процесс проверяет наличие любых дефектов, повреждений или отклонений, которые могли возникнуть в процессе производства. Оборудование включает увеличительные линзы или микроскопы, которые помогают проверять размеры и размещение мельчайших компонентов. Хорошее освещение имеет решающее значение.
Визуальный осмотр обычно является первым проводимым тестом и позволяет обнаружить такие проблемы, как сломанные или неправильно установленные компоненты, холодные паяные соединения, неправильные значения/типы компонентов и дефекты конформного покрытия.
Преимущества:
● Простой
● Ненавязчивый
● Выявляет грубые дефекты
Минусы:
● Субъективный
● Для решения некоторых проблем требуется дополнительное оборудование.
Предосторожность: Обеспечьте достаточное освещение и уровень увеличения для визуального осмотра.
2. Проверка первого изделия PCBA SMT
PCBA SMT First Article Inspection — это тщательная проверка печатных плат (PCBA) в начале нового производственного цикла. Она обеспечивает выполнение всех спецификаций по проектированию и размещению компонентов до начала полного производства.
Ключевые элементы оборудования включают в себя автоматизированные оптические контрольные машины (AOI), рентгеновские аппараты и системы функционального тестирования. AOI использует камеры для сравнения фактической платы с ее проектными файлами, в то время как рентгеновские лучи обнаруживают любые дефекты, невидимые невооруженным глазом.
Преимущества:
● Обеспечивает исправление ошибок перед массовым производством
● Заранее выявляет любые проблемы дизайна
● Обеспечивает основу для проверки качества в последующем производственном цикле
Минусы:
● Длительный процесс задерживает начало массового производства
● Требуется остановка производственной линии для проверки
Предосторожность: При изготовлении первых образцов изделий следует использовать все запланированные производственные материалы, процессы и оборудование для получения максимально точных результатов.
3. Внутрисхемное тестирование
Внутрисхемное тестирование (ICT) оценивает печатные платы (PCB) путем тестирования компонентов и соединений, пока они еще установлены на плате. Используя автоматизированное испытательное оборудование (ATE), ICT посылает тестовые сигналы в печатную плату и анализирует ответы, чтобы проверить, соответствуют ли компоненты, соединения и базовые функции проекту.
Преимущества:
● Тестирует всю цепь без снятия компонентов
● Тестирует компоненты интерактивно в их рабочей среде
● Быстрее, чем тестирование компонентов по отдельности
Минусы:
● Тестирует только основные неисправности и может пропустить более сложные проблемы
● Испытательные приборы и оборудование ATE требуют инвестиций
Предосторожность: Будьте осторожны, чтобы не повредить цепи во время подключения и отключения испытательного щупа.
4. Тестирование летающего зонда
Тестирование летающими зондами — это быстрый и надежный способ тестирования печатных плат (PCBA) и печатных плат (PCB). Он использует управляемую компьютером плату зонда с несколькими тонкими игольчатыми зондами, которые «летают» над поверхностью платы, чтобы соприкасаться с дорожками схемы и контрольными точками.
Зонды прикреплены к автоматизированным позиционерам, которые точно перемещают их в контакт с назначенными контрольными точками. Это позволяет летающему тестеру зондов одновременно проверять несколько путей и компонентов цепи на наличие дефектов, таких как короткие замыкания, обрывы и неправильные значения сопротивления.
Преимущества:
● Высокая скорость тестирования, поскольку одновременно проверяется несколько точек
● Очень высокая точность благодаря компьютерному управлению позиционированием зонда
● Находит различные дефекты, включая периодические неисправности
Минусы:
● Требуется специализированное оборудование и программное обеспечение, приобретение и обслуживание которых может быть дорогостоящим.
● Вы можете получить доступ только к контрольным точкам; скрытые компоненты требуют других методов
Предосторожность: Будьте осторожны при обращении с тонкими наконечниками зондов, чтобы не повредить их во время тестирования.
5. Автоматизированный оптический контроль (AOI)
Автоматизированная оптическая инспекция (AOI) — важный метод тестирования печатных плат, который использует автоматизированные камеры и программное обеспечение машинного зрения для захвата изображений и обнаружения дефектов на печатных платах. Система AOI сканирует печатную плату с помощью камер под разными углами, пока она проходит через инспекционную машину.
Полученные изображения затем анализируются по эталонному изображению с использованием алгоритмов обработки изображений для проверки на наличие дефектов, таких как отсутствующие, неуместные или неправильно ориентированные компоненты. Системы AOI позволяют проводить быструю, точную и повторяемую проверку сборок печатных плат и обычно используются в производственных отраслях для обеспечения качества.
Преимущества:
● Высокоточные и повторяемые результаты
● Возможность быстро осмотреть всю площадь доски
● Находит даже мельчайшие дефекты, невидимые человеческому глазу
● Уменьшает необходимость ручного визуального осмотра
Недостатки бонуса без депозита
● Требуются камеры высокого разрешения и программное обеспечение для машинного зрения.
● Тени или блики от компонентов могут затруднять обнаружение
Предосторожность: Правильная настройка освещения имеет решающее значение для получения изображений без дефектов.
6. Тестирование на отказ
Испытание на вынос — это метод проверки надежности, при котором печатные платы подвергаются эксплуатации в течение длительного времени. Обычно это делается при их максимальной номинальной температуре, напряжении и частоте.
Процесс тестирования нагружает компоненты и устраняет неисправности сборки и компонентов, которые возникают на ранних этапах жизненного цикла продукта. Обжиг выполняется в температурных камерах или печах, где печатные платы непрерывно работают до 200 часов.
Преимущества:
● Потенциальные сбои на раннем этапе определяются до развертывания на местах
● Компоненты испытываются в максимальных условиях
● Ускоряет обнаружение дефектов конструкции или производства
Недостатки:
● Длительный процесс, который увеличивает затраты на тестирование
● Повышенные температуры могут повредить компоненты, которые в противном случае функционировали бы правильно.
Предосторожность: Прогрев следует проводить тщательно, чтобы контролировать температуру компонентов и избегать проблем с перегревом.
7. Рентгеновский контроль
Рентгеновский контроль — это метод неразрушающего контроля для оценки внутренней структуры и состава печатных плат. Он работает по принципу бомбардировки печатных плат рентгеновскими лучами и анализа полученной картины лучей после их прохождения через материал.
Основное используемое оборудование — это рентгеновский генератор, который производит рентгеновские лучи, и рентгеновский детектор для регистрации шаблонов. Он обычно используется для проверки дефектов, таких как неправильное размещение, отсутствующие или плохо спаянные компоненты, а также пустоты или зазоры в паяных соединениях.
Преимущества:
● Точно обнаруживает внутренние неисправности и дефекты, которые невозможно обнаружить иным способом.
● Обеспечивает быстрый осмотр всей платы
● Можно проверять платы в заполненном состоянии
Недостатки:
● Требует дорогостоящего оборудования и обслуживания
● Печатные платы необходимо перемещать через сканер, что ограничивает пропускную способность
Предосторожность: Будьте осторожны и защитите себя от воздействия рентгеновского излучения во время работы.
8. Испытание на усталость
Испытание на усталость подвергает PCBA повторной нагрузке и разгрузке для определения надежности продукта с течением времени. PCBA закрепляется в испытательном стенде или приспособлении, и сила многократно прикладывается через привод с заданными интервалами.
Это позволяет проверить компоненты и паяные соединения на предмет потенциальных отказов из-за повторяющихся механических нагрузок, напоминающих долгосрочную эксплуатацию.
Преимущества:
● Испытания прочности и долговременной надежности паяных соединений и компонентов.
● Выявляет потенциально слабые места перед полномасштабным производством
● Ускоряет эффект от длительного использования
Минусы:
● Длительный процесс тестирования
● Требуется специализированное оборудование для испытаний на усталость
Предосторожность: Во время испытаний на многоцикловую усталость компоненты должны быть надежно закреплены, чтобы избежать отсоединения.
9. Функциональный тест
Функциональное тестирование используется для проверки того, функционирует ли PCBA в соответствии со спецификацией конструкции. В этом методе тестовые сигналы подаются в качестве входных данных для PCBA, а соответствующие выходные сигналы анализируются для проверки того, работают ли компоненты по отдельности и как интегрированная система.
Процесс тестирования включает использование специализированного функционального тестового оборудования, такого как генераторы сигналов, осциллографы и логические анализаторы, для подачи входных сигналов и мониторинга выходных откликов.
Преимущества:
● Проверяет полную функциональность печатной платы
● Тестирует фактическую производительность в номинальных условиях
● Обеспечивает надежность конструкции
Минусы:
● Требует много времени, так как тестирует всю работу
● Требуется специализированное оборудование для функционального тестирования.
Предосторожность: При работе с находящимися под напряжением цепями во время функциональных испытаний необходимо соблюдать все протоколы безопасности.
10. Тест на старение
Испытание на старение подвергает печатные платы экстремальным условиям окружающей среды, таким как высокая температура и влажность, в течение определенного периода времени. Это позволяет производителям проверить, могут ли компоненты выдерживать опасные нагрузки окружающей среды при длительном использовании.
Тест проводится путем помещения PCBA в климатические камеры, которые контролируют и отслеживают уровни температуры и влажности. Некоторые ключевые приложения теста на старение включают оценку долгосрочной надежности компонентов и проверку устойчивости PCBA к суровым рабочим условиям.
Преимущества:
● Ускоряет обнаружение потенциальных дефектов и сбоев
● Имитирует реальные условия использования
● Обеспечивает длительный срок эксплуатации в стрессовых условиях
Минусы:
● Процесс, требующий много времени
● Требуется специализированное дорогостоящее камерное оборудование
Предосторожность: Будьте осторожны, чтобы не допустить физического повреждения печатных плат во время перемещения в климатические камеры и из них.
11. Тест хэш-среды
Тест Hash Environment подвергает компоненты на сборках печатных плат воздействию высоких температур и влажности для проверки их надежности и функциональной целостности. В этом тесте сборки помещаются в климатическую камеру, в которой поддерживается повышенная температура (около 85°C) и высокая относительная влажность (85% RH) для имитации суровых условий окружающей среды.
Используемое оборудование представляет собой программируемую климатическую камеру, которая может точно контролировать и отслеживать температуру и влажность в соответствии со стандартными протоколами испытаний МЭК.
Преимущества:
● Испытания долговременной надежности компонентов в экстремальных условиях
● Находит слабые места в материалах и изготовлении
● Сертифицирует компоненты для работы в опасных экологических зонах
Минусы:
● Это длительный процесс тестирования.
● Климатические камеры требуют больших площадей и высоких затрат на электроэнергию.
Предосторожность: Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать конденсации влаги во время перемещения в климатическую камеру и из нее.
12. Тест анализа производственных дефектов
Тест анализа дефектов производства помогает выявить потенциальные дефекты, внесенные в процессе сборки печатных плат. Этот неразрушающий тест использует рентгеновское изображение высокого разрешения для изучения внутренней структуры и компонентов печатной платы.
Любые несоответствия в размещении компонентов, припойные мосты, холодные паяные соединения и отсутствующие или неправильно размещенные компоненты могут быть легко обнаружены. Обычно используемое рентгеновское оборудование имеет высокую энергетическую способность проникать сквозь материалы платы, не повреждая сборку.
Преимущества:
● Точно определяет потенциальные дефекты, которые сложно обнаружить с помощью визуального осмотра.
● Не требует разборки печатной платы для тестирования
● Обеспечивает постоянную видеозапись для отслеживания
Минусы:
● Высокая стоимость оборудования и обслуживания
● Воздействие рентгеновского излучения требует строгого соблюдения мер безопасности.
Предосторожность: Тест должен проводиться только обученными специалистами, имеющими лицензию на работу с рентгеновским оборудованием и соблюдающими все процедуры радиационной безопасности.
Распространенные дефекты печатных плат, обнаруженные в ходе испытаний
Тестирование печатных плат часто выявляет следующие распространенные дефекты:
● Короткие замыкания: Когда припой или частицы металла соединяют компоненты, которые не должны быть соединены, что может привести к сбоям в работе плат или их неправильной работе.
● Холодные паяные соединения: Припой не растекается должным образом и не обеспечивает должного сцепления между компонентами и платой, что приводит к слабым соединениям, которые со временем могут выйти из строя.
● Несоответствующие компоненты: Неправильный резистор, конденсатор или интегральная схема могут быть установлены из-за неправильного размещения деталей или смешивания похожих на вид деталей.
●
Отсутствующие компоненты: Регулярно выявляются компоненты, неправильно установленные во время сборки, а тестирование гарантирует наличие всех необходимых деталей для надлежащего функционирования платы.
Устранение этих типичных дефектов важно для производства высококачественных печатных плат, которые будут надежно работать так, как задумано. Тестирование выявляет эти проблемы для повышения качества и надежности продукции.
Будущее испытаний PCBA
Тестирование печатных плат прошло долгий путь от простого тестирования непрерывности цепи с помощью мультиметров. Достижения в области автоматизированного испытательного оборудования и программного обеспечения позволили производителям тщательно тестировать платы на наличие проблем в процессе производства. Поскольку электроника продолжает становиться все более интегрированной и сложной, тесты печатных плат также должны будут развиваться для поддержания стандартов качества.
Если вашему бизнесу требуется надежное, высококачественное производство печатных плат, рассмотрите возможность партнерства с лидером отрасли, таким как PCBasic. Наше производство с полным спектром услуг включает в себя передовое тестирование печатных плат, которое может дать вам душевное спокойствие и улучшить качество вашей продукции. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как они могут помочь удовлетворить ваши потребности в тестировании.
Ищете расценки на печатные платы или печатные платы? Свяжитесь с нами сейчас.
