Beskrivning
Varje produkt måste genomgå tester innan den slutligen skickas till hyllorna för kunderna. På liknande sätt är fallet med kretskort; kretskortet är en av huvudkomponenterna i det mesta av den elektronik vi har omkring oss som används regelbundet; därför finns det inget utrymme för försummelse.
PCB-testning är ett av de viktigaste stegen som måste tas om hand under tillverkningsprocessen för kretskort. Den främsta anledningen till att utföra denna typ av kretskortstestning är att säkerställa att det inte finns några defekter i kretskortet, och på så sätt utförs även uppgiften att täcka kretskortskvalitetsinspektionen.
Diskussionen om PCB-testning är detaljerad. Det finns så många viktiga saker att veta, och om du också är intresserad av att lära dig om betydelsen av PCB-testning och hur man testar kretskortet, har du kommit till rätt ställe.
Guiden nedan täcker all viktig information om PCB-testmetoder, så låt oss läsa nedan.
Fördelar med PCB-testning
De flesta tillverkare anser att testning av kretskort är en viktig del av tillverkningsprocessen för kretskort på grund av dess många fördelar. Några av dessa fördelar diskuteras nedan:
Hjälper till att identifiera problem
En av de betydande fördelarna med kretskortstestning är att det hjälper till att identifiera problem. Vissa problem kan ligga i tillverkningen av ett kretskort, och andra kan ligga i funktionaliteten. Det är viktigt att testa kortet för att avgöra var problemet ligger och om kretskortet fungerar eller inte.
Testning av kretskort hjälper till att identifiera defekter i kretskortets design och layout så att det kan ändras efter behov.
Hjälper till att spara tid
När kretskortstestning utförs i de inledande skedena, vilket kan vara prototypfasen, blir de fortsatta stegen enklare att genomföra. Att identifiera problemen i kretskortsdesign och funktionalitet från början hjälper konstruktörer och tillverkare att åtgärda dem omedelbart.
Justeringar i rätt tid säkerställer snabb produktion och minskar ledtiden för att de ska nå marknaden.
Minskar kostnaden
Att säkerställa snabb PCB-testning minimerar svinn i form av defekta produkter. Om felen identifieras senare finns det stor risk att hela lagret av monterade produkter går förgäves. Detta orsakar därför mycket slöseri med resurser och pengar.
Snabb inledande testning hjälper till att åtgärda problemet omedelbart, och sedan sker vidare bearbetning, fri från defekter. Dessutom minskar även produktionskostnaden.
Låg andel returnerade produkter
Företag som säkerställer en snabb inspektion och utför kretskortstester är på den säkra sidan när de lanserar kretskort på marknaden. Defekterna åtgärdas i tid och det finns inget behov av att kräva några utbyten.
Därför bidrar PCB-testning till att minska returfrekvensen för produkter från marknaden, vilket alltid är ett besvär för tillverkaren och en extra kostnad.
Hjälper till att hantera säkerhetsproblem
Kretskort används flitigt i de flesta elektroniska apparater. Därför måste deras prestanda vara upp till gränsen. När kretskort går sönder kan det leda till brandrisk som skadar användarna.
Därför, när PCB:er testas på lämpligt sätt, minskar risken för sådana faror och säkerhetsproblemen hanteras på ett adekvat sätt.
Vad bör testas under tillverkning av kretskort?
Att testa kretskortet i tillverkningsstadiet är mycket viktigt. Det hjälper till att åtgärda problem direkt och sparar tid och kostnader. När kretskortet är klart och fel har hittats blir det svårt att lösa dem. Några av de viktiga aspekterna som kräver tillräcklig testning är följande:
Lamineringens kvalitet
Laminering av kretskortet är mycket viktigt; när kretskortet väl är laminerat blir det krångligt att skala av lamineringen. Därför rekommenderas det att bedöma kvaliteten på den i tillverkningsstadiet. En laminering av god kvalitet lossnar inte på grund av våld eller värme, och det är detta som behöver testas.
Kvaliteten på kopparplätering
Det är viktigt att testa kvaliteten på kopparen som används på kretskortet, eftersom det spelar en viktig roll. Koppar ger ledningsförmåga till kortet, men om kopparns kvalitet äventyras finns det stor risk att kretskortets styrka försämras.
Kvaliteten på lödmaterialet
Funktionaliteten hos ett kretskort beror på hur fasta de komponenter som är fästa på kortet är. Därför är materialets lödbarhet mycket viktig för att komponenterna ska vara tillräckligt fasta och för att kretskortet ska fungera effektivt. Därför är det viktigt att analysera hur perfekt ytan reagerar på lödningen.
Kvaliteten på hålväggen
Hur ett kretskort reagerar på termisk stress och drastiska temperaturförändringar är mycket viktigt att beakta. Därför måste man, när man testar ett kretskort i tillverkningsstadiet, kontrollera hålväggens kvalitet. Hålväggen får inte spricka när den utsätts för termisk stress och tryck under tillverkningen.
Elektrisk konduktivitet
Ett kretskort används i elektriska apparater; därför måste det leda elektriska strömmar med så lite läckage som möjligt. Därför är det viktigt att testa kretskortets elektriska ledningsförmåga när det testas i tillverkningsstadiet.
Miljömotstånd
PCB:er utsätts för olika typer av miljöer; ibland kan dessa miljöer vara fuktiga, och därför bör de klara vattenabsorptionstestet för att säkerställa att de inte går sönder när de utsätts för fukt.
På liknande sätt är korrosion ett vanligt problem som måste undvikas för att kretskortet ska fungera bättre. Därför bör det korrosionstestas även genom att utsättas för olika miljöförhållanden.
Vanliga PCB-testmetoder
Om du funderar på PCB-testmetoder hittar du nedan många sätt att hjälpa dig med ett PCB-test.
1. In-Circuit Testing (IKT)
Kretsprovning är en av de mest föredragna processerna för kretskortstestning, som de flesta kretskortstillverkare väljer. Denna metod tenderar att identifiera mer än 90 procent av defekterna eftersom den erbjuder olika verktyg för kretskortstestning.
Under kretsprovning används en kretskortstestare, som består av en matris med hundratals och tusentals sensorer och drivrutiner, och de utför testmätningarna.
Kretsprovaren innehåller också en PCB-testfixtur som direkt interagerar med det testade kretskortet. PCB-testfixturen består av spikar som är anslutna till punkterna på kortet, och de samlar in informationen från kortet och överför den till fixturen.
Den innehåller också en programvara för PCB-testning som instruerar systemet att utföra relevanta tester. Den mäter informationen mot parametrarna och avgör om det finns några problem med kortet.
Fördelar med kretsmonterad testning
● In-circuit-testmetoden erbjuder testning av enskilda komponenter.
● Den hjälper till att mäta kapacitans, resistans och flera andra mått.
● Det hjälper till att testa kretskortet i slutskedet och stöder testning av kretskort i hög volym.
Nackdelar med testning i kretsen
● Det är en kostsam testmetod.
● Det kan inte beaktas för testning i tidigt skede.
● Testning i kretsen är inte lämplig där testvolymen är låg.
Program:
In-circuit-testmetoden är idealisk för analoga kretsar, och i dessa kretsar hjälper den till att mäta kapacitans, resistans och olika andra analoga mått.
2. Flygande probtestning (FPT)
Flygande probtestning är en metod för kretskortstestning, även känd som fixturlös kretsmonterad testning. Investeringen gjordes första gången 1986 och har sedan dess kunnat erbjuda kretskortstestning utan specialanpassade fixturer.
Flying probe-testmetoden använder fixturer som håller fast kretskortet; teststiften rör sig runt kortet och fortsätter att testa kortet. En programvara för kretskortstest styr dessa stift, som upptäcker problemen genom denna rörelse.
Fördelar med flygande probtestning
● Flygande probtestning kan anpassas till nya kretskort på nolltid.
● Det är en mycket bekväm metod för att testa kretskort.
● Denna teknik för att testa kretskort är mycket billigare än andra metoder.
Nackdelar med flygande probtestning
● Testprocessen är långsam.
● Den är lämplig för låg volym på grund av bristande hastighet och därmed inte för testning med hög volym.
Program:
Flygande probtestning är en lämplig metod för att kontrollera ett kretskort, vilket är komplext och har låg volym. Den fungerar bra för att ta bort och reparera kretskortet och utför agil testning.
3. Automatiserad optisk inspektion (AOI)
Automatiserad optisk inspektion är en kontaktlös metod för testning av kretskort. Den använder mikroskop och kameror för att utföra testningen.
Vid automatiserad optisk inspektion används mikroskop och kameror för att ta bilder av kretskortet. Sedan letar programvaran som används för att testa kretskortet efter defekter och inkonsekvenser i kortet. Varje kort inspekteras visuellt i detalj, och problemen upptäcks omedelbart för att åtgärda dem.
Fördelar med AOI
● Denna testmetod kan användas i alla steg av kretskortstillverkningen, även efter att kretskortet har tillverkats.
● Den hittar defekter i kortet och komponenterna på kretskortet.
● AOI är det bästa alternativet för att identifiera problem med anslutningarna på kretskortet.
Nackdelar med AOI
● AOI täcker inte alla typer av kretskortsdelar; därför måste den kombineras med andra testmetoder.
● Den identifierar inte de osynliga defekterna på kortet.
● Den upptäcker inte funktionsfelen.
Program:
Automatiserad optisk inspektion används för att upptäcka defekter, inspektera lödtenn, verifiera komponenter, inspektera ledningar, inspektera hålmonterade komponenter etc.
4. Inbränningstestning
Inbränningstestning hjälper till att identifiera tidiga fel i kretskort och hjälper även till vid analys av lastkapacitet.
Under inbränningstestet utsätts kretskortet för termiska och elektriska tester. Till att börja med appliceras elektricitet på kortet i över 40 timmar. Genom att applicera denna mängd elektricitet kan kretskortets prestanda vid höga temperaturer undersökas.
Dessutom utsätts kretskorten för tryck och belastning för att bedöma deras förmåga att klara miljötester. I stresstestet förvaras dessa kort till och med i en förbränningsugn i ett par timmar under en specifik spänning, och när testet är klart tas kortet bort för att undersöka defekterna.
Fördelar
● Inbränningstestning är en metod för kretskortstestning som hjälper till att identifiera tidiga kretskortsfel.
● Denna metod förbättrar tillförlitligheten hos kretskortet och komponenterna på det genom att identifiera de svagare komponenterna.
● Stresstestning säkerställer kretskortets hållfasthet.
Nackdelar
● Inbränningstestning är dyrt eftersom det kräver specialutrustning.
● Det leder till avfall och förbrukar mycket energi på grund av de långa inbränningstiderna.
● Inbränningstestning kanske inte hjälper till att upptäcka alla typer av problem.
Program:
Inbränningsmetoden för PCB används ofta inom medicinsk utrustning, datacenter, försvarssystem och konsumentelektronik.
5. Röntgeninspektion
Röntgeninspektion, som namnet antyder, är en testmetod för kretskort som använder röntgenstrålar för att upptäcka defekter i kretskortet som uppstår under tillverkningsstadiet.
Under röntgeninspektion granskas lödanslutningar, pipor och interna spår, vilket är så tidiga defekter upptäcks. Röntgeninspektionsprocessen genererar röntgenstrålar, penetrerar dem in i kretskortet och utför dämpning, och när problemen upptäcks skapas en bild. På så sätt kan vi säkerställa att alla komponenter är ordentligt lödda och i linje med kretskortets skarvar. Om en komponent inte löder ordentligt krävs en manuell korrigering för att säkerställa komponentens funktionalitet med ett kretskortsfunktionstestsystem.
De tätare komponenterna på ett kretskort kan absorbera mer röntgenstrålar än de som inte är täta, och baksidan av kretskortet är en detektor som fortsätter att fånga röntgenstrålarna efter överföring.
Fördelar
● Röntgeninspektion gör det möjligt för kretskortet att utföra den interna undersökningen, och de gör detta utan att skada komponenterna.
● Denna metod ger en detaljerad inblick i defekterna genom att tillhandahålla högupplösta bilder.
● Röntgeninspektion kan upptäcka dolda defekter, vilket även inkluderar feljustering i komponenterna.
● Röntgeninspektion erbjuder mångsidighet, vilket innebär att olika material som används för kretskort enkelt kan inspekteras genom denna process.
Nackdelar
● Röntgeninspektionsutrustning som används vid kretskortstestning är dyr; underhåll ökar också kostnaden utöver inköpet.
● Röntgenstrålningen orsakar strålning; därför är det en oro att dessa rotationer kan orsaka problem för omgivningen där de verkar.
● Utbildade och erfarna yrkesmän kan använda denna utrustning, så personalen behöver utbildas innan de får använda den.
Program:
PCB-testningsprocessen används i stor utsträckning inom bil- och flygindustrin, elektronik- och halvledarindustrin och många fler för att upptäcka defekter i kretskort som används för montering av delar till olika produkter.
6. Gränsskanningstestning
Gränstestning är en kretskortstestningsmetod som inspekterar trådarna, och den är idealisk för att testa integrerade kretsar eftersom den når alla noder i kretsen.
Processen för boundary scan-testning rör sig kring en Test Access Port Controller, känd som TAP. TAP:n väljer de operationer som utförs för att upptäcka problemen och bildar ett seriellt skiftregister, som skiftar testdata genom pinnarna in och ut.
Vid testtillfället laddas data och testmönster in i skiftregistret. Det gör det möjligt att undersöka testningen och funktionella beteenden hos de integrerade kretsarna.
Fördelar
● Det är en omfattande testprocess som går igenom varje detalj i kretskortet, och förutom att upptäcka fel bedömer den även dess funktionella beteende.
● Denna metod kräver inte fysisk åtkomst till komponenterna; därför kan tätt befolkade kretskort testas utan problem.
● Boundary scan-testning är en metod som kan testa kretskort i ett tidigt tillverkningsskede och därmed identifiera fel i tid.
● Det är en kostnadseffektiv testmetod och fungerar bra för storskalig produktion.
Nackdelar
● Själva processen för gränsskanningstestning är komplex; därför kräver den en detaljerad installation.
● Gränsskanningstestning är lämplig för sammankopplingstestning, men när det gäller att fastställa analoga fel är processen begränsad till att detektera dem.
● Boundary scan-testet är inte funktionellt och fokuserar endast på sammankopplingar.
Program:
Gränsskanningstestning är lämpligt för att testa kretskort i tillverkningsstadiet och hjälper även till att verifiera anslutningsbarheten i kretskorten.
7. Funktionell testning
Funktionstestning är ett kretskortstest som hjälper till att verifiera kretsarna och komponenterna i kretskortet.
Att testa ett kretskort genom funktionstestning börjar med planering, och testfall utvecklas beroende på den strategi som utformats. Det utförs vanligtvis baserat på kretskortets beteenden, vilka är definierade och förväntade och därför testas.
Kretskort tar emot insignaler under processen, och utrustningen övervakar dess svar; detta hjälper till att upptäcka fel.
Fördelar
● Denna testprocess hjälper till att säkerställa att systemet uppfyller slutanvändarens krav.
● Detta test utvärderar systemet i sin helhet och täcker alla processer från början till slut.
● Om det finns ett systemfel eller en inkonsekvens hjälper den här metoden till att upptäcka det mycket effektivt.
Nackdelar
● Funktionstestning har vissa begränsningar, till exempel att den inte verifierar prestanda, skalbarhet och lasthantering av icke-funktionella aspekter av ett kretskort.
● Den täcker endast vissa scenarier, eftersom testningen endast baseras på de givna indata.
Program:
Funktionstestning hjälper till att verifiera strömfördelningen och funktionaliteten hos kretsar och komponenter och tittar på den övergripande systemintegrationen.
8. Annan funktionell testning
Förutom de föreslagna testmetoderna finns det även andra funktionstester som hjälper till att bedöma ett kretskort. Dessa tester är följande:
8.1 Test av lödbarhet
Lödbarhetstestet hjälper till att kontrollera om komponenten på kretskortet erbjuder tillräcklig vätning för att skapa en mer robust anslutning. Det är absolut nödvändigt att utföra detta test innan monteringsprocessen slutförs.
8.2 Test för kontaminering
Kontamineringstestning utför detektering av rester som finns kvar på kretskortet under tillverkning eller lödning. Det hjälper till att säkerställa att kretskortet är rent och att alla typer av kontaminering har avlägsnats innan en slutlig beläggning appliceras på det.
8.3 Analys av mikrosektionering
Det är ett av de viktigaste verktygen för PCB-testning, vilket hjälper till att analysera fel och även utföra verifiering under processen. Det kontrollerar kretskortets interna tillverkning så att alla typer av öppna defekter eller fel kan identifieras och åtgärdas.
Letar du efter en offert för PCB eller PCBA? Kontakta oss nu.
Hur testar man ett kretskort som slutar fungera?
Ibland orsakar ett perfekt fungerande kretskort tekniska problem, och i sådana fall slutar dessa kretskort att fungera. Det finns olika sätt att testa ett sådant kretskort, och dessa är följande:
Visuell inspektion
I en situation där ett kretskort plötsligt slutar fungera kan du behöva lokalisera felet, och för detta kan du göra en visuell inspektion av kortet. Du måste leta efter felaktiga komponenter, trasiga spår och brända områden, om några.
Fokusera på in-/utgångsportarnas strömförsörjning och titta på de spruckna integrerade kretsarna. Dessa defekter kan lätt upptäckas genom en visuell inspektion.
Inspektion av strömmodul
Efter att ha inspekterat kortet visuellt för att se om komponenterna fungerar som de ska, måste du inspektera strömförsörjningsmodulen. Du måste mäta spänningen på strömförsörjningsskenan med en multimeter.
Var uppmärksam på om ingångsspänningen visar 0 V på spänningsregulatorn i framtiden. Det tyder vanligtvis på en kortslutning, vilket leder till skador och uppvärmning av komponenter.
De överhettade komponenterna måste tas bort försiktigt, och återigen måste spänningen kontrolleras för att säkerställa att inga andra problem kvarstår.
Inspektion av in-/utgångsportar
Ingångs-/utgångsportarna är också vanliga felpunkter; när dessa delar skadas kortsluter de hela kretsen och orsakar fel i hela systemet. Om du har skyddat ingångs-/utgångsportarna med säkringar måste du se till att de fungerar som de ska.
Inspektion av kommunikationsport
Kretskort med kommunikationsportar som ethernet löper också hög risk för fel. I sådana fall, när ett fel upptäcks, kontrolleras integrerade kretsar för brännskador och sprickor, och de skyddande komponenterna utvärderas.
Hur skyddar man PCB med bättre design?
Skydd av kretskort är viktigt, så du behöver se fram emot bättre design. Olika designtekniker finns tillgängliga nuförtiden, och att välja dem ger dig bättre design som hjälper till med kretskortsskydd. Några av dessa metoder är följande:
1. Design för tillverkning
Design för tillverkning (DFM) är en process där kretskortslayouten skapas och designas på ett sätt som hjälper till att minska defekter. Huvudsyftet med denna typ av kretskortslayout är att undvika de problem som vanligtvis uppstår under tillverknings- och monteringsprocessen.
Kretskortslagret har några kopparbitar som flyter fritt, och de kan orsaka problem med kretskortsdesignen. De kan orsaka störningar och bör därför undvikas.
Dessutom leder stiften och spåren med mindre mellanrum till att det inte finns någon lödmask, vilket skapar bryggor mellan stiften och leder till korrosion.
Genom att implementera designen för tillverkningstester kunde dessa problem undvikas, vilket skyddar kretskortet.
2. Konstruktion för montering (DFA)
Kretskortsmonteringsprocessen kräver att monteringen av komponenter på kretsarna utförs mycket säkert. I komplexa konstruktionsfall kan dock komponentmonteringen behöva hjälp.
Design för montering hjälper till att designa kretskort så att monteringen blir enkel och snabb. DFA-processen består av att minimera materialåtgången, välja lättillgängliga komponenter, säkerställa tillräckligt avstånd mellan komponenterna och tydligt markera komponenternas position.
3. Design för test (DFT)
Design för testning gör testprocessen för kretskort bekväm och prisvärd. Dessa designer är skapade för att snabbt hitta defekter. Därmed minskas tiden som läggs på testning samtidigt som testkostnaden sparas.
4. Design för leveranskedjan
Komponenternas livscykel på kretskortet är också en viktig faktor; om komponenterna är föråldrade blir det svårt att hitta dem. Därför är det viktigt att överväga att designa produkter med tanke på leveranskedjan och tillgängligheten av komponenter på lång sikt.
Vid design av kretskort är det viktigt att hålla kontakten med leverantörerna eller ha alternativa lösningar.
Vanliga frågor om att testa ett kretskort
1). Hur testar man ett kretskort med en multimeter?
Proberna på multimetern måste vidröra testpunkterna för att testa kretskortet.
2). Hur testar man ett kretskort för fel?
Det finns olika metoder för att kontrollera ett kretskort, inklusive röntgeninspektion, testning i kretsen, funktionstestning och många fler. Kretskortet kan också inspekteras visuellt för eventuella defekter.
3). Hur testas kretskort elektriskt?
Kretskort kan testas elektriskt när de väl är tillverkade. Dessa kort testas med hjälp av en flygande sond.
4). Vilka är vanliga kretskortsfel?
De vanligaste kretskortsdefekterna är glugg i pläteringen, otillräcklig lödning, bristande utrymme mellan koppar och kant, syrafällor, defekta komponenter etc.
PCB-fel:
|
Fysisk skada
|
Komponentfel
|
Tillverkningsfel
|
Designbrister
|
Felsökning av kretskort:
|
Rengöring
|
Visuell inspektion
|
Elektrisk testning
|
|
PCB Reparationstjänster:
|
Erfarenhet
|
Utrustning
|
Tillförsellinjer
|
Customer service
|
Vanliga kretskortsproblem:
|
Svältande termik
|
Syrafällor
|
Silvers
|
Via i Pads
|
