Dlaczego płytki drukowane (PCB) są ważne? Po pierwsze, musimy przyjrzeć się znaczeniu elektroniki w naszym codziennym życiu. Każdego dnia ludzie korzystają z takich urządzeń elektronicznych jak telewizory, laptopy, telefony komórkowe, piloty i tablety. Wszystkie te urządzenia elektroniczne zawierają w sobie płytkę drukowaną. Wyobraźmy sobie teraz, że wszystkie te urządzenia elektroniczne mają wadliwe PCB i wszystkie się psują. W takim przypadku mielibyśmy wielu sfrustrowanych ludzi zwracających elektronikę i proszących o zwrot pieniędzy lub wymianę (nie wspominając o wielu niezadowolonych klientach).
Aby uniknąć awarii i wadliwości urządzeń elektronicznych, prototypowanie i testowanie płytek drukowanych jest jednym z najważniejszych etapów procesu produkcyjnego. Gdy na etapie produkcji pomija się testowanie płytek PCB, produkty elektroniczne ryzykują otrzymanie błędów i problemów, które prowadzą do masowych awarii. Dlatego właśnie nie należy pomijać testowania PCB, ponieważ testowanie zapewnia, że PCB może działać bez incydentów. Jak więc można uniknąć wysokich kosztów testowania PCB, ale jednocześnie produkować wysokiej jakości elektronikę? Przyjrzyjmy się bliżej siedmiu wskazówkom dotyczącym kontroli prototypów PCB.
Testowanie w obwodzie
Najpopularniejszą inspekcją prototypów PCB jest testowanie w obwodzie (ICT). Jest ono niezawodne, ponieważ zapewnia metodę weryfikacji o wysokim pokryciu błędu, która obejmuje większość komponentów elektronicznych wchodzących w skład zespołu PCB. Jak działa testowanie w obwodzie? Ten rodzaj testów kontroluje sprzęt PCB i eliminuje możliwość wystąpienia błędu ludzkiego. Etapy testowania obejmują:
Ustawienie stałych sond
Sprawdzenie połączeń
Rozpoczęcie testowania
Badanie punktów montażowych na płytce PCB i sprawdzenie, czy jest ona solidna poprzez poddanie jej niewielkiemu napięciu. Powinieneś używać testowania w obwodzie, gdy potrzebne są tablice siatek kulkowych lub duże zespoły, a także po wykonaniu montażu.
Obwody krótkie.
Główną przyczyną wadliwych prototypów PCB są zwarcia. Aby wykonać testy, zwróć uwagę na komponenty o drobnym skoku, takie jak mikrokontroler o śladzie LQFP (low-profile quad flat package). Mały łącznik, który tworzy zwarcie między dwoma pinami, które są blisko siebie, może uszkodzić mikrokontroler po włączeniu.Co można zrobić w przypadku zwarć? Po pierwsze, zmierz opór elektryczny wszystkich rodzajów węzłów napięciowych związanych z masą. Na przykład, jeśli pracujesz z sieciami zasilania 12V, 5V i 3V w płytce drukowanej, każda z nich może mieć zwarcie do masy spowodowane wadliwymi komponentami lub złym lutowaniem. Jeśli pozostawisz je bez naprawy, uszkodzony komponent może się szybko nagrzewać po włączeniu.
Kontrola rentgenowska
Kontrola rentgenowska (AXI) działa jako narzędzie kontrolne, w którym technik rentgenowski przeprowadza test, lokalizując defekty na etapie produkcji. Technik rentgenowski szuka w szczególności elementów, które są trudne do zlokalizowania gołym okiem, takich jak beczki, złącza łączone i ślady wewnętrzne.
Testy funkcjonalne
Poza prototypowaniem płytek drukowanych, niektórzy klienci preferują tradycyjny test funkcjonalny i to oni powinni podać parametry do kontroli. Aby przeprowadzić test funkcjonalny, należy użyć modułu sterowania silnikiem (ECM), aby potwierdzić, że produkt może się włączyć. Test funkcjonalny wymaga:
Mocowania
Zewnętrznych elementów wyposażenia
Wymagania wstępne dla MHSA, UL i innych norm
Jedynym minusem testów funkcjonalnych jest to, że zajmują dużo czasu. Jeżeli zależy Ci na szybkim wprowadzeniu produktu na rynek, powinieneś pominąć testy funkcjonalne. Jednakże, z punktu widzenia zapewnienia jakości i perspektywy długoterminowej, testowanie funkcjonalne może zaoszczędzić pieniądze.
5. Burn-in testing
Testy Burn-in są intensywną formą testowania PCB, ponieważ ich celem jest wychwycenie wczesnych awarii i zainicjowanie zdolności do obciążenia. Ponieważ testowanie metodą burn-in przepuszcza przez elektronikę duże ilości energii, może uszkodzić testowane części. Na przykład, zasilanie jest przepuszczane przez płytkę kolejno przez 48 do 168 godzin. Jeśli płytka ulegnie awarii, nazywa się to śmiertelnością niemowląt.
Kiedy idealnie jest stosować testowanie metodą burn-in? Jeśli masz w planach wprowadzenie na rynek nowego produktu elektronicznego i chcesz mieć pewność, że wszystkie obszary zostały uwzględnione, przeprowadzenie testów burn-in może zapobiec niebezpiecznemu wprowadzeniu produktu na rynek, zanim klienci go kupią. Należy pamiętać, że testy burn-in mogą skrócić żywotność produktu, zwłaszcza jeśli płytka jest poddawana większym obciążeniom niż te, które może wytrzymać. Jeśli nie zostaną wykryte żadne defekty, można skrócić fazę testów, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu płytek PCB.
Zautomatyzowany test kontroli optycznej
Podobnie jak w przypadku kontroli rentgenowskiej, zautomatyzowany test kontroli optycznej (AOI) opiera się na teście wizualnym w celu sprawdzenia wszelkich pojawiających się problemów podczas wstępnej fazy montażu za pomocą kamery. Test AOI jest przeprowadzany przez następujące kroki:
Najpierw przechwytuje obrazy w płytce drukowanej części, które wymagają testowania
Obrazy są porównywane z diagramem elementów.
Jeśli płytka pasuje do schematu w dokładnym stopniu, wtedy test jest zakończony sukcesem.
Testy AOI są najlepsze do wczesnego wychwytywania problemów, które mogą wystąpić na płytce podczas procesu montażu. Zalecamy, aby nie polegać na AOI przy wykonywaniu pełnych testów. Najlepiej sprawdza się, gdy dodasz procedurę ICT lub latającą sondę, aby uzyskać dokładniejszy wynik.
Odwrócona polaryzacja
Po włączeniu zasilania układów scalonych (IC) zamocowanych w odwrotnej polaryzacji, jest to już załatwione. Zaobserwujesz miękki dźwięk popping, trochę dymu i znajomy gorzki zapach. Usuwanie uszkodzonych elementów będzie teraz prostym procesem. Jednakże, możesz otrzymać uszkodzone podkładki.Kiedy jest ręczny montaż zaangażowany, szanse na błąd człowieka rosną. Nawet jeśli jesteś gotów wydać poza budżetem, aby uzyskać kilka prototypów produkowanych przez maszynę, praca ręczna wykonywana w celu zainstalowania złączy board-to-wire może prowadzić do wad. Aby uniknąć awarii, sprawdź, czy każdy pojedynczy element jest ustawiony zgodnie z jego polaryzacją.
