O teste de PCB é uma etapa crucial no Processo de montagem de PCB. Sem testes adequados, as placas de circuito impresso podem conter falhas que foram ignoradas durante a produção.
Testes completos ajudam a detectar erros e defeitos antes que as placas cheguem aos clientes. Isso evita falhas em campo ao longo do processo e mantém a satisfação do cliente. Existem vários procedimentos de teste importantes que devem ser realizados para validar a funcionalidade completa de ambos. PCB nua e componentes montados. Neste blog, explicaremos 8 tipos de testes comuns de PCB. Vamos verificá-los um por um.
8 tipos de métodos comuns de teste de PCB
Não existe um método específico para testar PCBs de forma completa e perfeita. Portanto, muitos fatores devem ser considerados ao decidir qual método usar. A chave para isso é focar nos procedimentos de teste corretos, na confiabilidade e no custo dos testes. Existem vários métodos para testar e projetar placas de PCB para otimizar o processo de montagem.
Verificação em circuito (ICT)
Muitos fabricantes de PCB preferem usar um ou outro estilo de teste em circuito (ICT). Usando o ICT, o fabricante verificará com eficiência elementos individuais e suas características eletrônicas.
As TIC tradicionais necessitam de uma fixação “cama de pregos”. Esses equipamentos devem ter uma seção de estilo adequada à placa de circuito. Geralmente, os equipamentos têm um bom custo-benefício. A TIC se destaca quando utilizada para testes de fim de linha em produções estáveis e de alto volume. Quando a montagem não justifica o valor, os fabricantes geralmente devem repassar parte do preço dos equipamentos aos clientes.
Verificação de circuito sem fixação (FICT) / Teste de sonda voadora
A teste de sonda voadora, Também chamado de teste em circuito sem fixação (FICT), é outro estilo de TIC. A sonda voadora elimina a necessidade de fixações personalizadas, o que reduz os custos de fixação. O FICT utiliza pinos de verificação que movem a programação suportada (sondas voadoras).
No entanto, ele tem a vantagem de ter um custo menor e, portanto, a capacidade de verificar ambos os lados de uma PCB. Se um defeito ou problema aparecer, o sistema FICT só precisa ser reprogramado para fornecer uma nova peça sem o defeito? Em contraste, e o ICT precisará de um dispositivo totalmente novo. A programação guia as sondas voadoras, o que torna possível executar testes que identificam áreas e nós extremamente específicos. Esse nível de precisão funciona bem com placas menores e placas com componentes de alta densidade.
Verificação do circuito funcional
Os testes funcionais são realizados para certificar que o equipamento eletrônico funciona de acordo com as especificações de design. Os testes são frequentemente realizados usando conectores DUT (dispositivo sob teste) ou um dispositivo BON (cama de pregos). Um dispositivo de pino pogo, uma configuração usada para estabelecer uma conexão temporária entre duas placas de circuito impresso, é usado para realizar os testes. O número de pinos pogo, às vezes necessário para um dispositivo de teste prático, é considerável, mas pode ser comparado a um dispositivo ICT.
Teste de escaneamento de limite
A varredura de limites pode ser uma metodologia para testar linhas de fios em placas de circuito de computador. A varredura de limites também é amplamente utilizada como metodologia de depuração para verificar estados de pinos de circuitos de computador, tensão ativa ou analisar sub-blocos associados dentro de um circuito de computador.
Inspeção Ótica Automatizada (AOI)
A inspeção óptica automatizada (AOI) utiliza câmeras para escanear PCBs visualmente e compará-las com os arquivos de projeto originais. Quaisquer desvios além de uma tolerância definida acionam a inspeção manual. A AOI proporciona detecção rápida de defeitos para evitar a produção contínua de placas defeituosas. No entanto, a AOI tem limitações, pois verifica apenas as características físicas sem energizar os componentes. Para testes abrangentes, a AOI deve ser combinada com métodos adicionais, como teste de sonda voadora, em circuito ou funcional, para validar o desempenho. A AOI é mais eficaz como uma ferramenta de triagem inicial combinada com verificação elétrica.
Teste Burn-In
O teste de burn-in exige intensamente das placas de circuito impresso (PCBs) a descoberta de defeitos precoces e o estabelecimento da capacidade de carga. Ele fornece energia continuamente aos níveis máximos especificados nas placas por 48 a 168 horas. Falhas durante esse período são chamadas de mortalidade infantil. Para dispositivos militares ou médicos, onde a confiabilidade é primordial, o teste de burn-in faz sentido para evitar lançamentos de produtos perigosos. No entanto, pode reduzir a vida útil se for submetido a estresse excessivo. Se surgirem poucos defeitos, a duração do teste pode ser reduzida para evitar estresse excessivo. A reavaliação periódica dos protocolos de burn-in equilibra a garantia da confiabilidade e o impacto na vida útil.
Inspeção de Raios X
Inspeção por raio-X, AXI, ou AXI, examina PCBs em busca de defeitos, produzindo imagens internas. As versões 2D e 3D localizam problemas como juntas de solda mal soldadas, trilhas quebradas e rachaduras no cilindro. A versão 3D é mais rápida. AXI revela falhas ocultas, como conexões de solda do tipo ball grid array sob o chip. No entanto, são necessários operadores qualificados para interpretar corretamente as complexas imagens de raios-X. Embora os raios-X possam penetrar em placas multicamadas, a verificação de cada camada interna é inviável e custosa. AXI equilibra a detecção de defeitos e o tempo de inspeção por meio de imagens seletivas de componentes e camadas críticos. A reavaliação periódica dos procedimentos AXI otimiza esse equilíbrio à medida que os projetos evoluem.
Inspeção visual
A inspeção visual envolve o exame minucioso de uma placa de circuito impresso usando recursos ópticos para verificar defeitos físicos. Os inspetores procuram por problemas como componentes ausentes ou danificados, conexões de solda ruins, contaminação, erros de montagem e danos à placa. Lupas, microscópios e sistemas de imagem são frequentemente utilizados para observar mais de perto a superfície da placa de circuito impresso e identificar falhas difíceis de serem vistas a olho nu. A inspeção visual serve como uma etapa inicial de controle de qualidade para detectar problemas óbvios de fabricação antes de procedimentos de teste adicionais.
Benefícios do teste de placas PCB
Identificação de bugs: A principal vantagem dos testes de PCB é que eles auxiliam na identificação de problemas em PCBs. Se o problema estiver na capacidade de fabricação, funcionalidade ou em outro aspecto, os testes de placas de PCB conseguem identificar o que é um projeto de PCB, permitindo que os projetistas o ajustem.
Economia de tempo: os testes de PCB servem como uma etapa inicial para ajudar a economizar tempo a longo prazo. Os testes também permitem que os projetistas identifiquem os principais problemas durante a fase de prototipagem. O processo de teste permite que os projetistas identifiquem a causa raiz de cada problema apresentado de forma rápida e fácil. Isso também leva a decisões antecipadas sobre a necessidade de fazer ajustes, permitindo que a produção seja iniciada em um ritmo mais rápido, além de gerenciar o tempo de produção.
Redução de custos: Os testes de PCB desempenham um papel fundamental na redução do desperdício na produção de produtos defeituosos, aplicando protótipos e montagens em pequena escala para testar os produtos. Quando os testes são realizados no início do processo de design, ajudam os projetistas a evitar o desperdício de montagens em larga escala de PCBs defeituosas. Também servem para garantir que o design esteja o mais impecável possível antes de entrar em produção. Esta etapa ajuda a reduzir significativamente os custos de produção.
Ferramentas de teste de PCB
Existem duas ferramentas principais que podem ser usadas para testar se a PCB está funcionando conforme o esperado. São elas:
- Multímetro
Um multímetro é extremamente útil para medir tensões, correntes e resistências em um circuito. Ele permite a validação de níveis de potência, continuidade e funcionalidades básicas. Multímetros digitais portáteis oferecem portabilidade para testes durante a montagem e solução de problemas.
- Osciloscópio/Analisador Lógico
Osciloscópios e analisadores lógicos exibem visualmente a variação da tensão ao longo do tempo para observar a operação e os sinais do circuito. Esse monitoramento da forma de onda é essencial para verificar temporização, velocidades, ruído e interações complexas em circuitos digitais e analógicos. Osciloscópios independentes são caros, mas existem opções "faça você mesmo" usando um Arduino, uma placa de som de PC e um circuito personalizado para obter funcionalidades básicas por uma fração do preço. Isso pode ser um ótimo recurso para amadores e estudantes que desejam adicionar recursos de teste visual com um orçamento limitado.
Outras ferramentas de teste úteis incluem amperímetros de encaixe para medir o consumo de corrente, medidores LCR para quantificar indutância, capacitância e resistência, e termovisores para verificar pontos quentes em placas operacionais. A criação de um kit de ferramentas de teste personalizado para o projeto específico de PCB permite uma validação abrangente durante o desenvolvimento e a solução de problemas.
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