Тестирование печатных плат — важнейший этап процесса сборки печатных плат . Без надлежащего тестирования печатные платы могут содержать дефекты, которые были упущены из виду в процессе производства.
Тщательное тестирование помогает выявлять ошибки и дефекты до того, как платы попадут к клиентам. Это предотвращает сбои в работе в дальнейшем и поддерживает удовлетворенность клиентов. Существует несколько ключевых процедур тестирования, которые следует выполнить для проверки полной функциональности как самой печатной платы , так и собранных компонентов. В этом блоге мы рассмотрим 8 типов распространенных тестов печатных плат, давайте рассмотрим их по очереди.
8 типов распространенных методов тестирования печатных плат
Не существует определенного метода для использования и идеального тестирования печатных плат в полном объеме. Таким образом, при принятии решения о том, какой метод использовать, следует учитывать множество факторов. Ключ к этому — сосредоточиться на правильных процедурах тестирования, надежности и стоимости тестирования. Существуют различные методы для использования при тестировании и проектировании печатных плат для оптимизации процесса сборки.
Внутрисхемная проверка (ICT)
Многие производители печатных плат предпочитают использовать тот или иной стиль внутрисхемного тестирования (ICT). Используя ICT, производитель эффективно проверит отдельные элементы и их электронные характеристики.
Для традиционного тестирования печатных плат требуется специальное приспособление типа «ложе из гвоздей» . Эти приспособления должны иметь профиль, соответствующий печатной плате. Как правило, затраты на них довольно высоки. Тестирование печатных плат наиболее эффективно при использовании на заключительном этапе производства стабильных, высокообъемных партий продукции. Если же стоимость сборки не оправдывает затраты, производители обычно перекладывают часть расходов на приспособления на заказчиков.
Внутрисхемная проверка без фиксации (FICT) / Тест летающего зонда
Тестирование с помощью летающего щупа, также называемое внутрисхемным тестированием без приспособлений (FICT), — это еще один вид внутрисхемного тестирования. Летающий щуп устраняет необходимость в специальных приспособлениях, что снижает затраты на них. В FICT используются контрольные контакты, которые перемещают поддерживаемое программное обеспечение (летающие щупы).
Однако у него есть преимущество в виде меньшей себестоимости и, следовательно, возможности проверки любой стороны печатной платы. Если обнаруживается дефект или недостаток, системе FICT требуется только перепрограммирование, чтобы предоставить совершенно новую деталь, а не дефект? Напротив, и ICT понадобится совершенно новое приспособление. Программирование направляет летающие зонды, что позволяет проводить тесты, которые точно определяют чрезвычайно специфические области и узлы. Такой уровень точности хорошо работает с небольшими платами и платами с высокой плотностью элементов.
Проверка функциональной цепи
Функциональные тесты предназначены для подтверждения того, что электронное оборудование функционирует в соответствии со спецификациями стиля. Тестирование часто выполняется с использованием разъемов DUT (устройство ниже теста) или приспособления BON (ложе гвоздей). Для проведения тестирования используется устройство с пружинными контактами, используемое для установления кратковременной связи между двумя компьютерными платами. Количество пружинных контактов, иногда требуемых для практического контрольного приспособления, значительно меньше, чем приспособление ИКТ.
Тестирование граничного сканирования
Граничное сканирование может быть методологией для тестирования проводных линий на компьютерных платах. Граничное сканирование также широко используется как методология отладки для просмотра состояний выводов компьютерной схемы, напряжения под напряжением или анализа связанных подблоков в компьютерной схеме.
Автоматизированный оптический контроль (AOI)
Автоматизированный оптический контроль (AOI) использует камеры для визуального сканирования печатных плат и сравнения с исходными файлами проекта. Любые отклонения за пределами установленного допуска запускают ручной контроль. AOI обеспечивает быстрое обнаружение дефектов, чтобы избежать дальнейшего производства дефектных плат. Однако AOI имеет ограничения, поскольку проверяет только физические характеристики без включения компонентов. Для комплексного тестирования AOI следует сочетать с дополнительными методами, такими как летающий зонд, внутрисхемное или функциональное тестирование для проверки производительности. AOI наиболее эффективен в качестве первоначального инструмента скрининга в сочетании с электрической проверкой.
Тестирование на выгорание
Испытание на отказ подвергает печатные платы интенсивной нагрузке для выявления ранних дефектов и установления нагрузочной способности. Оно непрерывно пропускает мощность на максимальном указанном уровне через платы в течение 48–168 часов. Отказы в это время называются младенческой смертностью. Для военных или медицинских устройств, где надежность имеет первостепенное значение, испытание на отказ имеет смысл, чтобы избежать опасных запусков продукта. Однако оно может сократить срок службы, если оно перегружено. Если появляется мало дефектов, продолжительность испытания можно сократить, чтобы избежать перегрузки. Периодическая переоценка протоколов испытания на отказ уравновешивает обеспечение надежности и влияние на срок службы.
Рентгенологическое обследование
Рентгеновский контроль (AXI) исследует печатные платы на наличие дефектов, создавая внутренние изображения. 2D и 3D версии позволяют обнаружить такие проблемы, как некачественные паяные соединения, обрыв дорожек и трещины. 3D-версия работает быстрее. AXI выявляет скрытые дефекты, например, паяные соединения в области шариковых выводов под кристаллом. Однако для правильной интерпретации сложных рентгеновских изображений требуются квалифицированные операторы. Хотя рентгеновские лучи могут проникать сквозь многослойные платы, проверка каждого внутреннего слоя нецелесообразна и дорогостояща. AXI обеспечивает баланс между обнаружением дефектов и временем контроля за счет выборочной визуализации критически важных компонентов и слоев. Периодическая переоценка процедур AXI оптимизирует этот баланс по мере развития конструкции.
Визуальный осмотр
Визуальный осмотр включает в себя тщательный осмотр печатной платы с использованием оптических средств для проверки на наличие физических дефектов. Инспекторы ищут такие проблемы, как отсутствующие или поврежденные компоненты, плохие паяные соединения, загрязнения, ошибки сборки и повреждения платы. Лупы, микроскопы и системы визуализации часто используются для более детального осмотра поверхности печатной платы и выявления дефектов, которые трудно увидеть невооруженным глазом. Визуальный осмотр служит начальным этапом контроля качества для выявления очевидных производственных проблем перед дальнейшими процедурами тестирования.
Преимущества тестирования печатных плат
Идентификация ошибок: Главное преимущество тестирования печатных плат заключается в том, что оно помогает выявлять проблемы в печатных платах. Если проблема заключается в технологичности, функциональности или в чем-то другом, тестирование печатных плат способно определить, что такое дизайн печатной платы, чтобы проектировщики могли регулировать результат.
Экономия времени: тестирование печатных плат служит ранней стадией, помогающей сэкономить время в долгосрочной перспективе. Тестирование также позволяет конструкторам выявлять основные проблемы на этапе создания прототипа. В процессе тестирования конструкторы могут быстро и легко определять первопричину каждой поставленной проблемы. Это также приводит к ранним решениям о необходимости внесения корректировок, чтобы они могли двигаться вперед с более высокой скоростью, а также управлять производственным временем.
Сокращение затрат: тестирование печатных плат играет ключевую роль в снижении расточительного производства неисправных продуктов путем применения прототипов и мелкосерийных сборок для тестирования продуктов. Когда тестирование проводится на ранних этапах процесса проектирования, это помогает проектировщикам предотвратить расточительные полномасштабные сборки неисправных печатных плат. Это также служит для обеспечения того, чтобы проект был максимально безупречным до того, как он будет запущен в производство. Этот шаг помогает существенно снизить производственные затраты.
Инструменты для тестирования печатных плат
Есть два основных инструмента, которые можно использовать для проверки того, функционирует ли печатная плата так, как задумано. Это:
- мультиметр
Мультиметр невероятно полезен для измерения напряжений, тока и сопротивления в цепи. Он позволяет проверять уровни мощности, непрерывность и базовую функциональность. Ручные цифровые мультиметры обеспечивают портативность для тестирования во время сборки и устранения неполадок.
- Осциллограф/логический анализатор
Осциллографы и логические анализаторы визуально отображают изменение напряжения с течением времени для наблюдения за работой схемы и сигналами. Этот мониторинг формы сигнала необходим для проверки синхронизации, скорости, шума и сложных взаимодействий в цифровых и аналоговых схемах. Автономные осциллографы стоят дорого, но существуют варианты DIY с использованием Arduino, звуковой карты ПК и пользовательской схемы для достижения базовой функциональности за часть цены. Это может быть отличным дополнением для любителей и студентов, желающих добавить возможности визуального тестирования при ограниченном бюджете.
Другие удобные инструменты тестирования включают в себя амперметры-клипсы для измерения потребления тока, измерители LCR для количественной оценки индуктивности, емкости и сопротивления, а также тепловизоры для проверки горячих точек на рабочих платах. Создание набора инструментов для тестирования оборудования, адаптированного к конкретному проекту печатной платы, обеспечивает комплексную проверку во время разработки и устранения неполадок.
Выбирайте технологию MOKO для тестирования печатных плат
В компании MOKO Technology мы глубоко понимаем важность всестороннего тестирования печатных плат и гарантируем, что наша продукция проходит строгую проверку. Имея более чем 17-летний опыт работы в индустрии печатных плат в Китае, мы собрали опытную команду инженеров-технологов и специалистов, занимающихся обеспечением качества. Наши возможности тестирования охватывают весь спектр электрических, функциональных и механических проверок, необходимых для подтверждения конструкции и надежности. Для получения дополнительной информации свяжитесь с экспертами MOKO уже сегодня.
