您需要了解的7种PCB测试方法
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- 来源:
- 发布时间:2024-08-09
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【概要描述】 PCB功能测试可验证 PCB在产品最终使用环境中的行为。功能测试的要求、开发和程序可能因 PCB 和最终产品的不同而有很大差异。
您需要了解的7种PCB测试方法
【概要描述】 PCB功能测试可验证 PCB在产品最终使用环境中的行为。功能测试的要求、开发和程序可能因 PCB 和最终产品的不同而有很大差异。
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当您订购印刷电路板 (PCB) 时,您知道一旦发生故障,将产生高昂的代价。您不希望发生的经济损失就是您的 PCB 突然坏掉,或者由于设计或质量保证问题导致使用寿命缩短。
PCB 组装测试方法是制造过程不可或缺的一部分。知名电子合同制造商 (ECM) 提供各种 PCB 测试方法,但主要有七种类型:
在线测试;
飞针测试;
自动光学检测 (AOI);
老化测试;
X射线检查;
功能测试;
其他功能测试(可焊性、污染等);
以下是关于较重要的PCB测试类型的入门知识。这应该能让您更好地为与 ECM 的讨论做好准备:
7 种 PCB 测试方法
1. 在线测试
在线测试 (ICT) 是目前较可靠的 PCB 测试类型。高昂的价格反映了这一点——数万美元,尽管成本取决于电路板和夹具尺寸等因素。
ICT 又称为钉床测试,可启动并启动电路板上的单个电路。在大多数情况下,该测试旨在实现 100% 覆盖率,但实际覆盖率将接近 85-90%。ICT 的优点在于,您获得的 85-90% 覆盖率完全不受人为错误的影响。
该测试涉及使用固定探针,其布局与 PCB 设计相匹配。探针检查焊接连接的完整性。针床测试仪只需将电路板推到探针床上即可开始测试。电路板上预先设计了接入点,允许 ICT 测试探针与电路建立连接。它们对连接施加一定压力以确保其保持完好。
ICT 通常在更大的连接和球栅阵列 (BGA) 上执行。
此测试适用于“成熟”产品,预计修改次数很少。如果您的目标不是面向制造设计,并且电路板上没有合适的焊盘,则可能无法使用在线测试。不幸的是,您无法在生产过程中改变主意并转向 ICT 策略。
2.飞针测试
飞针测试是一种久经考验的方法,比在线测试便宜。这是一种无电测试,可检查:
打开
短裤
反抗
电容
电感
二极管问题
飞针测试仪的工作原理是使用连接到从基本 CAD 获得的 xy 网格上的探针的针头。您的 ECM 程序会进行协调以匹配电路板,然后运行连接到这些测试点的程序。
我们谈到了飞针与 ICT 的常见比较。它们各有优缺点。
在某些情况下,ICT 使得无需使用飞针测试,但 PCB 必须设计为适合测试夹具——这意味着更高的初始成本。ICT 比飞针测试更快且更不容易出错,因此您可能会发现额外的成本是值得的。虽然飞针测试最初可能更便宜,但对于大订单来说,它实际上可能不太划算。
最后需要注意的是:PCB 飞针测试不会给电路板通电。
3.自动光学检测(AOI)
AOI使用单个 2D 相机或两个 3D 相机拍摄 PCB 的照片。然后,程序会将电路板的照片与详细原理图进行比较。如果有电路板与原理图不匹配,则会将该电路板标记为技术人员进行检查。
AOI 可用于尽早发现问题,以确保尽快停止生产。但是,它不会启动电路板,并且可能无法 100% 覆盖所有零件类型。
切勿仅依赖自动光学检测。AOI 应与其他测试结合使用。我们喜欢的组合包括:
AOI 和飞针
AOI 和在线测试 (ICT)
AOI 和功能测试
4. 老化测试
顾名思义,老化测试是一种强度更高的 PCB 测试。它旨在检测早期故障并确定负载能力。由于其强度,老化测试可能会破坏被测部件。
老化测试会将电力通过您的电子设备,通常是以较大额定容量。电力会连续通过电路板 48 到 168 小时。如果电路板发生故障,则称为早期故障。对于军事或医疗应用,早期故障率高的电路板显然不是理想选择。
老化测试并非适用于所有项目,但在某些情况下非常有意义。它可以防止在产品到达客户手中之前出现尴尬或危险的情况。
请记住,老化测试可能会缩短产品的使用寿命,尤其是当测试对电路板施加的压力超过其额定值时。如果发现的缺陷很少或没有发现缺陷,则可以在较短的一段时间后降低测试限制,以避免对 PCB 施加过大的压力。
5.X射线检查
这种“测试”也称为 AXI,实际上更像是一种检查工具,至少对于大多数 ECM 而言是如此。
在此测试期间,X 射线技术人员可以通过查看以下内容,在制造过程早期发现缺陷:
焊接连接
内部走线
桶
有 2D 和 3D AXI 测试,其中 3D 提供更快的测试周期。
X 射线检测可以检查通常隐藏在视线之外的元件,例如芯片封装下方带有焊点的连接和球栅阵列封装。虽然这种检查非常有用,但它确实需要经过培训且经验丰富的操作员。
另外,请注意,您的 ECM 不一定能使用 X 射线机检查电路板的每一层。我们确实可以透过电路板检测内部缺陷,但这是一个非常耗时且昂贵的过程(对 ECM 和客户而言)。
6.功能测试
有些客户确实喜欢传统而良好的功能测试。您的 ECM 会使用此测试来验证产品是否能够启动。
此测试确实需要一些东西:
外部设备
固定装置
UL、MSHA 和其他标准的要求
该功能测试及其参数通常由客户提供。一些 ECM 可以帮助开发和设计此类测试。
这确实需要时间。如果你想要快速推出产品,这可能不是你较好的选择。但从质量和寿命的角度来看,功能测试可以挽回面子并节省金钱。
7.其他功能测试
根据具体情况,还有其他类型的功能测试可用于检查您的 PCB。
PCB 功能测试可验证 PCB在产品最终使用环境中的行为。功能测试的要求、开发和程序可能因 PCB 和最终产品的不同而有很大差异。
其他PCB组装测试类型包括:
可焊性测试:确保表面坚固性并增加形成可靠焊点的机会
PCB 污染测试:检测可能污染电路板、导致腐蚀和其他问题的大量离子
微切片分析:调查缺陷、开路、短路和其他故障
时域反射仪 (TDR):查找高频板中的故障,
剥离试验:找出将层压板从板上剥离所需的强度
浮焊测试:确定 PCB 孔可承受的热应力水平
功能性PCB测试的优点包括:
模拟操作环境,较大限度降低客户成本
可以消除昂贵的系统测试的需要
可以检查产品功能——您需要检查和调试所发货产品的 50% 至 100%
可与其他测试(如 ICT 和飞针测试)完美配合
非常适合检测错误的组件值、功能故障和参数故障
考虑你的情况
弄清楚哪种 PCB 测试适合您可能是一个挑战;当然有很多方法!您的 ECM 会知道哪些测试适合您的特定需求,因此请经常咨询他们。
别忘了 PCB 原型设计。产品发布的这一基本要素本身就是一种测试,让您在市场之前看到真实产品。
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