Leiterplattentechnisch - Die Methode der PCB-Prüfung

PCB-Tests werden hauptsächlich verwendet, um Probleme während des gesamten Herstellungsprozesses sowie während der Endproduktion zu verringern. Diese Arten von Tests können auch an Prototypen oder kleinen Baugruppen verwendet werden, um potenzielle Probleme zu identifizieren, die im Endprodukt auftreten können.

Leiterplatten (PCBs) sind in einer Vielzahl von elektronischen Geräten weit verbreitet, egal ob es ein Mobiltelefon, ein Computer oder eine komplexe Maschine ist, finden Sie Leiterplatten. Wenn eine Leiterplatte defekt ist oder Herstellungsprobleme aufweist, kann dies zu Fehlfunktionen und Unannehmlichkeiten im Endprodukt führen. In diesen Fällen müssen Hersteller diese Geräte zurückrufen und mehr Zeit und Ressourcen aufwenden, um den Fehler zu beheben. Infolgedessen sind PCB-Tests zu einem integralen Bestandteil des Leiterplattenherstellungsprozesses geworden, indem Probleme rechtzeitig erkannt und das Personal unterstützt wird, sie schnell zu beheben, um hochwertige Leiterplatten zu gewährleisten.

Worauf Leiterplatten hauptsächlich getestet werden

Verschiedene Komponenten einer Leiterplatte können in verschiedenen PCB-Testverfahren getestet werden.

Laminierung

Die Qualität der Laminierung in einer Leiterplatte ist eine kritische Komponente. Die Schälfestigkeit des Laminats wird mittels Kraft oder Wärme geprüft. Das Schälen kann zu erheblichen Problemen im Zusammenhang mit der endgültigen Funktion der Leiterplatte führen.

Kupferbeschichtung

Es ist wichtig, die Kupferbeschichtung der Leiterplatte zu testen, bei der es sich um eine auf die Platine laminierte Kupferfolie handelt. Diese Overlay ist elektrisch leitfähig und sollte im Detail auf Qualität, Zugfestigkeit und Dehnung geprüft werden.

Lötbarkeit

Lötbarkeitsprüfung bedeutet, die Materialien auf der Platine zu analysieren, um sicherzustellen, dass andere Komponenten sicher befestigt werden können. Wenn sich die Platine als unsoldable erweist, kann der Konstrukteur nicht sicher andere notwendige Komponenten an die Platine anschließen. Dieser Test wird mit Benetzung durchgeführt.

Qualität der Lochwand

Die Qualitätsprüfung der Lochwände ermöglicht es Fachleuten festzustellen, ob die Wände der Löcher brechen oder delaminieren, wenn die Leiterplatte verwendet wird. Dieser Test beinhaltet typischerweise schnelle Temperaturänderungen, um die Reaktion der Leiterplatte auf eine thermisch belastete Umgebung zu bewerten.

Elektrisch.

Damit jede Leiterplatte richtig funktioniert, muss sie eine stabile elektrische Leitfähigkeit haben. Elektrische Tests werden dies feststellen, indem sie einen Strom mit minimalem Leck durch die Platine zulassen.

Umwelt

Da Leiterplatten typischerweise in feuchten Klimazonen arbeiten, müssen Designer sie auf Wasseraufnahme testen. Vor und nach dem Einführen der Leiterplatte in eine feuchte Umgebung, wird der Experte sie wiegen.

Sauberkeit

Schließlich muss die Leiterplatte in der Lage sein, einer Vielzahl von Korrosion, Feuchtigkeit, Schmutz und anderen äußeren Faktoren standzuhalten, während sie weiterhin ordnungsgemäß funktioniert. Ein Experte testet die Leiterplatte und ihre Beständigkeit gegen eine Vielzahl möglicher Umweltbedingungen und analysiert das Vorher und Nachher jeder Situation.

PCB-Prüfverfahren

1.Manuelle visuelle Inspektion von Leiterplatten

Die Verwendung von Lupen oder Präzisionsmikroskopen, die sich auf die visuelle Beurteilung des Bedieners verlassen, um festzustellen, ob die Qualität der Platine dem Standard entspricht und zu entscheiden, ob die Korrektur erforderlich ist. Diese Methode hat eine lange Geschichte, den Vorteil ihrer anfänglichen niedrigen Kosten und keine Testvorrichtung, aber begrenzt durch die Subjektivität des menschlichen Urteils, langfristige Kostenakkumulation, schwierig zu überwachen Defekte und Datenerfassungsaufgaben, mit dem PCB-Produktionsstoß und der Miniaturisierung von Komponenten, die Machbarkeit seines allmählichen Rückgangs.

2.On-line elektrische Prüfung von Leiterplatten

Fertigungsfehler werden durch elektrische Leistungstests identifiziert, die die Überprüfung von analogen, digitalen und gemischten Signalkomponenten umfassen, um sicherzustellen, dass die Produktspezifikationen eingehalten werden. Bestehende Technologien umfassen Bed-of-Pins-Tester und Flying-Probe-Tester, etc. Die Vorteile sind niedrige Kosten für Single-Board-Tests, umfassende digitale und funktionale Tests, schnelle und gründliche Kurzschluss- und Open-Circuit-Erkennung, flexible Firmware-Programmierung, hohe Fehlerabdeckung und bequeme Programmierung. Es erfordert jedoch Testvorrichtungen, zeitaufwändige Programmierung und Debugging, hohe Fixture-Kosten und komplexe Bedienung.

3.Funktionsprüfung von Leiterplatten

In der mittleren und späten Phase des Produktionsprozesses wird die Verwendung von speziellen Prüfgeräten durchgeführt, um eine umfassende Bewertung der Funktionsmodule der Leiterplatte durchzuführen, um ihre Leistung zu bestätigen. Diese Methode basiert auf dem frühen Konzept der automatisierten Prüfung, für eine bestimmte Platine oder Einheit Design, kann mit Hilfe einer Vielzahl von Geräten realisiert werden. Es gibt verschiedene Arten, wie Endprodukttests, Prototypen-Tests und Stapeltests. Obwohl Funktionstests eine Makro-Bewertung liefern können, aber der Mangel an detaillierten Diagnosedaten und gerätespezifischen, komplexen Testverfahren, Programmierschwierigkeiten, ist es nicht für große Produktionslinien geeignet.

4.Automated Optical Inspection (AOI)

Basierend auf optischen Prinzipien, kombiniert mit Bildanalyse, Computer- und Automatisierungstechnik, der Produktion von Fehlern in der effizienten Identifizierung und Verarbeitung, wird AOI häufig vor und nach dem Reflow-Löten und elektrischen Tests verwendet, verbessert erheblich die Durchlaufrate der nachfolgenden Testphase, wenn die Kosten der Korrektur viel niedriger sind als nach dem Endtest. Sein Vorteil liegt in der Früherkennung und Korrektur von Fehlern, aber die Technologie ist relativ neu und muss immer noch optimiert werden.

5.Automatische Röntgeninspektion

Die Verwendung von Röntgendurchdringlichkeitsunterschieden, sehen Sie durch den Inspektionsbereich, genaue Identifizierung von ultrafeinen Pitch, Leiterplatten mit hoher Dichte und Montageprozess von Brücken, fehlenden Teilen, schlechter Ausrichtung und anderen Problemen und sehen Sie sogar durch den IC-Chip im Inneren. Als einzigartiges Mittel zur Erkennung der Qualität des BGA-Lötens erfordert es keine Vorrichtungen, aber es gibt Einschränkungen der langsamen Erkennung, der hohen Fehlerrate, der schwer zu überarbeitenden Lötstellenerkennung, der hohen Kosten und des langen Programmentwicklungszyklus.

6.Laser Scanning Inspection Technology

Als jüngster Fortschritt auf dem Gebiet der PCB-Prüfung verwendet diese Technologie einen Laserstrahl, um die Platine zu scannen, detaillierte Daten zu sammeln und mit den voreingestellten Standards zu vergleichen. Seine Wirksamkeit wurde auf blanken Leiterplatten überprüft und wird für den Einsatz in Montageplatten-Tests mit einer Geschwindigkeit untersucht, die den Anforderungen der Massenproduktion entspricht. Seine Vorteile sind schnelle Leistung, keine Befestigung und visuelle ungehindert, aber die anfängliche Investition ist groß, Wartung und Nutzung von mehr Herausforderungen.

7.Dimensionale Präzisionsmessung

Die Verwendung der quadratischen Bildmessmaschine, genaue Messung von Löchern, Länge und Breite, Position und anderen Schlüsselabmessungen. Angesichts der dünnen und leichten Eigenschaften der Leiterplatte vermeidet berührungslose Messung Fehler, die durch Verformungen verursacht werden und wird zur bevorzugten Lösung für hochpräzise Messungen. Vollautomatische Messung durch Programmierung verbessert nicht nur die Messgenauigkeit, sondern verkürzt auch den Messzyklus erheblich und verbessert die Arbeitseffizienz.

PCB-Tests sind ein wichtiger Schritt zur Sicherung der Qualität elektronischer Geräte. Die Sicherstellung der hohen Qualität von Leiterplatten durch eine Vielzahl von Prüfmethoden legt eine solide Grundlage für Produktstabilität und Zuverlässigkeit.