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PCB技術

PCB技術 - PCBAプロトタイプの量産を効率的に実現

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PCB技術 - PCBAプロトタイプの量産を効率的に実現

PCBAプロトタイプの量産を効率的に実現

2021-10-30
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Author:Downs

新しく設計された回路基板はSMT、ピーク溶接、または手溶接を経てPCBAとなり、これは長征の第一歩である。しかし、PCBAから最終的に定型化され、工場に納入されて大規模な生産を行うには、中間的に一連のテストと検証が必要です。多くの若い電子エンジニアはPCBAや電子製品システムのデバッグ手順や各段階の具体的な要求を知らないため、開発やデバッグの効率が低下し、テスト対象の回路基板が破損することがよくあります。さらに恐ろしいことに、機能や性能に欠陥のある設計が量産段階に移行し、会社に大きな損失をもたらすことになる。長年の実践経験に基づく。

第1ステップ目視検査

先ほどインストールして電子エンジニアに渡したPCBAを図1に示します。経験豊富なエンジニアは目視検査を通じて多くの設計、材料、プロセスの問題を迅速に発見することができ、これにより多くの後続のデバッグ時間を節約することができる。

1.1. 回路図をよく比較し、原理図、PCB図、BOMのバージョンが実際の製品と一致しているかどうかを確認し、PCBAの実際の溶接の重要な部品が回路図と一致しているかどうかを確認します。

1.2板に錫ビーズとスラグがあるかどうか、連続溶接しているかどうか、明らかな欠品と漏れ溶接があるかどうかを検査する、比較的大きな部品、特に電解コンデンサ、大電力インダクタ、ハンドプラグを軽く引き出し、再接続の位置が正確に中央にあるかどうか、溶接点がしっかりしているかどうかをよく観察します。

1.3電源線の配列、重要なIC実装方向、ダイオードAK方向、極性キャパシタ極性、コネクタ切欠き方向を注意して検査する。

回路基板

ステップ2:インピーダンステスト

このステップは比較的簡単ですが、極めて重要です。この手順を無視すると、多くの深刻な問題が発生します。ロードする必要がある電源の極性と電圧を繰り返し検証してください。マルチメーターを用いて各入出力電源の対地短絡、インピーダンスに明らかな異常がないかどうかを検査する。何か異常がある場合は、除外する必要があります。ラッキー

ステップ3:電源を入れて検査する

電源線の負極を実験電源の負極に接続する。実験電源の出力電圧が正しいことを確認した後、電源線の正極を実験電源端子の正極に軽く接続する。波形やデータを機器で観察することを急ぐな。PCBAの電源が入った瞬間だけが気になる。煙、火災、火花、異常臭、装置破裂などの異常現象がないか。具体的な悲劇症状は図3に示す通り。異常が発生した場合は、すぐに電源ケーブルを取り外し、最初の手順に戻ってトラブルシューティングを行い、問題が検出されて解決された後に再度この手順を実行します。異常がないことを確認したら、正式に電源を投入し、しばらく観察した後、異常や明らかな発熱ICがなければ次のステップに入ることができる。

ステップ4静的試験

PCBAの正式な電源投入後、以下の手順に従ってハードウェア設計規範に従って静的試験を行う。

4.1動作電圧と動作電流測定

直流電圧のテストは非常に便利で、直接測定することができます。電流の測定はあまり便利ではありません。通常は2つの方法を使用して測定します。回路がプリント基板上にテストポイントがあれば、それを電流計に直列に接続し、直接電流値を測定し、その後はんだで接続することができます。テストホールがなければ、直流電圧を測定し、抵抗値から直流電流を計算することができます

4.2プロセッサ最小システムデフォルト状態テスト

プロセッサリセットレベルの極性と波形、水晶発振器回路の周波数、入力配置ピンの状態、出力制御ピンの初期状態を確認する必要がある。

4.3論理回路初期状態試験

チップ選択信号、イネーブル信号、構成ピンのデフォルト状態が要件を満たしているかどうかを重点的にチェックします。DIR _ 485ピンのデフォルト状態は、図6に示すように低い。

4.4アナログ回路動作点試験

増幅器、トランジスタ、MOS管などの直流静的動作点をテストし、最適化する必要がある。図7に示すように、R 1とR 2の抵抗値はMOS管のパラメータに基づいて計算し、測定結果に基づいて調整する必要がある。

ステップ5機能デバッグ

この段階では通常、ソフトウェアドライバの協力が必要であり、信号発生器、論理分析器、オシロスコープ、スペクトル分析器、電子アナログ負荷などの各種専門機器が必要である。

ステップ6パフォーマンステスト

回路は動的に調整された後、必要な技術指標を測定することができる。例えば、伝送速度、誤り率、無線伝送距離、信号対雑音比など、テストデータをテストし、記録し、テストデータを分析し、最後にテスト結論を得て、回路の技術指標が設計要求に合致するかどうかを確定する。違いがある場合は、コンポーネントのパラメータやソフトウェア構成を調整したり変更したりするために、問題を注意深くチェックする必要があります。それでも要件を満たすことができない場合は、回路または構成の一部を修正し、回路全体を再修正する必要があります。そのため、設計全体の過程で真剣で緻密で、問題に対してより徹底的に考慮することが求められている。

ステップ7:一貫性テスト

性能試験を行い、設計要件を満たしていることを確認した後、実際の状況に基づいて、少なくとも3回または3回以上の機能と性能の一致性評価を行い、電圧、電流、遅延、信号波形などについて比較試験を行い、明らかな偏差があれば、決して安心してはならない。設計、材料、加工技術、またはデバッグとテストプログラムに存在する可能性のある欠陥を注意深く分析する必要があります。表3に示すように、予期しない問題や一括問題があるかどうかを分析することができます。

47セットの製品動作電流一致性試験

ステップ8システム連携

整合性テストに合格したPCBAは、システム全体にインストールして固定してシステムの連携を行う必要があります。原則として、システムレベルの一貫性テストも行わなければならない。

システムの連携過程で最も一般的な問題はPCBAと構造の干渉である、無線通信アンテナの位置が通信性能に与える影響、内閣の影響力負荷容量不足によるモータの失速や過熱保護、システム電源容量不足による各種異常など。電子製品の種類が多いため、システムブロック図と合わせて精査する必要がある。

ステップ9型式試験

型式試験は電子製品の研究開発段階の重要な一環であり、研究開発から生産への移行の重要なノードであり、製品の失効の重要な根拠でもある。具体的なテスト内容と要件は、製品のタイプと要件によって異なります。

現在の電子製品はさまざまで、集積チップや機能回路も次々と登場している。組み込みシステムの機械的、電子的、ソフトウェアとの高い相関性に加えて、PCBAによるシステム共同デバッグの難易度は徐々に増加している。また、激しい市場競争と電子製品開発サイクルの圧縮が続いているため、PCBA製品の定型化は電子エンジニアのデバッグ能力と能力に対してより高い要求を提出した。電子製品の形式と電子技術の具体的な応用は異なるが、デバッグの基本的なプロセス、ステップ、注意事項は高度につながっている。9段階のデバッグ方法は各業界の電子エンジニアに対して一定の参考と参考意義がある。