Thông tin PCB - Các phương pháp kiểm tra bảng PCB là gì?

Kiểm tra bảng mạch PCB chủ yếu được sử dụng để giảm thiểu các vấn đề trong toàn bộ quá trình sản xuất và cuối cùng là quá trình sản xuất. Các loại thử nghiệm này cũng có thể được sử dụng cho nguyên mẫu hoặc các thành phần quy mô nhỏ, giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn có thể xảy ra trong sản phẩm cuối cùng.

Kiểm tra bảng PCB

Các mục kiểm tra bảng PCB là gì?

1. Phân tích lát

Mục đích phát hiện: độ dày mạ đồng; Kiểm tra độ nhám của tường lỗ; Độ dày lớp điện môi; Độ dày dầu xanh chống hàn.

Phương pháp thử: Phân tích cắt lát các lỗ kim loại trong thử nghiệm bảng PCB.

2. Kiểm tra độ bám dính dầu xanh

Mục đích thử nghiệm: Kiểm tra độ bám dính của sơn chống hàn với bảng mạch hoặc bề mặt mạch.

Phương pháp thử: Dán băng 600 # 3M chặt vào bề mặt dầu màu xanh lá cây của PCB, dài khoảng 2 inch. Áp dụng bề mặt dính bằng tay ba lần để đảm bảo nó phẳng. Băng chỉ có thể được sử dụng một lần tại một thời điểm. Dùng tay nhanh chóng kéo băng dính vuông góc với mặt tấm, kiểm tra trên băng dính có sơn chống hàn hay không, sơn chống hàn mặt tấm có hiện tượng lỏng lẻo hay rơi ra hay không.

3. Kiểm tra ứng suất nhiệt cho lỗ kim loại

Mục đích thử nghiệm: Quan sát xem các kết nối bên trong các lỗ kim loại có bị hư hỏng hay không và liệu chất nền vải thủy tinh có được xếp lớp hay không.

Phương pháp thử:

1) Đặt PCB mẫu vào lò nướng và nướng ở 150º trong 4 giờ. Lấy mẫu ra và để nguội đến nhiệt độ phòng.

2) Ngâm PCB mẫu hoàn toàn trong dung dịch thiếc trong 288 ± 5â lò thiếc, 10 ± 1 giây mỗi lần. Sau khi nguội, loại bỏ và thực hiện thử nghiệm thứ hai, tổng cộng 3 lần. Sau khi lấy mẫu, để nguội và làm sạch hoàn toàn.

3) Cắt lỗ (phân tích lát dựa trên khẩu độ tối thiểu và lỗ PTH). Sử dụng kính hiển vi kim loại để quan sát mặt cắt bên trong của lỗ.

4. Kiểm tra điện áp trung bình

Mục đích thử nghiệm: kiểm tra tính chất cách nhiệt của vật liệu bảng mạch và khoảng cách giữa các dây là đủ

Thiết bị kiểm tra: Máy kiểm tra áp suất

Phương pháp thử:

1) Chọn 2 nhóm đối tượng thử nghiệm trên thử nghiệm bảng PCB, bao gồm dây liền kề trên cùng một lớp và giữa các lớp liền kề, dẫn ra bằng dây mềm tương ứng

2) Tấm gỗ được nướng ở nhiệt độ 50-60â/3 giờ trước khi thử nghiệm và để nguội đến nhiệt độ phòng

3) Kết nối máy kiểm tra điện áp với dây chuyền thử nghiệm trên bảng PCB thử nghiệm riêng biệt

4) Tăng giá trị điện áp từ 0V đến 500VDC (hai lớp 2000V), tốc độ tăng không được vượt quá 100V/s

5) Thời gian 30 giây dưới tác động của điện áp 500VDC

Tiêu chí chấp nhận: Không nên có hồ quang, nhấp nháy, sự cố hoặc các tình huống khác giữa môi trường cách điện hoặc khoảng cách dây dẫn trong quá trình thử nghiệm.

5. Kiểm tra nhiệt độ ẩm và điện trở cách điện

Mục đích thử nghiệm: phát hiện mức độ giảm điện trở cách điện của bảng mạch in trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ cao.

Thiết bị kiểm tra: Máy kiểm tra điện áp, hộp nhiệt ẩm, nguồn điện áp DC

Phương pháp thử:

1) Chọn điểm kiểm tra: 2 nhóm đối tượng thử nghiệm được chọn trên thử nghiệm bảng mạch PCB, bao gồm dây liền kề trên cùng lớp và lớp liền kề, và được dẫn ra bằng dây mềm (cùng một đối tượng thử nghiệm được chọn bằng thử nghiệm chịu áp suất trung bình)

2) Kiểm tra trước khi thử nghiệm: Sản phẩm phải áp dụng điện áp thử nghiệm quy định trong môi trường phòng thí nghiệm tiêu chuẩn và đo điện trở cách điện giữa các điểm thử nghiệm. Trong quá trình thử nghiệm, phân cực dương và tiêu cực nên được luân phiên và kết quả của cả hai thử nghiệm sẽ thu được.

6. Kiểm tra tác động nhiệt độ tấm in:

Mục đích thử nghiệm: Kiểm tra độ bền vật lý của tấm in khi nhiệt độ thay đổi đột ngột

Thiết bị phát hiện: 10.000 mét, hộp nhiệt cao và thấp, công cụ phân tích cắt lát

Phương pháp thử: Trước khi thử nghiệm, chọn hai bộ dây tấm in trên tấm in để đo điện trở của dây

Hai buồng nhiệt độ được đặt theo nhiệt độ sau đây, hoạt động ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp tương ứng. Sau khi đạt đến thời gian thử nghiệm, mẫu được chuyển bằng tay giữa hai buồng nhiệt độ trong thời gian chuyển đổi.

Tiêu chuẩn chấp nhận:

1) Điện trở thử nghiệm tại ba điểm thời gian của chu kỳ nhiệt trước, đầu tiên và cuối cùng và thay đổi điện trở trước và sau khi thử nghiệm không được vượt quá 10%

2) Sau khi kết thúc thí nghiệm, ít nhất ba lỗ kim loại nên được chọn trên mỗi bảng in để phân tích lát để xem liệu các kết nối bên trong lỗ kim loại có bị hỏng hay không và liệu chất nền vải thủy tinh có được xếp lớp hay không.

Phương pháp kiểm tra bảng PCB

1. Kiểm tra trực tuyến

Kiểm tra trực tuyến yêu cầu sử dụng người kiểm tra trực tuyến, đồ đạc và phần mềm chuyên dụng. Các thiết bị có thể được sử dụng cùng nhau và tương tác trực tiếp với các bảng thử nghiệm, trong khi phần mềm có thể hướng dẫn hệ thống và cung cấp các bài kiểm tra cho từng loại bảng.

Phương pháp này rất phổ biến vì nó xác định 98% lỗi và có thể kiểm tra các thành phần riêng lẻ độc lập với bất kỳ thành phần nào khác được kết nối.

2. Kiểm tra kim bay

Kiểm tra kim bay, còn được gọi là kiểm tra trực tuyến không có kẹp, có thể được chạy mà không cần bất kỳ kẹp tùy chỉnh nào. Ưu điểm chính của nó là giảm thiểu tổng chi phí thử nghiệm, nhưng nó cũng rất đơn giản.

Thử nghiệm này sử dụng kẹp để giữ bảng mạch để chân thử nghiệm có thể di chuyển và phân tích các điểm riêng lẻ, tất cả đều được điều khiển bởi phần mềm. Nó có phạm vi ứng dụng rộng và có thể nhanh chóng và dễ dàng thích nghi với bảng mạch mới.

3. Phát hiện quang học tự động (AOI)

Thử nghiệm AOI sẽ sử dụng một máy ảnh 2D so với hai máy ảnh 3D để chụp ảnh PCB. Chương trình sau đó so sánh những hình ảnh này với sơ đồ chi tiết để tìm ra lỗi hoặc không khớp.

AOI có thể được sử dụng để xác định các vấn đề sớm để ngừng sản xuất và tiết kiệm thời gian và tiền bạc. Tuy nhiên, các chuyên gia sẽ không bao giờ dựa vào AOI chỉ vì nó không thể cấp nguồn cho bảng và kiểm tra tất cả các loại bộ phận.

4. Kiểm tra X-quang

Kỹ thuật viên sử dụng kiểm tra tia X (AXI) để xác định các khuyết tật trong kết nối hàn, dây bên trong và thùng. Với sự trợ giúp của thử nghiệm AXI 2D và 3D, các nhà thiết kế có thể chọn dựa trên khối trong tay - mặc dù thử nghiệm 3D thường nhanh hơn.

5. Kiểm tra chức năng

Kiểm tra chức năng rất đơn giản vì nó chỉ kiểm tra chức năng của mạch. Kiểm tra chức năng được sử dụng ở cuối nhà máy sản xuất. Nó được kết nối với PCB bằng cách kiểm tra điểm thăm dò hoặc đầu nối cạnh để mô phỏng môi trường cuối cùng của PCB.

6. Thiết kế sản xuất

DFM sắp xếp cấu trúc liên kết PCB liên quan đến quy trình sản xuất. Nó kiểm tra bạc và hòn đảo, cầu hàn và đồng ở các cạnh - tất cả những thứ có thể gây ra ngắn mạch, ăn mòn và nhiễu trên bảng.

Kiểm tra DFM thường được sử dụng sớm trong quy trình để giúp giảm chi phí và lịch trình tổng thể. Họ sử dụng các chương trình phần mềm khác nhau để duy trì thành công.

7. Kiểm tra khả năng hàn

Như đã đề cập trước đó, khả năng hàn là rất quan trọng đối với quá trình xây dựng PCB. Kiểm tra khả năng hàn sẽ đảm bảo rằng bề mặt của PCB đủ mạnh để tạo ra các mối hàn mạnh mẽ và đáng tin cậy.

8. Kiểm tra ô nhiễm PCB

Thử nghiệm này xác định các ion lớn có thể gây ô nhiễm thử nghiệm bảng PCB. Những chất gây ô nhiễm này có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng, chẳng hạn như ăn mòn, cần được phát hiện và loại bỏ càng sớm càng tốt.

9. Phân tích lát kính hiển vi

Kiểm tra cắt lát sẽ cung cấp sự hiểu biết chuyên nghiệp về các khiếm khuyết, mở, ngắn mạch và bất kỳ loại lỗi nào khác.

10. Kiểm tra chức năng khác

Các xét nghiệm chức năng khác sẽ xác định cách PCBs hoạt động trong môi trường sử dụng sản phẩm cuối cùng.

11. Máy đo phản xạ miền thời gian

Thử nghiệm này, còn được gọi là TDR, được sử dụng để xác định vị trí lỗi trên bảng tần số cao.

12. Thử nghiệm lột

Thử nghiệm lột phân tích sức mạnh và độ đàn hồi của các tấm laminate được sử dụng trên tấm. Nó sẽ xác định kích thước của lực cần thiết để bóc tấm laminate.

13. Kiểm tra nổi hàn

Thử nghiệm hàn nổi sử dụng nhiệt độ khắc nghiệt để đo mức độ căng thẳng nhiệt mà lỗ PCB có thể chịu được.

Với thử nghiệm bảng mạch PCB, có thể giảm thiểu các vấn đề lớn, xác định các lỗi nhỏ, tiết kiệm thời gian và giảm chi phí tổng thể.