روش‌های تست PCB کلیدی، کیفیت محصول را تضمین می‌کنند

تصور کنید که با اشتیاق در حال باز کردن جعبه گوشی هوشمند جدید خود هستید، اما ناگهان متوجه می‌شوید که بلافاصله هنگ می‌کند، یا کامپیوتر کاری شما ناگهان صفحه آبی مرگ را نمایش می‌دهد. این تجربیات ناامیدکننده اغلب به یک جزء حیاتی برمی‌گردند: برد مدار چاپی (PCB).

بردهای مدار چاپی به عنوان چارچوب اسکلتی و سیستم عصبی دستگاه‌های الکترونیکی عمل می‌کنند و تمام اجزا را به هم متصل می‌کنند تا عملکرد را ممکن سازند. هنگامی که کیفیت PCB با شکست مواجه می‌شود، عواقب آن از مشکلات عملکردی تا خرابی کامل دستگاه متغیر است. این امر، تست PCB را به یک نقطه بازرسی کیفی ضروری در تولید الکترونیک تبدیل می‌کند.

علیرغم پیشرفت‌های تکنولوژیکی، تکنسین‌های ماهر همچنان در کنترل کیفیت PCB حیاتی هستند. این متخصصان مجهز به ذره‌بین و میکروسکوپ، بردها را برای نقص‌هایی مانند موارد زیر با دقت بررسی می‌کنند:

• اتصالات لحیم سرد
• عدم تراز اجزا
• شکستگی‌های ردیابی
• سایش‌های سطحی

• قابل انطباق با تغییرات محصول
• حداقل الزامات تجهیزات
• قادر به شناسایی نقص‌های ظریفی که ممکن است ماشین‌ها از دست بدهند

• ذهنی بودن در تفسیر نقص
• فرآیند زمان‌بر
• نگرانی‌های مربوط به خستگی اپراتور
• مشکل در جمع‌آوری داده‌ها

ICT مانند یک سی‌تی‌اسکن پزشکی برای PCBها عمل می‌کند و از تماس‌های پروب برای اندازه‌گیری ویژگی‌های الکتریکی اجزا و شناسایی موارد زیر استفاده می‌کند:

• انحرافات مقاومت/ظرفیت
• مدارهای باز/کوتاه
• دیودها/ترانزیستورهای معیوب

• پوشش خطای بالا
• مکان‌یابی دقیق نقص
• عملکرد کاربرپسند

• الزامات فیکسچر سفارشی
• محدودیت‌های طراحی نقطه تست
• ناتوانی در تست ICهای پیچیده

این روش بدون فیکسچر، از پروب‌های متحرک برای تست پویا بردها استفاده می‌کند و ارزش ویژه‌ای برای موارد زیر دارد:

• تولید با حجم کم
• اعتبارسنجی نمونه اولیه
• تأیید ICهای پیچیده

• حذف هزینه‌های فیکسچر
• تست قابل تنظیم با نرم‌افزار
• مدیریت اجزای پیچیده

• آهسته‌تر از روش‌های مبتنی بر فیکسچر
• نیاز به دقت موقعیت‌یابی بالا
• حساسیت محیطی

سیستم‌های AOI مبتنی بر دوربین، بردها را به سرعت اسکن می‌کنند تا موارد زیر را تشخیص دهند:

• اجزای از دست رفته
• نقص‌های لحیم
• ناهنجاری‌های ردیابی

• اسکن با سرعت بالا
• تشخیص نقص میکروسکوپی
• تکرارپذیری مداوم

• نقاط کور زیر اجزا
• دقت وابسته به نورپردازی
• الزامات برنامه‌نویسی

برای کاربردهای حیاتی، سیستم‌های اشعه ایکس عیوب پنهان مانند موارد زیر را نشان می‌دهند:

• فضاهای لحیم
• شکستگی‌های داخلی
• BGAs و اتصالات پنهان

• تصویربرداری داخلی غیرمخرب
• ضروری برای طرح‌های با چگالی بالا

• سرمایه‌گذاری قابل توجه
• پروتکل‌های ایمنی تابش
• سرعت بازرسی کندتر

این فرآیند پیری تسریع‌شده، بردها را در معرض شرایط شدید قرار می‌دهد تا موارد زیر را آشکار کند:

• خرابی‌های اولیه
• اجزای حاشیه‌ای
• نقاط ضعف طراحی

• شناسایی نقص‌های مرگ و میر نوزادان
• اعتبارسنجی پیش‌بینی‌های قابلیت اطمینان

• مدت زمان تست طولانی
• ماهیت مخرب
• منابع فشرده

مرحله اعتبارسنجی نهایی، عملکرد دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند تا موارد زیر را تأیید کند:

• انطباق با طراحی
• ادغام سیستم
• پایداری عملیاتی

• پوشش عملکردی جامع
• سناریوهای تست قابل تنظیم

• هزینه‌های توسعه بالا
• نیازهای نگهداری تخصصی

تولیدکنندگان باید هنگام طراحی رژیم‌های تست، این عوامل را در نظر بگیرند:

• پیچیدگی محصول و مشخصات ریسک
• الزامات حجم تولید
• اهداف تضمین کیفیت
• محدودیت‌های بودجه

ترکیبات استراتژی تست معمولی شامل موارد زیر است:

• نمونه‌سازی: بصری + پروب پرنده + عملکردی
• تولید انبوه: AOI + ICT + عملکردی
• قابلیت اطمینان بالا: AOI + اشعه ایکس + سوختن + عملکردی

از آنجایی که دستگاه‌های الکترونیکی همچنان در پیچیدگی پیشرفت می‌کنند، این هفت روش تست، ابزار ضروری برای اطمینان از کیفیت و قابلیت اطمینان محصول در سراسر طیف تولید را تشکیل می‌دهند.