A PCB (Deska plošných spojů) je základní elektronická součástka, často označovaná jako plošný spoj nebo deska plošných spojů. Kvalita desky plošných spojů do značné míry určuje výkon elektronických součástek, takže testování je kritickou součástí výrobního procesu desek plošných spojů. Testování obvykle identifikuje funkční vady, jako jsou přerušení, zkraty a další problémy, které nejsou snadno viditelné. Pro zajištění úspěchu jakéhokoli návrhu produktu je nutné provést několik kol testování. Testování desek plošných spojů pomáhá minimalizovat závažné problémy, identifikovat menší chyby, šetřit čas a snižovat celkové náklady.
Testování desek plošných spojů se používá hlavně k řešení potenciálních problémů během výroby a finální fáze výroby. Tyto testy lze také použít u prototypů nebo malosériových sestav k identifikaci potenciálních problémů s konečným produktem.
Testovací metody pro holé desky plošných spojů
1. Testování AOI (automatická optická inspekce)
Zařízení AOI se široce používá v různých odvětvích, včetně výroby desek plošných spojů, jako klíčový nástroj pro zajištění kvality. V procesu výroby desek plošných spojů se AOI používá k testování leptaných měděných stop na desce plošných spojů po vytvoření vzoru. Zařízení skenuje stopy na desce a porovnává je s návrhovými soubory. Poté identifikuje jakékoli nesrovnalosti mezi skutečnými vzory na desce a uloženými daty a zvýrazní oblasti s vadami. Konečné potvrzení a zpracování těchto vad provádí inspektor, čímž dokončuje proces kontroly.
2. Testování létající sondy
Testování s pomocí letící sondy je vysoce uznávaná a efektivní testovací metoda, která dokáže efektivně identifikovat problémy s kvalitou ve výrobě. V průmyslu se osvědčila jako nákladově efektivní metoda pro zlepšení standardů desek plošných spojů. Testování s pomocí letící sondy využívá dvě nebo více nezávislých sond, které fungují bez pevných testovacích bodů. Tyto sondy jsou elektromechanicky řízeny a pohybují se na základě specifických softwarových instrukcí. V důsledku toho má testování s pomocí letící sondy nízké počáteční náklady, ale efektivita testování není tak vysoká jako u testování přípravků, protože sondy testují jeden bod po druhém. Tato metoda je ideální pro malosériové objednávky.
3. Testování přípravků
Přípravek je specializované testovací zařízení navržené na základě rozvržení desky plošných spojů a používané pro testování vodivosti elektrických obvodů. Může být jednostranný nebo oboustranný.
Elektrické testování desek plošných spojů vyžaduje vytvoření testovacího přípravku. Kovové sondy v přípravku se připojují k kontaktním ploškám nebo testovacím bodům na desce plošných spojů. Když je deska plošných spojů napájena, tester měří typické hodnoty, jako je napětí a proud, aby zjistil, zda testovaný obvod vede správně. Výhodou elektrického testování je vysoká účinnost, ale nevýhodou jsou vysoké náklady, protože pro každý návrh desky plošných spojů je vyžadován jiný testovací přípravek. Proto je testování přípravkem vhodné pro velkoobjemové zakázky.
4. Ruční vizuální kontrola
Vizuální kontrola je nejtradičnější metodou testování s výhodou nízkých počátečních nákladů a absence nutnosti použití testovacích přípravků. Pomocí lup nebo kalibrovaných mikroskopů inspektoři vizuálně kontrolují, zda deska plošných spojů splňuje specifikace, a určují, kdy jsou nutná nápravná opatření.
Tato metoda je vhodná pouze pro jednoduché desky plošných spojů. Hlavními nevýhodami jsou možnost lidské chyby, vysoké dlouhodobé náklady, diskontinuální detekce vad a obtíže se sběrem dat. S rostoucí výrobou desek plošných spojů a snižováním roztečí stop a velikostí součástek se vizuální kontrola stává stále nepraktičtější.
(PIC-Ruční vizuální kontrola)
Návrh testovacího přípravku pro desky plošných spojů
Pro testování přípravků je nezbytné navrhnout na desce plošných spojů otvory pro umístění. Otvory v desce plošných spojů by měly mít průměr alespoň 1.5 mm, aby sloužily jako testovací otvory pro umístění. Bez otvorů se deska plošných spojů může během testování posunout, což vede k nepřesným výsledkům.
Polohovací otvory slouží jako referenční body pro výrobu desek plošných spojů. Existují různé metody pro polohování otvorů v závislosti na požadované přesnosti. Polohovací otvory na desce plošných spojů by měly být označeny pomocí specifických grafických symbolů. V případech, kdy přesnost není kritická, lze jako náhradu použít větší montážní otvory v desce plošných spojů.
Pro usnadnění vrtání desek plošných spojů, frézování vnějších tvarů a pro snazší testování uvnitř obvodu mnoho výrobců desek plošných spojů dává přednost tomu, aby konstruktéři zahrnuli čtyři nepokovené otvory pro umístění. Tyto polohovací otvory jsou obvykle navrženy jako nepokovené, s průměrem 1.5 mm nebo 2.0 mm. Pokud je na desce málo místa, měly by být umístěny alespoň tři polohovací otvory, obvykle uspořádané diagonálně.
U panelových desek plošných spojů lze celý panel považovat za jeden PCB, který vyžaduje pouze tři polohovací otvory a tyto otvory lze umístit podél hrany panelu. Pokud konstruktér tyto otvory nezahrne, výrobce desek plošných spojů je automaticky přidá, pokud je to možné, aniž by ovlivnil vodicí lišty, nebo může pro umístění použít stávající nepokovené otvory.
