A PCB (Płytka drukowana) to niezbędny element elektroniczny, często nazywany obwodem drukowanym lub płytką drukowaną. Jakość płytki PCB w dużej mierze decyduje o wydajności elementów elektronicznych, co sprawia, że testowanie jest krytyczną częścią procesu produkcji PCB. Testowanie zazwyczaj identyfikuje wady funkcjonalne, takie jak przerwy, zwarcia i inne problemy, które nie są łatwo widoczne. Aby zapewnić sukces projektu dowolnego produktu, konieczne są liczne rundy testowania. Testowanie PCB pomaga zminimalizować główne problemy, zidentyfikować mniejsze błędy, zaoszczędzić czas i obniżyć ogólne koszty.
Testowanie PCB jest głównie stosowane w celu rozwiązania potencjalnych problemów podczas produkcji i końcowych etapów produkcji. Testy te można również stosować do prototypów lub zespołów na małą skalę w celu zidentyfikowania potencjalnych problemów z produktem końcowym.
Metody testowania gołych płytek PCB
1. Testowanie AOI (automatyczna kontrola optyczna)
Sprzęt AOI jest szeroko stosowany w różnych branżach, w tym w produkcji PCB, jako kluczowe narzędzie zapewnienia jakości. W procesie produkcji PCB, AOI jest używany do testowania wytrawionych ścieżek miedzianych na PCB po utworzeniu wzoru. Sprzęt skanuje ścieżki na płytce i porównuje je z plikami projektu. Następnie identyfikuje wszelkie rozbieżności między rzeczywistymi wzorami płytki a zapisanymi danymi, wyróżniając obszary defektów. Ostateczne potwierdzenie i przetwarzanie tych defektów jest wykonywane przez inspektora, kończąc proces kontroli.
2. Testowanie sondy latającej
Testowanie za pomocą latającej sondy to wysoce uznana i skuteczna metoda testowania, która może skutecznie identyfikować problemy jakościowe w produkcji. Udowodniono w branży, że jest to opłacalna metoda poprawy standardów PCB. Testowanie za pomocą latającej sondy wykorzystuje dwie lub więcej niezależnych sond, które działają bez stałych punktów testowych. Sondy te są sterowane elektromechanicznie i poruszają się w oparciu o określone instrukcje oprogramowania. W rezultacie testowanie za pomocą latającej sondy ma niski początkowy koszt, ale wydajność testowania nie jest tak wysoka jak testowanie osprzętu, ponieważ sondy testują jeden punkt na raz. Ta metoda jest idealna do zamówień małych partii.
3. Testowanie urządzeń
Osprzęt to specjalistyczne urządzenie testowe zaprojektowane na podstawie układu PCB i używane do testowania ciągłości działania elektrycznego. Może być jednostronne lub dwustronne.
Testowanie elektryczne PCB wymaga stworzenia przyrządu testowego. Metalowe sondy w przyrządzie łączą się z padami lub punktami testowymi na PCB. Gdy PCB jest zasilane, tester mierzy typowe wartości, takie jak napięcie i natężenie prądu, aby określić, czy testowany obwód przewodzi prawidłowo. Zaletą testowania elektrycznego jest wysoka wydajność, ale wadą jest wysoki koszt, ponieważ dla każdego projektu PCB wymagany jest inny przyrząd testowy. Dlatego testowanie przyrządów nadaje się do zamówień o dużej objętości.
4. Ręczna kontrola wizualna
Kontrola wizualna jest najbardziej tradycyjną metodą testowania, z zaletą niskich początkowych kosztów i braku konieczności stosowania przyrządów testowych. Za pomocą szkieł powiększających lub skalibrowanych mikroskopów inspektorzy sprawdzają wizualnie, czy PCB spełnia specyfikacje i ustalają, kiedy konieczne są działania naprawcze.
Ta metoda nadaje się tylko do prostych płytek drukowanych. Główne wady to możliwość wystąpienia błędu ludzkiego, wysokie koszty długoterminowe, nieciągłe wykrywanie defektów i trudności w zbieraniu danych. Wraz ze wzrostem skali produkcji PCB i zmniejszaniem się odstępów między ścieżkami i rozmiarów komponentów, kontrola wizualna staje się coraz mniej praktyczna.
(ZDJĘCIE-Ręczna kontrola wizualna)
Projektowanie urządzeń testowych PCB
Do testowania osprzętu niezbędne jest zaprojektowanie otworów pozycjonujących na płytce PCB. Otwory w płytce PCB powinny mieć średnicę co najmniej 1.5 mm, aby służyć jako otwory pozycjonujące do testów. Bez otworów pozycjonujących płytka PCB może się przesunąć podczas testowania, co prowadzi do niedokładnych wyników.
Otwory pozycjonujące służą jako punkty odniesienia dla produkcji PCB. Istnieją różne metody pozycjonowania otworów, w zależności od wymaganej dokładności. Otwory pozycjonujące na PCB powinny być oznaczone za pomocą określonych symboli graficznych. W przypadkach, gdy dokładność nie jest krytyczna, większe otwory montażowe wewnątrz PCB mogą być użyte jako zamienniki.
Aby ułatwić wiercenie PCB i frezowanie zewnętrznych kształtów oraz ułatwić testowanie w obwodzie, wielu producentów PCB woli, aby projektanci uwzględniali cztery niemetalizowane otwory do pozycjonowania. Te otwory pozycjonujące są zwykle projektowane jako niemetalizowane, o średnicy 1.5 mm lub 2.0 mm. Jeśli przestrzeń na płytce jest ograniczona, należy umieścić co najmniej trzy otwory pozycjonujące, zwykle ułożone po przekątnej.
W przypadku panelizowanej płytki PCB cały panel można traktować jako jedną płytkę PCB, wymagającą tylko trzech otworów pozycjonujących, a otwory te można umieścić wzdłuż krawędzi procesowej panelu. Jeśli projektant nie uwzględni tych otworów, producent płytki PCB automatycznie je doda, jeśli to możliwe, bez wpływu na ścieżki, lub może wykorzystać istniejące otwory niemetalizowane do pozycjonowania.
