A PCB (Doska plošných spojov) je základná elektronická súčiastka, často označovaná ako plošný spoj alebo doska plošných spojov. Kvalita dosky plošných spojov do značnej miery určuje výkon elektronických súčiastok, vďaka čomu je testovanie kritickou súčasťou výrobného procesu dosiek plošných spojov. Testovanie zvyčajne identifikuje funkčné chyby, ako sú prerušenia, skraty a iné problémy, ktoré nie sú ľahko viditeľné. Na zabezpečenie úspechu akéhokoľvek návrhu produktu je potrebných viacero kôl testovania. Testovanie dosiek plošných spojov pomáha minimalizovať závažné problémy, identifikovať menšie chyby, šetriť čas a znižovať celkové náklady.
Testovanie dosiek plošných spojov sa používa hlavne na riešenie potenciálnych problémov počas výroby a finálnej produkcie. Tieto testy sa dajú použiť aj na prototypy alebo malosériové zostavy na identifikáciu potenciálnych problémov s konečným produktom.
Testovacie metódy pre holé PCB
1. Testovanie AOI (automatická optická kontrola)
Zariadenia AOI sa široko používajú v rôznych odvetviach vrátane výroby DPS ako kľúčový nástroj na zabezpečenie kvality. V procese výroby DPS sa AOI používa na testovanie leptaných medených stôp na DPS po vytvorení vzoru. Zariadenie skenuje stopy na doske a porovnáva ich s návrhovými súbormi. Následne identifikuje akékoľvek nezrovnalosti medzi skutočnými vzormi na doske a uloženými údajmi a zvýrazní oblasti s chybami. Konečné potvrdenie a spracovanie týchto chýb vykonáva inšpektor, čím sa dokončuje proces kontroly.
2. Testovanie lietajúcou sondou
Testovanie lietajúcou sondou je vysoko uznávaná a účinná testovacia metóda, ktorá dokáže efektívne identifikovať problémy s kvalitou vo výrobe. V priemysle sa osvedčila ako nákladovo efektívna metóda na zlepšenie štandardov dosiek plošných spojov. Testovanie lietajúcou sondou využíva dve alebo viac nezávislých sond, ktoré fungujú bez pevných testovacích bodov. Tieto sondy sú elektromechanicky ovládané a pohybujú sa na základe špecifických softvérových pokynov. V dôsledku toho má testovanie lietajúcou sondou nízke počiatočné náklady, ale účinnosť testovania nie je taká vysoká ako pri testovaní prípravkov, pretože sondy testujú jeden bod po druhom. Táto metóda je ideálna pre malé série objednávok.
3. Testovanie príslušenstva
Prístroj je špecializované testovacie zariadenie navrhnuté na základe rozloženia dosky plošných spojov a používané na testovanie kontinuity elektrických parametrov. Môže byť jednostranné alebo obojstranné.
Elektrické testovanie dosiek plošných spojov vyžaduje vytvorenie testovacieho prípravku. Kovové sondy v prípravku sa pripájajú k kontaktným plochám alebo testovacím bodom na doske plošných spojov. Keď je doska plošných spojov napájaná, tester meria typické hodnoty, ako je napätie a prúd, aby zistil, či testovaný obvod vedie správne. Výhodou elektrického testovania je vysoká účinnosť, ale nevýhodou sú vysoké náklady, pretože pre každý návrh dosky plošných spojov je potrebný iný testovací prípravok. Preto je testovanie prípravku vhodné pre veľkoobjemové objednávky.
4. Manuálna vizuálna kontrola
Vizuálna kontrola je najtradičnejšou metódou testovania s výhodou nízkych počiatočných nákladov a bez potreby testovacích prípravkov. Pomocou lup alebo kalibrovaných mikroskopov inšpektori vizuálne skontrolujú, či doska plošných spojov spĺňa špecifikácie, a určia, kedy sú potrebné nápravné opatrenia.
Táto metóda je vhodná len pre jednoduché dosky plošných spojov. Hlavnými nevýhodami sú možnosť ľudskej chyby, vysoké dlhodobé náklady, diskontinuálna detekcia defektov a ťažkosti so zberom údajov. S rastúcou produkciou dosiek plošných spojov a zmenšovaním rozstupov medzi čiarami a veľkostí súčiastok sa vizuálna kontrola stáva čoraz nepraktickejšou.
(PIC-Manuálna vizuálna kontrola)
Návrh testovacieho prípravku pre dosky plošných spojov
Pre testovanie prípravkov je nevyhnutné navrhnúť na doske plošných spojov polohovacie otvory. Otvory v doske plošných spojov by mali mať priemer aspoň 1.5 mm, aby slúžili ako testovacie polohovacie otvory. Bez polohovacích otvorov sa doska plošných spojov môže počas testovania posunúť, čo vedie k nepresným výsledkom.
Polohovacie otvory slúžia ako referenčné body pre výrobu dosiek plošných spojov. Existujú rôzne metódy na umiestnenie otvorov v závislosti od požadovanej presnosti. Polohovacie otvory na doske plošných spojov by mali byť označené pomocou špecifických grafických symbolov. V prípadoch, keď presnosť nie je kritická, možno ako náhradu použiť väčšie montážne otvory v doske plošných spojov.
Aby sa uľahčilo vŕtanie dosiek plošných spojov a frézovanie vonkajších tvarov a aby sa uľahčilo testovanie v obvode, mnoho výrobcov dosiek plošných spojov uprednostňuje, aby návrhári zahrnuli štyri nepokovované otvory na umiestnenie. Tieto pozičné otvory sú zvyčajne navrhnuté ako nepokovované, s priemerom 1.5 mm alebo 2.0 mm. Ak je priestor na doske obmedzený, mali by sa umiestniť aspoň tri pozičné otvory, zvyčajne usporiadané diagonálne.
V prípade panelizovaných DPS je možné celý panel považovať za jeden DPS, čo vyžaduje iba tri polohovacie otvory a tieto otvory je možné umiestniť pozdĺž hrany panelu. Ak konštruktér tieto otvory nezahrnie, výrobca DPS ich automaticky pridá, kde je to možné, bez ovplyvnenia spojovacích línií, alebo môže na umiestnenie použiť existujúce nepokovované otvory.
