PCBA testimine

Mis on PCBA testimine?

PCBA testimine viitab funktsionaalsele, jõudluse- ja usaldusväärsustestimisele, mida tehakse spetsiaalse varustuse ja protsesside abil pärast PCB plaatide valmistamist ja komponentide paigaldamist. See on oluline samm ahela defektide tuvastamisel ja toote nõuetele vastavuse kinnitamisel, mis määrab otseselt PCBA prototüübi kvaliteedi ja edasise suuretootmise elluviijatuse. Halva toote kvaliteedi vältimiseks on PCB funktsionaalne testimine kahtlemata asendamatu samm. Pole liialdus öelda, et ettevõtte brändi maine on tihedalt seotud selle PCBA-dega. Seetõttu ei ole üllatav, et tegelik PCBA testimine peetakse tootmisprotsessi kõige olulisemaks osaks.

Peamised testimise eesmärgid

• Tootmisdefektide uurimine: nt. külmetatud jooted, ühendused, lühis, avatud ahelad, vale/puuduvad komponendid jne;

• Kontrollida funktsionaalset vastavust: kinnitada, et signaalide edastamine, toiteallika stabiilsus, liideste ühilduvus jne vastavad projekteerimisnõuetele;

• Tagada usaldusväärsus: tagada toote stabiilne töö tegelikes kasutustingimustes keskkonna- ja vananemistestide kaudu;

• Vähendada massitoote riski: tuvastada varakult konstruktsiooni või protsessi probleemid, et vältida suuremahulist parandustööd massitootmisel.

Levinud PCBA testimise tüübid

• Põhitestimine: Lendava sondi testimine, AOI optiline kontroll;

• Funktsionaalne testimine: Plaadi taseme testimine, Süsteemi taseme testimine;

• Professionaalne testimine: Ahelates testimine, Ühenduste testimine;

• Spetsialiseeritud testimine: Pb-vaba protsessi vastavustesti, Keskkonnakindluse testimine.

Kingfieldi testimisteenuste eelised

Tuginedes ülaltoodud „mitmemõõtmelise kvaliteedikontrolli“ võimalustele hõlmab meie PCBA testimine mitte ainult kõiki testimisvajadusi, vaid saavutab ka „testimise-tagasiside-optimeerimise“ suletud tsükli: täpsete testimisandmete abil pakume klientidele disaini optimeerimise soovitusi, parandame samaaegselt prototüübi usaldusväärsust ja tootmismugavust ning kiirendame massitootmise käivitamist.

PCBA testitüübid

Prindi koostamistehnoloogia on väga arenenud, hõlmates mitmeid olulisi etappe, nagu prindi tootmise meetodid, komponentide hankimine ja läbivaatamine, SMT-koostamine, DIP-pakkimine ning trükkplaatide koostamine ja testimine. Täpsemalt öeldes on prindi koostamine ja testimine kõige olulisem sisemine kontrollietapp, mis määrab otseselt lõpptoota jõudluse. PCBA testimiseks tuleb valida sobiv lahendus prototüübi etapi, protsessi keerukuse ja kasutusjuhu põhjal. Allpool on esitatud peamised andmed populaarseimate tööstusharu testitüüpide kohta, mis kõik on küpsed teenusmoodulid ettevõttelt Kingfield:

I. Põhilised kontrollid: Katavad tootmisel esinevad tuumavead

1. Flying Needle Test

• Tuuma funktsioon: Tuva avastab täpselt katkiste ühenduste ja lühisühenduste probleeme puhtal või monteeritud prindil, ilma erialase testimisvarustuseta.

• Tehnilised omadused: Testimistäpsus ±0,03 mm, toetab 1–56 kihiga plaate, testimiskiirus 200 punkti/sekund, sobib väikeste partii prototüüpidele.

• Rakendusseniored: Prototüüpimine, väikesest keskmise suurusega partii tootmine, eriti sobiv projektiile, kus on sageli disainiiteratsioone ja kus fiktuuride korduv valmistamine pole vajalik.

2. AOI optiline kontroll

• Tuuma funktsioon: Tuvastab jooteservade välisvead masinvisioni abil, asendades käsitsi visuaalse kontrolli.

• Tehnilised omadused: 3D-visuaalne kujutamine, võimeline tuvastama vigu, nagu külmad jooted, lühis, ebapiisav jootematerjal ning valesti paigutatud/puuduvad/pööratud komponendid.

• Rakendusseniored: Täielik läbivaatus pärast SMT paigaldamist, eriti sobiv prototüüplaudadele, millel on 03015 ultraväikesed paketid ja tihedas paigutuses komponendid.

3. ICT testid ICT signaalid hõlmavad peamiselt lülitust, pinge- ja vooluväärtusi, kõikumiskurve, amplituudi, müra jne.

II. Funktsionaaltestimine: tuuma disaininõuete kinnitamine

1. Plaadi taseme testimine

• Tuuma funktsioon: Tuuma funktsionaalsete moodulite testimine PCBA-plaadil, näiteks toite-, signaali- ja liidese moodulid.

• Tehnilised omadused: Kohandatud testskriptid simuleerivad tegelikke tööpinge/seadmesisendeid ja väljundmooduli funktsionaalsuse vastavuskontrolli.

• Rakendusseniored: Üksiku funktsionaalse mooduli disainilise ratsionaalsuse kinnitamiseks, näiteks signaalide edastamise moodulite puhul tööstusjuhtimisplaatidel ja meditsiiniseadmete toiteplokid.

2. Süsteemitaseme testimine

• Tuuma funktsioon: PCBA-plaatide integreerimine täieliku süsteemi sisse, et testida üldist funktsionaalset koostööd ja jõudluse stabiilsust.

• Tehnilised omadused: Reaalsete kasutusskenaariumide simuleerimine pidevaks töötamise testimiseks.

• Rakendusseniored: Lõplik prototüüpide kinnitamine, et tagada nende vastavus lõppkasutaja nõuetele, näiteks nutiseadmete funktsionaalsus ja tööstusseadmete sidususe toimivus.

PCBA testimine ei ole lisakulu, vaid pigem "vajalik kaitserida" toote disainiprototüübist massitootmiseni. Selle tuumne tähendus seisneb neljas võtmemõõtmes, mis peegeldab täpselt varasemalt mainitud erinevaid testitüüpe:

1. Välja selgitada tootmisdefektid, et vältida massilise parandustöö ohtu.

PCBA tootmisel võib isegi väikesed vead põhjustada kogu funktsionaalse ebaõnnestumise. Põhilised kontrollid, nagu lendava proovi testimine ja AOI optiline kontroll, katavad 100% tuumavead, nagu juhtivus, jootesõlmede välimus ja komponentide paigaldus, takistades nende probleemide edasikandumist järgmistesse etappidesse – eriti prototüüpimisjärgus. Varajane tuvastamine võimaldab vältida ulatuslikke parandustöid, mida võivad põhjustada konstruktsiooni- või tootmisvead suurel skaalal tootmisel, vähendades kahjusid kümneid kordi.

2. Veenduge kavandi elluviidavuses ja tagage, et funktsioonid vastaksid nõuetele.

Disainijooniste taga olev teoreetiline põhjendus tuleb kinnitada praktikates. Plaadi- ja süsteemitaseme testimine võib simuleerida reaalmaailma kasutusseadet, et kinnitada, kas toiteallika stabiilsus, signaalide edastamine ja moodulite koostöö nagu põhifunktsioonid vastavad disaininõuetele. See tuvastab täpselt olukorrad, kus „joonised on teostatavad, kuid praktikas kasutamiskõlbmatud“, ja annab andmeid disaini optimeerimiseks, vältides olukorda, kus toode jääb turult maha funktsionaalsete puuduste tõttu pärast turuletoomist.

3. Tagada usaldusväärsus ja vastupidavus ning tugevdada toote mainet.

PCBAde pikaajaline stabiilne töö on lõpptoodete üks olulisemaid konkurentsieeliseid. Keskkonnamuutustevastane testimine ja ahela sidumise testimine kinnitavad toodete usaldusväärsust äärmuslikes temperatuuritingimustes, niiskuses ja vibreerivates olukordades, tagades pideva töö keerukates olukordades, nagu tööstusjuhtimine, autotehnoloogia ja välistingimustes kasutatav varustus. Samal ajal tuvastab ICT võrgutesti komponentide tegelikud parameetrid, ennetades toote eluea lühenemist peidetud komponentide rike tõttu ning säilitades brändi mainet.

4. Vastata tööstusharu nõuetele ja lammutada kaubandustakistusi.

Ekspordikesksete toodete või erialade, näiteks meditsiini- ja autotööstuse puhul kehtivad PCBde suhtes selged vastavusnõuded. Pliiuvaba protsessi vastavustesti läbiviimine võimaldab väljastada autoriteetseid aruandeid, et tagada toodete vastavus rahvusvahelistele keskkonnanõuetele; samas võimaldavad IPC-610 standarditele vastavad vooluringide sidumise testid ja funktsionaaltestid täita tööstusharu juurdepääsu nõudeid, aitades toodetel globaalsesse turule sujuvalt siseneda ning vältida tagasilükkamist vastavusprobleemide tõttu. Kokkuvõttes on PCBA testimine „kulusid kontrollitavalt” mõjutav ettevõtmislugu. Nii prototüüpimis- kui ka massitootejärgses etapis toob testimisse tehtud investeering mitmekordse tasu – see ei aidake mitte ainult probleeme varakult tuvastada ja ümber tegemise kulusid vähendada, vaid tagab ka toote kvaliteedi, kiirendab turule jõudmise aega ning laiendab turujuurdepääsu. Kingfieldi kõikvõimsed testimisteenused tagavad igale PCBA-le massitoote usaldusväärsuse ja vastavuse tänu „täpne testimine + andmetagasiside + optimeerimise soovitused“ suletud tsüklile.

PCBA testimise täpsus ja efektiivsus sõltuvad suuresti professionaalse testimisvarustuse toetamisest. Järgnevad on kohaliku testimisväärtusega seotud tuumavarustuse tüübid; need kõik on Kingfieldi poolt prototüüpide testimisel tegelikult kasutatavad peamised seadmed, mis võimaldavad tasakaalu hoida täpsuse, efektiivsuse ja stsenaariumide kohanduvuse vahel:

Põhiline defektide tuvastamise seade

1. Lendava sondi testimisseade Tuuma funktsioonid: tuvastab PCB sidususe, lühise ja katkiste ahelad ilma eriliste kinnituste vajaduseta.

Peamised parameetrid: Testimise täpsus ±0,03 mm, testimise kiirus 200 punkti/sekund, toetab 1–56 kihilt plaatide, minimaalne augu läbimõõt 0,2 mm.

Seadme eelised: Sobib väikesarjaliste prototüüpide jaoks; eemaldab vajaduse korduvate kinnituste valmistamise järele projekteerimisversioonide ajal, vähendades testimiskulusid.

2. AOI süsteem Tuuma funktsioonid: masinvisioniga soldersõlmede vigade (nõgus solder, ühendused, ebapiisav solder) ning komponentide vale, puuduva või tagurpidi paigaldamise tuvastamine.

Peamised parameetrid: 3D nägemisimaging, 10μm resolutsioon, 1000mm²/sekundi kontrollikiirus, toetab 03015 ultraväikeseid pakette.

Seadme eelised: Asendab käsitsi silmaallajätmise, täpsus ≥99,7%, suumivuseta integreerimine SMT tootmisliinidega, ilma lisakohaletoimetamise aja.

Funktsionaalse kinnitamise seade

1. Plaadi taseme funktsionaalse testimise süsteem

Põhifunktsioonid: Simuleerib tegelikke töötingimusi, et testida üksikute moodulite, nagu toiteallikate moodulid, signaalmoodulid ja liidese moodulid, funktsionaalsust.

Peamised parameetrid: Pinge testimise vahemik 0–60 V, voolu täpsus ±0,1 mA, signaali sagedusvahemik 0–1 GHz. Seadme eelised: kohandatavad testimise skriptid võimaldavad kiiresti tuvastada funktsionaalsed veapunktid ning pakkuda täpset andmeid disaini optimeerimiseks.

2. Süsteemi taseme testimisvarustus

Põhifunktsioon: Loob simuleeritud rakendussenaarid, et testida tervikliku PCBA funktsionaalse koostööd ja stabiilsust.

Peamised parameetrid: Toetab temperatuuri (-40 ℃ ~ 125 ℃) ja niiskuse (10 % ~ 95 % RH) simuleerimist, pidev testimine kuni 72 tundi.

Seadme eelised: Taastab lõppkasutaja keskkonna, tuvastab ennetavalt süsteemitaseme ühilduvusprobleeme ning vältib ümber tegemist pärast toote turuletoomist.

Usaldusväärsuse ja parameetrite testimise seade

1. ICT vooluringi testimisseadme tuumfunktsioon: tuvastab tegelikud komponendiparameetrid, tuvastab nõrgad jooted, vale komponendid ja komponentide rikkeid.
Peamised parameetrid:
Testikanalite arv ≥ 1024, mõõtmistäpsus ±0,01%, testimiskiirus ≤ 2 sekundit/punkt.
Seadme eelised: nõuab kohandatud tihendusvarustust, sobib keskmise partii testimiseks, jälgitavad parameetrid andmed, tagades komponentide täpsuse.

2. Keskkonnamoodusti tuumfunktsioon: simuleerib äärmuslikke keskkondi, testib PCBA töökindlust kõrge ja madala temperatuuri, niiskuse ning vibratsiooni korral.
Peamised parameetrid:
Temperatuuri vahemik -40 °C ~ 150 °C, niiskuse vahemik 5% ~ 98% RH, vibratsioonisisendsagedus 5 ~ 500 Hz.
Seadme eelised: kinnitab toodete pikaajalist stabiilset tööd, kohandub keerukatesse olukordadesse, nagu tööstusjuhtimine ja autotehnika elektroonika.

Nõuetele vastavuse testimise seade

1. XRF Fluorescentspektromeetri põhifunktsioon: tuvastab plii sisaldust jooteliigendites, kinnitades RoHS-i vastavust.
Peamised parameetrid:
Tuurimispiirkond: Na-U;
Tuulmismäär: ≤1 ppm;
Testimise aeg: ≤3 minutit/kaart.
Seadme eelised: Mittetooneline testimine, kiire autoriteetsete vastavusraportite genereerimine, rahvusvaheliste kaubandusbarjääride lammutamine.

2. Ahela sidumistugevuse testeri põhifunktsioon: testib kõrgsageduslike/täpsete PCBde sidumistugevust ja signaaliedastuse stabiilsust.
Peamised parameetrid:
Tõmbekoha vahemik: 0–50 g;
Täpsus: ±0,1 g;
Signaali testimise sagedus: kuni 60 GHz.
Seadme eelised: Vastab IPC-610 standardile, tagades toote usaldusväärsuse kõrgsageduslike ja kõrge täpsusega rakenduste puhul.

K1. Mis juhtub, kui puudulik dokumentatsioon või ebaselged testimise eesmärgid viivad testimise ebatäpsusele?

A: Esitage nõutud täielik dokumentatsioon. Kohandatud testimine nõuab lisatoimimisparameetreid. Kingfield pakub tasuta eelkontrolli teenust; meie tehniline meeskond saab soovitada sobivat seadet tuumaeesmärkide alusel, et vältida ressursside raiskamist või oluliste punktide jätmist vahele.

K2. Kuidas lahendada testimise piisamatute täpsuse või andmete moonutusi, mis on põhjustatud sobimatu seadme valikust või valede parameetrite seadetega?
A: Valige seade vastavalt PCB keerukusele (3D AOI tihedatele plaatidele, lendava proovija testimine väikeste partiidena valmistatud prototüüpide jaoks). Kui te ei ole kindel, pöörduge Kingfieldi inseneride poole. Järgige rangeelt seadmete parameetrite piirväärtusi ning hoidke seaded kogu aeg originaaltootja sertifitseeritud operaatori kontrolli all, et vältida PCBde kahjustamist või andmete kaotsiminekut liiga range testimise tõttu.

Q3. Mida tuleb teha, kui testimisaruannet kuvatakse „kahtlane defekt“ või test läbib, kuid funktsioon ebaõnnestub tegelikus kasutuses?
A: Kingfield pakub defektide klassifitseerimise ja tõlgendamise teenuseid, märkides defektide mõju vastavalt kasutusskenaariumidele ning andes parandussoovitusi. Kui selgub, et defekt on „laboris kvalifitseeritud, kuid tegelikult ebaõnnestunud“, saab lisada süsteemitaseme testimise. Meie loome kohandatud keskkonna, et simuleerida tegelikke töötingimusi ning täita lõpuni kogu kinnitamise protsess.

Q4. Kõrge sageduse/täpsustava trükkplaatide testimine on mõjutatud signaalihäiringutest, ja pliiuvabad trükkplaadid peavad vastama RoHS nõuetele. Kuidas seda tagada?
A: Kõrge sageduse/täpsustavad plaadid testitakse ekraanitud laboris eraldiseisva 60 GHz kõrge sagedusega seadmega. Insenerid optimeerivad testimispunkte, et vähendada signaali atenuatsiooni. Pliiuvabade trükkplaatide testimiseks kasutatakse röntgenfluorestsentsi spektromeetrit (pliiisisaldus ≤0,1%) ning väljastatakse rahvusvaheliselt tunnustatud RoHS vastavusseraport, mis toetab kolmandate osapoolte autoriteetset sertifitseerimist.

Q5. Väiksemahuliste prototüüpide testimine on kallis, ja testide salvestused lähevad kergesti kaduma ning nende jälgimine pole võimalik. Millised on lahendused?
A: Valige paigaldusvaba testimislahendus. Kingfield ei kehti miinimumtellimuse lisatasu väikeste partide testimisel ja toetab testiüksuste nõudmisel kombineerimist kulude kontrollimiseks. Testimise järel pakutakse pilvearhivi aruandete salvestamise teenust, kus arhiivitakse täielikult testi andmed, defektide ekraanipildid ja optimeerimislahendused, et hõlbustada järelmeetmete iteratsioone ja jälgitavust.