Testiranje PCBA

Što je PCBA testiranje?

Testiranje PCBA odnosi se na funkcionalno, performansno i pouzdanostno testiranje PCBA ploča provedeno pomoću specijalizirane opreme i procesa nakon što je proizvodnja ploče PCB i ugradnja komponenata dovršena. To je ključan korak u otkrivanju kvarova na sklopu i potvrđivanju sukladnosti proizvoda, koji izravno utječe na kvalitetu PCBA prototipa i izvedivost kasnije serije. Kako bi se izbjegao loš kvalitet proizvoda, funkcionalno testiranje PCB-a je bez sumnje neizostavan korak. Ne bi bilo pretjerivanje reći da je ugled tvrtke u velikoj mjeri povezan s njezinim PCBAs. Stoga nije iznenađujuće što se stvarno testiranje PCBA smatra najvažnijim dijelom proizvodnog procesa.

Glavni cilj testiranja

• Istražiti proizvodne defekte: kao što su hladni lemezni spojevi, mostovi, kratki spojevi, prekinuti krugovi, netočni/nedostajući komponenti itd.;

• Provjerite funkcionalnu usklađenost: potvrdite da prijenos signala u krugu, stabilnost napajanja, kompatibilnost sučelja itd. zadovoljavaju projektne zahtjeve;

• Osigurajte pouzdanost: osigurajte stabilan rad proizvoda u stvarnim uvjetima putem okolišnih i testova starosti;

• Smanjite rizike masovne proizvodnje: otkrijte probleme u dizajnu ili procesu na vrijeme kako biste izbjegli velike popravke tijekom masovne proizvodnje.

Uobičajene vrste testiranja PCBA

• Osnovno testiranje: Testiranje letećim sonda, AOI optička inspekcija;

• Funkcionalno testiranje: Testiranje na razini ploče, testiranje na razini sustava;

• Profesionalno testiranje: Testiranje u krugu, testiranje spojeva sklopova;

• Specijalizirano testiranje: Testiranje sukladnosti s olovom slobodnim procesom, testiranje stabilnosti u okolišu.

Prednosti usluge testiranja Kingfield

Koristeći spomenute mogućnosti "višedimenzionalne provjere kvalitete", naše PCBA testiranje pokriva sve vrste potreba za testiranjem te ostvaruje zatvoreni krug "testiranje-povratna informacija-optimizacija": putem preciznih podataka testiranja pružamo kupcima prijedloge za optimizaciju dizajna, istovremeno poboljšavajući pouzdanost i proizvodivost prototipa te omogućujući brzu serijsku proizvodnju.

Vrste PCBA testova

Tehnologija sklopa pločica s tiskanim spojevima vrlo je napredna i uključuje brojne ključne faze kao što su metode proizvodnje pločica, nabava i provjera komponenti, SMT sklop, DIP pakiranje te sklop i testiranje pločica s tiskanim spojevima. Točnije, sklop i testiranje pločica s tiskanim spojevima najkritičnija je unutarnja kontrolna faza koja izravno određuje konačne performanse proizvoda. Testiranje PCBA-a zahtijeva odabir odgovarajućeg rješenja na temelju prototipske faze, složenosti procesa i scenarija primjene. U nastavku su navedeni osnovni detalji glavnih industrijskih tipova testiranja, a svi oni su zreli servisni moduli tvrtke Kingfield:

I. Osnovna provjera: Pokrivanje ključnih pogrešaka u proizvodnji

1. Leteći igle test

• Osnovna funkcija: Točno otkriva probleme kontinuiteta i kratkog spoja na neasembliranim ili asambliranim pločicama bez potrebe za specijaliziranim ispitnim pricvarama.

• Tehničke karakteristike: Točnost testiranja ±0,03 mm, podržava pločice od 1-56 slojeva, brzina testiranja 200 točaka/sekundu, prikladno za male serije i prototipove.

• Primjenjivi scenariji: Prototipizacija, proizvodnja u malim do srednjim serijama, posebno prikladno za projekte s čestim iteracijama dizajna gdje ponovno izrađivanje pribora nije potrebno.

2. AOI optička inspekcija

• Osnovna funkcija: Otkriva nedostatke izgleda lemljenih spojeva pomoću strojnog vida, zamjenjujući ručnu vizualnu kontrolu.

• Tehničke karakteristike: 3D vizualno snimanje, sposobno otkriti nedostatke poput hladnih lemljenih spojeva, mostova, nedovoljno lema, te pogrešno postavljenih/izostavljenih/obrnutih komponenti.

• Primjenjivi scenariji: Inspekcija cijelog procesa nakon SMT postavljanja, posebno prikladna za prototipske ploče s ultra-malim paketima 03015 i visokom gustoćom postavljanja.

3. ICT testiranje ICT signali uključuju uglavnom prekidanje strujnog kruga, vrijednosti napona i struje, titraje, amplitude, šum itd.

II. Funkcionalno testiranje: Provjera ključnih zahtjeva dizajna

1. Testiranje na razini ploče

• Osnovna funkcija: Za testiranje ključnih funkcionalnih modula PCBA ploče, poput modula napajanja, signala i sučelja.

• Tehničke karakteristike: Prilagođeni testni skriptovi simuliraju stvarne radne napone/ulazne signale i izvještaje o usklađenosti funkcionalnosti izlaznog modula.

• Primjenjivi scenariji: Za provjeru racionalnosti dizajna pojedinačnih funkcionalnih modula, kao što su moduli prijenosa signala ploča za industrijsko upravljanje i snaga moduli medicinske opreme.

2. Testiranje na razini sustava

• Osnovna funkcija: Integracija PCBA ploča u potpuni sustav radi testiranja ukupne funkcionalne sinergije i stabilnosti rada.

• Tehničke karakteristike: Simulacija stvarnih scenarija primjene za testiranje kontinuiranog rada.

• Primjenjivi scenariji: Konačna verifikacija prototipa proizvoda kako bi se osiguralo da zadovoljavaju zahtjeve krajnjih korisnika, kao što su funkcionalnost pametne opreme i povezana performansa industrijske opreme.

PCBA testiranje nije dodatni trošak, već je "nužna linija obrane" od prototipa dizajna proizvoda do serijske proizvodnje. Njegovo temeljno značenje ogleda se u četiri ključne dimenzije, koje točno odzvanjaju različitim ranije spomenutim vrstama testiranja:

1. Istražiti proizvodne nedostatke kako bi se izbjegao rizik masovnog ponovnog prerada.

U proizvodnji PCBA, čak i manje pogreške mogu dovesti do općeg funkcijskog kvara. Osnovne inspekcije poput ispitivanja letećim sonda i AOI optičkom inspekcijom mogu 100% pokriti ključne nedostatke poput vodljivosti, izgleda lemljenih spojeva i montaže komponenti, sprječavajući da se ti problemi prenesu u sljedeće faze — posebno u fazi prototipiranja. Rano otkrivanje može spriječiti velike popravke zbog konstrukcijskih ili procesnih nedostataka tijekom seriske proizvodnje, smanjujući gubitke više desetaka puta.

2. Provjerite izvedivost dizajna i osigurajte da funkcije zadovoljavaju zahtjeve.

Teorijska osnova crteža u dizajnu mora se potvrditi kroz praktično testiranje. Testiranje na razini ploče i sustava može simulirati stvarne scenarije primjene kako bi se provjerilo zadovoljavaju li ključne funkcije poput stabilnosti napajanja, prijenosa signala i suradnje modula zahtjeve dizajna. Time se točno utvrđuju problemi gdje je "crtež izvediv, ali nije praktički uporabljiv", što pruža podatkovnu podršku za optimizaciju dizajna i sprječava proizvode da budu povučeni s tržišta zbog funkcionalnih nedostataka nakon lansiranja.

3. Osiguraj pouzdanost i trajnost te poboljšaj ugled proizvoda.

Dugotrajno stabilno funkcioniranje PCB-ova ključna je komparativna prednost konačnih proizvoda. Testiranje stabilnosti okoline i testiranje spojeva krugova mogu potvrditi pouzdanost proizvoda u ekstremnim uvjetima temperature, vlažnosti i vibracija, osiguravajući kontinuirano funkcioniranje u složenim scenarijima poput industrijske kontrole, automobilske elektronike i vanjske opreme. Istovremeno, ICT online testiranje otkriva stvarne parametre komponenti, sprječavajući skraćivanje vijeka trajanja proizvoda zbog skrivenih kvarova komponenti i održavajući ugled brenda.

4. Ispunite zahtjeve za usklađenost s industrijom i uklonite trgovinske barijere.

Za proizvode namijenjene izvozu ili posebne industrije poput medicinske i automobilske, postoje jasni standardi usklađenosti za PCBAs. Testiranje usklađenosti s olovom slobodnim procesom može izdati ovlaštene izvještaje kako bi se osiguralo da proizvodi zadovoljavaju međunarodne ekološke standarde; dok testiranje električnih spojeva i funkcionalno testiranje u skladu sa standardima IPC-610 mogu zadovoljiti zahtjeve za pristup industriji, pomažući proizvodima da glatko uđu na globalno tržište i izbjegnu odbijanje zbog problema s usklađenošću. Ukratko, testiranje PCBA je "ulaganje s kontroliranim troškovima". Bilo u fazi prototipiranja ili serijske proizvodnje, ulaganje u testiranje može donijeti višestruki povrat – ne samo da unaprijed otkriva probleme i smanjuje troškove prerade, već i osigurava kvalitetu proizvoda, ubrzava izlazak na tržište te proširuje pristup tržištima. Kingfieldove sveobuhvatne usluge testiranja osiguravaju da svaki PCBA ima pouzdanost i usklađenost na razini serijske proizvodnje kroz zatvoreni krug „preciznog testiranja + povratnih informacija iz podataka + prijedloga za optimizaciju“.

Točnost i učinkovitost ispitivanja PCBA-ova u velikoj mjeri ovise o podršci profesionalne ispitne opreme. U nastavku su navedene temeljne vrste opreme koje odgovaraju gore spomenutoj ispitnoj vrijednosti; sve su to glavne opreme koje Kingfield zapravo koristi pri ispitivanju prototipa, uravnotežujući točnost, učinkovitost i prilagodljivost scenarijima:

Oprema za osnovno otkrivanje grešaka

1. Leteći probni stroj Temeljne funkcije: Otkriva kontinuitet PCB-a, kratke spojeve i prekinute strujne krugove bez potrebe za specijaliziranim stezaljkama.

Ključni parametri: Točnost ispitivanja ±0,03 mm, brzina ispitivanja 200 točaka/sekundu, podržava ploče s 1-56 slojeva, minimalni promjer rupe 0,2 mm.

Prednosti opreme: Prilagodljiv prototipima male serije; eliminira potrebu za ponovnim izradom stezaljki tijekom iteracija dizajna, smanjujući troškove ispitivanja.

2. AOI sustav Temeljne funkcije: Prepoznavanje nedostataka lemljenja (hladna lemljenja, mostovi, nedovoljno lema) i netočnog montiranja/nedostajućih/obrnutih komponenti putem strojnog vida.

Ključni parametri: 3D vizualizacijsko snimanje, rezolucija 10 μm, brzina inspekcije 1000 mm²/sekundu, podržava ultra-mala pakiranja 03015.

Prednosti opreme: Zamjenjuje ručnu vizualnu inspekciju, točnost ≥99,7%, bez problema se integrira u SMT linije proizvodnje, bez dodatnog vremena isporuke.

Oprema za provjeru funkcionalnosti

1. Testni sustav na razini ploče

Glavne funkcije: Simulira stvarne radne uvjete kako bi testirao funkcionalnost pojedinačnih modula kao što su moduli napajanja, signalni moduli i sučeljni moduli.

Ključni parametri: Raspon mjerenja napona 0-60 V, točnost struje ±0,1 mA, podrška za frekvenciju signala 0-1 GHz. Prednosti opreme: Prilagodljivi testni skriptovi omogućuju brzo lociranje točaka funkcionalnog kvara, pružajući točne podatke za optimizaciju dizajna.

2. Stezne ploče za testiranje na razini sustava

Ključna funkcija: Stvaraju simulirane scenarije primjene za testiranje cjelokupne funkcionalne sinergije i stabilnosti integrirane PCBA ploče.

Ključni parametri: Podržava simulaciju temperature (-40 ℃ ~ 125 ℃) i vlažnosti (10 % ~ 95 % RH), s kontinuiranim testiranjem do 72 sata.

Prednosti opreme: Rekreira okolinu krajnjeg korisnika, proaktivno prepoznaje probleme kompatibilnosti na razini sustava i izbjegava preradu nakon lansiranja proizvoda.

Oprema za testiranje pouzdanosti i parametara

1. Osnovna funkcija ICT online testera: otkriva stvarne parametre komponenti, prepoznaje loše lemljene spojeve, pogrešne komponente i kvarove komponenata.
Ključni parametri:
Broj testnih kanala ≥ 1024, točnost mjerenja ±0,01%, brzina testiranja ≤ 2 sekunde/točka.
Prednosti opreme: zahtijeva prilagođene stezaljke, prikladno za testiranje srednjih serija, praćenje podataka o parametrima, osigurava točnost komponenata.

2. Osnovna funkcija komore za okolišna ispitivanja: simulira ekstremne uvjete, testira pouzdanost PCBA u uvjetima visoke i niske temperature, vlažnosti te vibracija.
Ključni parametri:
Raspon temperatura -40℃~150℃, raspon vlažnosti 5%~98% RH, frekvencija vibracija 5~500Hz.
Prednosti opreme: potvrđuje dugotrajno stabilan rad proizvoda, prilagodljiv složenim scenarijima kao što su industrijska regulacija i automobilska elektronika.

Oprema za testiranje sukladnosti

1. XRF fluorescencija spektrometar Osnovna funkcija: Otkriva sadržaj olova u lemljenim spojevima, provjerava sukladnost s RoHS-om.
Ključni parametri:
Domaća razina: Na-U;
Granica otkrivanja: ≤1 ppm;
Vrijeme testiranja: ≤3 minute/ploča.
Prednosti opreme: Nedestruktivno testiranje, brzo generiranje ovlaštenih izvještaja o sukladnosti, razbijanje barijera u međunarodnoj trgovini.

2. Ispitivač čvrstoće spojeva na ploči Osnovna funkcija: Ispituje čvrstoću spojeva i stabilnost prijenosa signala na visokofrekventnim/preciznim tiskanim pločama (PCB).
Ključni parametri:
Raspon ispitivanja vučne sile: 0-50 g;
Točnost: ±0,1 g;
Učestalost testiranja signala: do 60 GHz.
Prednosti opreme: U skladu sa standardom IPC-610, osigurava pouzdanost proizvoda u visokofrekventnim i preciznim primjenama.

P1. Što ako nepotpuna dokumentacija ili nejasni ciljevi testiranja dovedu do netočnog testiranja?

O: Predajte potpunu dokumentaciju kako je zahtijevano. Prilagođeno testiranje zahtijeva dodatne radne parametre. Kingfield nudi besplatne usluge prethodne provjere; naš tehnički tim može preporučiti odgovarajuću opremu na temelju ključnih ciljeva kako bi se izbjeglo trošenje resursa ili propuštanje bitnih stavki.

P2. Kako riješiti nedovoljnu točnost testiranja ili izobličenje podataka zbog neodgovarajućeg odabira opreme ili netočnih postavki parametara?
A: Odaberite opremu temeljeno na složenosti tiskane pločice (3D AOI za pločice visoke gustoće, ispitivanje letećim sonda za prototipe male serije). Ako niste sigurni, posavjetujte se s inženjerima tvrtke Kingfield. Strogo poštujte granice parametara opreme, a postavke mora tijekom cijelog vremena kontrolirati operater certificiran od strane izvornog proizvođača kako bi se izbjegnula oštećenja pločice ili gubitak podataka zbog testiranja van raspona.

P3. Što učiniti ako izvješće o testu prikazuje „sumnjiv defekt“ ili ako test prođe, ali funkcija ne uspije tijekom stvarne uporabe?
A: Tvrtka Kingfield pruža usluge klasifikacije i tumačenja defekata, označavajući učinak defekata prema scenarijima primjene te dajući prijedloge za ispravljanje. Ako se utvrdi da je defekt „u laboratoriju bio ispravan, ali zapravo nije funkcionirao“, može se nadopuniti testiranjem na razini sustava. Napravit ćemo prilagođeno okruženje za simulaciju stvarnih radnih uvjeta i obaviti kraj do kraja provjeru.

Q4. Testiranje visokofrekventnih/preciznih tiskanih ploča pod utjecajem je smetnji signala, a olovne tiskane ploče moraju ispunjavati RoHS zahtjeve. Kako se to može osigurati?
A: Visokofrekventne/precizne ploče testiraju se u oklopljenoj laboratorijskoj prostoriji korištenjem namjenske visokofrekventne opreme od 60 GHz. Inženjeri optimiziraju točke testiranja kako bi smanjili slabljenje signala. Olovne tiskane ploče testiraju se fluorescentnim spektrometrom XRF (sadržaj olova ≤0,1%) te se izdaje međunarodno priznat izvještaj o sukladnosti s RoHS-om, koji podržava certifikaciju treće strane.

Q5. Testiranje prototipa u malim serijama skupo je, a zapisi o testovima se lako gube i nisu praćivi. Koja su rješenja?
A: Odaberite rješenje za testiranje bez dodatnih troškova. Kingfield ne naplaćuje dodatnu cijenu za male serije testiranja i podržava kombinaciju testnih stavki prema zahtjevu kako bi se kontrolirali troškovi. Nakon testiranja, pružaju se usluge pohrane izvješća u oblaku, u kojima se u potpunosti arhiviraju podaci o testiranju, snimke zaslon s prikazom grešaka i rješenja za optimizaciju, što olakšava daljnje iteracije i praćenje.