Pengujian PCBA

Apakah itu ujian PCBA?

Pengujian PCBA merujuk kepada pengujian fungsi, prestasi, dan kebolehpercayaan papan PCBA yang dijalankan menggunakan peralatan dan proses khusus setelah pembuatan papan PCB kosong dan pemasangan komponen selesai. Ia merupakan langkah penting untuk mengenal pasti kecacatan litar dan mengesahkan pematuhan produk, yang secara langsung menentukan kualiti prototaip PCBA dan kebolehlaksanaan pengeluaran pukal seterusnya. Untuk mengelakkan kualiti produk yang rendah, pengujian fungsian PCB sudah tentu merupakan satu langkah yang tidak dapat dipisahkan. Tidaklah berlebihan untuk mengatakan reputasi jenama sesebuah syarikat berkait rapat dengan PCBA mereka. Oleh itu, tidak mengejutkan bahawa pengujian PCBA sebenar dianggap sebagai bahagian paling penting dalam proses pengeluaran.

Objektif utama pengujian

• Menyiasat kecacatan pembuatan: seperti sambungan solder sejuk, penyambungan silang, litar pintas, litar terbuka, komponen salah/hilang, dll.;

• Sahkan pematuhan berfungsi: sahkan bahawa penghantaran isyarat litar, kestabilan bekalan kuasa, keserasian antara muka, dll., memenuhi keperluan rekabentuk;

• Pastikan kebolehpercayaan: jamin operasi produk yang stabil dalam senario dunia sebenar melalui ujian persekitaran dan ujian penuaan;

• Kurangkan risiko pengeluaran besar-besaran: mengenal pasti masalah rekabentuk atau proses pada peringkat awal untuk mengelakkan kerja semula skala besar semasa pengeluaran pukal.

Jenis Ujian PCBA Biasa

• Ujian Asas: Ujian probe terbang, pemeriksaan optik AOI;

• Pengujian Fungsi: Pengujian peringkat papan, Pengujian peringkat sistem;

• Pengujian Profesional: Pengujian dalam litar, Pengujian bon litar;

• Pengujian Khusus: Pengujian pematuhan proses bebas plumbum, Pengujian kestabilan persekitaran.

Kelebihan Perkhidmatan Pengujian Kingfield

Dengan memanfaatkan kemampuan "pemeriksaan kualiti pelbagai dimensi" seperti yang disebutkan di atas, Pengujian PCBA kami tidak sahaja merangkumi semua jenis keperluan pengujian, malah mencapai gelung tertutup "pengujian-maklum balas-pengoptimuman": melalui data pengujian yang tepat, kami memberikan cadangan pengoptimuman rekabentuk kepada pelanggan, serentak meningkatkan kebolehpercayaan dan kebolehdibuatannya prototaip, serta memudahkan pengeluaran pukal yang cepat.

Jenis-Jenis Ujian PCBA

Teknologi pemasangan PCB sangat canggih, melibatkan banyak peringkat penting seperti kaedah pengeluaran PCB, perolehan dan semakan komponen, pemasangan SMT, pengepakan DIP, serta pemasangan dan pengujian papan litar bercetak. Secara khusus, pemasangan dan pengujian PCB merupakan peringkat kawalan dalaman yang paling kritikal, yang secara langsung menentukan prestasi produk akhir. Pengujian PCBA memerlukan pemilihan penyelesaian yang sesuai berdasarkan peringkat prototaip, kerumitan proses, dan senario aplikasi. Berikut adalah butiran utama jenis pengujian industri arus perdana, yang kesemuanya merupakan modul perkhidmatan matang dari Kingfield:

I. Pemeriksaan Asas: Merangkumi Kecacatan Utama dalam Pembuatan

1. Ujian Flying Needle

• Fungsi Utama: Mengesan dengan tepat isu kesinambungan dan litar pintas pada PCB kosong atau yang telah dipasang tanpa memerlukan peranti ujian khas.

• Ciri Teknikal: Ketepatan pengujian ±0.03mm, menyokong papan 1-56 lapisan, kelajuan pengujian 200 titik/saat, sesuai untuk prototaip dalam kuantiti kecil.

• Senario yang boleh digunakan: Pengeprotan, pengeluaran pukal kecil hingga sederhana, sangat sesuai untuk projek dengan lelaran reka bentuk yang kerap dan di mana pembuatan peranti pemegang berulang tidak diperlukan.

2. Pemeriksaan Optikal AOI

• Fungsi Utama: Mengenal pasti kecacatan rupa sambungan solder melalui penglihatan mesin, menggantikan pemeriksaan visual manual.

• Ciri Teknikal: imej 3D visual, mampu mengesan kecacatan seperti sambungan solder sejuk, hubungan silang, kekurangan solder, dan komponen tersalah letak/hilang/terbalik.

• Senario yang boleh digunakan: Pemeriksaan proses penuh selepas penempatan SMT, sangat sesuai untuk papan prototaip dengan pakej ultra-kecil 03015 dan penempatan berketumpatan tinggi.

3. Pengujian ICT: Isyarat ICT terutamanya merangkumi pensuisan litar, nilai voltan dan arus, lengkung fluktuasi, amplitud, hingar, dll.

II. Pengujian Fungsi: Mengesahkan Keperluan Reka Bentuk Utama

1. Pengujian peringkat papan

• Fungsi Utama: Untuk menguji modul fungsi utama papan PCBA, seperti modul kuasa, modul isyarat, dan modul antara muka.

• Ciri Teknikal: Skrip ujian tersuai mengimbas masukan voltan/semaun operasi sebenar dan laporan pematuhan fungsi modul keluaran.

• Senario yang boleh digunakan: Untuk mengesahkan rasionaliti rekabentuk modul fungsian tunggal, seperti modul penghantaran isyarat papan kawalan industri dan modul kuasa peralatan perubatan.

2. Pengujian peringkat sistem

• Fungsi Utama: Mengintegrasikan papan PCBA ke dalam sistem yang lengkap untuk menguji sinergi fungsi keseluruhan dan kestabilan prestasi.

• Ciri Teknikal: Mengimbas senario aplikasi dunia sebenar untuk pengujian operasi berterusan.

• Senario yang boleh digunakan: Pengesahan akhir prototaip produk untuk memastikan ia memenuhi keperluan pengguna akhir, seperti fungsi perkakasan pintar dan prestasi pautan peralatan industri.

Pengujian PCBA bukanlah kos tambahan, tetapi merupakan "benteng pertahanan yang perlu" dari reka bentuk prototaip produk ke pengeluaran besar-besaran. Signifikansi utamanya terletak pada empat dimensi utama, yang secara tepat mencerminkan pelbagai jenis ujian yang disebutkan sebelum ini:

1. Menyiasat kecacatan pembuatan untuk mengelakkan risiko kerja semula besar-besaran.

Dalam pengeluaran PCBA, walaupun kesilapan kecil boleh menyebabkan kegagalan fungsi secara keseluruhan. Pemeriksaan asas seperti ujian probe terbang dan pemeriksaan optikal AOI boleh meliputi 100% kecacatan utama seperti kekonduksian, rupa sambungan solder, dan pemasangan komponen, menghalang masalah ini daripada bergerak ke peringkat seterusnya—terutamanya dalam peringkat prototaip. Pengesanan awal boleh mengelakkan kerja semula skala besar akibat kecacatan reka bentuk atau proses semasa pengeluaran pukal, mengurangkan kerugian sehingga puluhan kali ganda.

2. Sahkan kelayakan reka bentuk dan pastikan fungsi memenuhi keperluan.

Rasional teori di sebalik lakaran reka bentuk perlu disahkan melalui pengujian praktikal. Pengujian peringkat papan dan peringkat sistem boleh mensimulasikan senario aplikasi dunia sebenar untuk mengesahkan sama ada fungsi utama seperti kestabilan bekalan kuasa, pemindahan isyarat, dan kerjasama modul memenuhi keperluan reka bentuk. Ini secara tepat mengenal pasti isu-isu di mana "lakaran adalah boleh dilaksanakan tetapi tidak praktikal untuk digunakan", menyediakan sokongan data bagi pengoptimuman reka bentuk dan mencegah produk daripada ditinggalkan oleh pasaran akibat kecacatan fungsi selepas dilancarkan.

3. Memastikan kebolehpercayaan dan ketahanan, serta meningkatkan reputasi produk.

Operasi jangka panjang yang stabil bagi PCBAs merupakan kelebihan bersaing utama produk akhir. Pengujian kestabilan persekitaran dan pengujian ikatan litar boleh mengesahkan kebolehpercayaan produk di bawah keadaan suhu, kelembapan, dan getaran ekstrem, memastikan operasi berterusan dalam senario kompleks seperti kawalan perindustrian, elektronik automotif, dan peralatan luar bangunan. Serentak itu, pengujian dalam talian ICT mengesan parameter sebenar komponen, mencegah jangka hayat produk daripada dipendekkan akibat kegagalan komponen tersembunyi dan mengekalkan reputasi jenama.

4. Memenuhi keperluan pematuhan industri dan meruntuhkan halangan perdagangan.

Untuk produk berasaskan eksport atau industri khusus seperti perubatan dan automotif, terdapat piawaian pematuhan yang jelas bagi PCBAs. Ujian pematuhan proses bebas plumbum boleh mengeluarkan laporan berwibawa untuk memastikan produk memenuhi piawaian alam sekitar antarabangsa; manakala ujian pengikatan litar dan ujian fungsian yang mematuhi piawaian IPC-610 dapat memenuhi keperluan akses industri, membantu produk memasuki pasaran global dengan lancar dan mengelakkan penolakan akibat isu pematuhan. Secara ringkasnya, pengujian PCBA merupakan pelaburan berbentuk 'berisiko terkawal'. Sama ada pada peringkat prototaip awal atau pengeluaran besar-besaran, pelaburan dalam pengujian mampu memberi pulangan beberapa kali ganda—ia bukan sahaja dapat mengenal pasti masalah lebih awal dan mengurangkan kos kerja semula, tetapi juga memastikan kualiti produk, mempercepatkan masa ke pasaran, serta meluaskan akses ke pasaran. Perkhidmatan pengujian lengkap Kingfield memastikan setiap PCBA mempunyai kebolehpercayaan dan pematuhan peringkat pengeluaran besar melalui gelung tertutup "pengujian tepat + suapan balik data + cadangan pengoptimuman".

Ketepatan dan kecekapan ujian PCBA bergantung besar kepada sokongan peralatan ujian profesional. Berikut adalah jenis peralatan utama yang sepadan dengan nilai ujian yang disebutkan di atas; kesemuanya merupakan peralatan utama yang sebenarnya digunakan oleh Kingfield dalam ujian prototaip, menyeimbangkan ketepatan, kecekapan, dan kebolehsesuaian mengikut senario:

Peralatan Pengesanan Cacat Asas

1. Mesin Ujian Probe Terbang Fungsi Utama: Mengesan kesinambungan, litar pintas, dan litar terbuka papan PCB tanpa memerlukan kelengkapan khas.

Parameter Utama: Ketepatan ujian ±0.03mm, kelajuan ujian 200 titik/saat, menyokong papan 1-56 lapisan, diameter lubang minimum 0.2mm.

Kelebihan peralatan: Sesuai untuk prototaip keluaran kecil; menghapuskan keperluan pembuatan kelengkapan berulang semasa iterasi rekabentuk, mengurangkan kos pengujian.

2. Sistem AOI Fungsi Utama: Pengenalan penglihatan mesin terhadap kecacatan sambungan solder (solder sejuk, penyambungan, kekurangan solder), serta pemasangan komponen yang salah, hilang, atau terbalik.

Parameter Utama: imej penglihatan 3D, resolusi 10μm, kelajuan pemeriksaan 1000mm²/saat, menyokong pakej ultra-kecil 03015.

Kelebihan peralatan: Menggantikan pemeriksaan visual secara manual, ketepatan ≥99.7%, integrasi tanpa putus dengan talian pengeluaran SMT, tanpa masa penghantaran tambahan.

Peralatan Pengesahan Fungsi

1. Sistem pengujian fungsian peringkat papan

Fungsi utama: Mensimulasikan keadaan operasi sebenar untuk menguji fungsi modul individu seperti modul bekalan kuasa, modul isyarat, dan modul antara muka.

Parameter Utama: Julat ujian voltan 0-60V, ketepatan arus ±0.1mA, sokongan frekuensi isyarat 0-1GHz. Kelebihan peralatan: Skrip ujian boleh disuaikan membolehkan penentuan lokasi kegagalan fungsi dengan cepat, memberikan data tepat untuk pengoptimuman rekabentuk.

2. Kelengkapan pengujian peringkat sistem

Fungsi utama: Membina senario aplikasi simulasi untuk menguji sinergi fungsi keseluruhan dan kestabilan PCBA terpadu.

Parameter Utama: Menyokong simulasi suhu (-40℃~125℃) dan kelembapan (10%~95% RH), dengan pengujian berterusan sehingga 72 jam.

Kelebihan peralatan: Mencipta semula persekitaran pengguna akhir, mengenal pasti isu keserasian peringkat sistem secara proaktif, dan mengelakkan kerja semula selepas pelancaran produk.

Peralatan Ujian Kebolehpercayaan dan Parameter

1. Fungsi Utama Pengujilayan Dalam Talian ICT: Mengesan parameter komponen sebenar, mengenal pasti sambungan solder sejuk, komponen yang salah, dan kegagalan komponen.
Parameter Utama:
Bilangan saluran ujian ≥ 1024, ketepatan ukuran ±0.01%, kelajuan ujian ≤ 2 saat/titik.
Kelebihan Peralatan: Memerlukan kelengkapan tersuai, sesuai untuk pengujian pukal sederhana, data parameter boleh dikesan, memastikan ketepatan komponen.

2. Fungsi Utama Bilik Ujian Persekitaran: Mensimulasikan persekitaran ekstrem, menguji kebolehpercayaan PCBA di bawah suhu tinggi dan rendah, kelembapan, dan getaran.
Parameter Utama:
Julat suhu -40℃~150℃, julat kelembapan 5%~98% RH, frekuensi getaran 5~500Hz.
Kelebihan Peralatan: Mengesahkan operasi stabil produk dalam jangka panjang, mampu menyesuaikan diri dengan senario kompleks seperti kawalan perindustrian dan elektronik automotif.

Peralatan Ujian Pematuhan

1. Fungsi Utama Spektrometer Fluoresens XRF: Mengesan kandungan plumbum dalam sambungan solder, mengesahkan pematuhan RoHS.
Parameter Utama:
Julat Pengesanan: Na-U;
Had pengesanan: ≤1ppm;
Masa pengujian: ≤3 minit/papan.
Kelebihan peralatan: Pengujian bukan merosakkan, penjanaan pantas laporan pematuhan rasmi, mengatasi halangan perdagangan antarabangsa.

2. Fungsi Utama Pengujil Kekuatan Ikatan Litar: Menguji kekuatan ikatan dan kestabilan penghantaran isyarat pada PCB frekuensi tinggi/ketepatan tinggi.
Parameter Utama:
Julat pengujian daya tarik: 0-50g;
Ketepatan: ±0.1g;
Frekuensi pengujian isyarat: sehingga 60GHz.
Kelebihan peralatan: Mematuhi piawaian IPC-610, memastikan kebolehpercayaan produk dalam aplikasi frekuensi tinggi dan tepat.

S1. Apakah yang perlu dilakukan jika dokumen tidak lengkap atau objektif ujian yang tidak jelas menyebabkan pengujian tidak tepat?

J: Serahkan dokumen yang lengkap seperti yang diperlukan. Pengujian tersuai memerlukan parameter operasi tambahan. Kingfield menawarkan perkhidmatan tinjauan percuma sebelumnya; pasukan teknikal kami boleh mencadangkan peralatan yang sesuai berdasarkan objektif utama untuk mengelakkan pembaziran sumber atau terlepas item penting.

S2. Bagaimana untuk menyelesaikan ketepatan ujian yang tidak mencukupi atau penyongsangan data akibat pemilihan peralatan yang tidak sesuai atau tetapan parameter yang salah?
A: Pilih peralatan berdasarkan kerumitan PCB (3D AOI untuk papan berketumpatan tinggi, ujian probe terbang untuk prototaip keluaran kecil). Jika tidak pasti, rujuk jurutera Kingfield. Patuhi dengan ketat had parameter peralatan, dengan tetapan dikawal oleh operator yang disahkan oleh pengilang asal sepanjang masa bagi mengelakkan kerosakan PCB atau kehilangan data akibat ujian melebihi julat.

Q3. Apa yang perlu dilakukan jika laporan ujian menunjukkan "cacat dicurigai", atau ujian lulus tetapi fungsi gagal semasa penggunaan sebenar?
A: Kingfield menyediakan perkhidmatan pengelasan dan tafsiran cacat, menandakan kesan cacat mengikut senario aplikasi serta memberi cadangan pembetulan. Jika didapati cacat "layak di makmal tetapi gagal sebenarnya", ujian peringkat sistem boleh ditambah. Kami akan membina persekitaran tersuai untuk mensimulasikan keadaan kerja sebenar dan melengkapkan pengesahan hujung ke hujung.

Q4. Pengujian PCB frekuensi tinggi/tepat dipengaruhi oleh gangguan isyarat, dan PCB bebas plumbum mesti mematuhi keperluan RoHS. Bagaimanakah ini dapat dijamin?
J: Papan frekuensi tinggi/tepat diuji dalam makmal berkelir menggunakan peralatan frekuensi tinggi 60GHz khusus. Jurutera mengoptimumkan titik ujian untuk mengurangkan atenuasi isyarat. PCB bebas plumbum diuji menggunakan spektrometer fluoresen XRF (kandungan plumbum ≤0.1%), dan laporan pematuhan RoHS yang diiktiraf antarabangsa dikeluarkan, menyokong pensijilan pihak ketiga yang berwibawa.

Q5. Kos pengujian prototaip dalam kumpulan kecil adalah tinggi, dan rekod ujian mudah hilang serta tidak boleh dilacak. Apakah penyelesaiannya?
A: Pilih penyelesaian pengujian tanpa fi pemilihan. Kingfield tidak mengenakan bayaran tambahan pesanan minimum untuk pengujian pukal kecil dan menyokong gabungan item ujian mengikut permintaan untuk mengawal kos. Selepas pengujian, perkhidmatan storan laporan awan disediakan, menyimpan sepenuhnya data ujian, tangkapan skrin kecacatan, dan penyelesaian pengoptimuman bagi memudahkan lelaran susulan dan penjejakan.