PCBA-testen

Wat is PCBA-testen?

PCBA-testen verwijst naar de functionele, prestatie- en betrouwbaarheidstest van PCBA-borden die wordt uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde apparatuur en processen nadat de productie van de kale PCB en de componentbestukking zijn voltooid. Het is een cruciale stap om circuitdefecten te identificeren en naleving van de eisen te verifiëren, en bepaalt direct de kwaliteit van het PCBA-prototype en de haalbaarheid van latere massaproductie. Om slechte productkwaliteit te voorkomen, is functionele PCB-testen ongetwijfeld een onmisbare stap. Het is niet overdreven om te zeggen dat het merkimago van een bedrijf nauw verbonden is met zijn PCBAs. Daarom is het niet verwonderlijk dat daadwerkelijke PCBA-testen wordt beschouwd als het belangrijkste onderdeel van het productieproces.

Kerntestdoel

• Onderzoek naar fabricagedefecten: zoals koude soldeerverbindingen, bruggen, kortsluitingen, onderbroken circuits, onjuiste of ontbrekende componenten, enz.;

• Functionele conformiteit verifiëren: bevestigen dat signaaloverdracht van de schakeling, voedingsspanningsstabiliteit, interfacecompatibiliteit, enz. voldoen aan de ontwerpeisen;

• Betrouwbaarheid waarborgen: zorgen voor stabiele productwerking in praktijksituaties via milieu- en verouderingstests;

• Risico's bij massaproductie verminderen: ontwerp- of procesproblemen vroegtijdig herkennen om grootschalige herwerkzaamheden tijdens massaproductie te voorkomen.

Veelvoorkomende PCBA-testtypen

• Basisinspectie: Vliegende sonde testen, AOI optische inspectie;

• Functionele testen: Printplaatniveau testen, Systeemniveau testen;

• Professionele testen: In-circuit testen, Circuitverbinding testen;

• Gespecialiseerde testen: Loodvrije procesconformiteitstesten, Testen op milieu-stabiliteit.

Voordelen van Kingfield testdiensten

Door gebruik te maken van de bovengenoemde "multidimensionale kwaliteitsinspectie"-mogelijkheden, dekt onze PCBA-test niet alleen alle typen testbehoeften, maar realiseert ook een gesloten kringloop van "testen-feedback-optimalisatie": via nauwkeurige testgegevens bieden wij klanten suggesties voor ontwerpoptimalisatie, verbeteren tegelijkertijd de betrouwbaarheid en fabricagevriendelijkheid van prototypen, en ondersteunen snelle massaproductie.

Typen PCBA-tests

De technologie voor PCB-assembly is zeer geavanceerd en omvat tal van cruciale stappen zoals PCB-productiemethoden, componentenaankoop en -beoordeling, SMT-assembly, DIP-verpakking, en assemblage en testen van printplaten. Meer specifiek is de assemblage en het testen van PCB's de meest kritieke interne controlefase, die direct de prestaties van het eindproduct bepaalt. Voor het testen van PCBA moet een geschikte oplossing worden geselecteerd op basis van het prototype stadium, de procescomplexiteit en het toepassingsscenario. Hieronder staan de kerngegevens van gangbare industrietesttypes, die allemaal uitgegroeide servicemodules zijn van Kingfield:

I. Basisinspectie: Bestrijkt kerndefecten in de productie

1. Vliegende naaldtest

• Kernfunctie: Detecteert nauwkeurig doorlopende verbindingen en kortsluitingen op kale of geassembleerde PCB's, zonder behoefte aan gespecialiseerde testfixtures.

• Technische kenmerken: Testnauwkeurigheid ±0,03 mm, ondersteunt 1-56 laagborden, testsnelheid 200 punten/seconde, geschikt voor kleine serie-prototyping.

• Toepasselijke scenario's: Prototypen, productie in kleine tot middelgrote series, met name geschikt voor projecten met frequente ontwerpiteraties waarbij herhaalde fabricage van bevestigingsmiddelen onnodig is.

2. AOI Optische inspectie

• Kernfunctie: Identificeert uiterlijke gebreken aan soldeerverbindingen via machinevisie, als vervanging van handmatige visuele inspectie.

• Technische kenmerken: 3D-visuele afbeelding, in staat om gebreken zoals koude soldeerverbindingen, kortsluitingen, onvoldoende soldeer, en verkeerd geplaatste/ontbrekende/verkeerdomgeplaatste componenten te detecteren.

• Toepasselijke scenario's: Volledige procesinspectie na SMT-plaatsing, met name geschikt voor prototypeprintplaten met 03015 ultrakleine pakketten en hoge dichtheid in componentenplaatsing.

3. ICT-testen ICT-signalen omvatten voornamelijk circuitschakeling, spanning- en stroomwaarden, fluctuatiecurves, amplitude, ruis, etc.

II. Functionele test: Verificatie van kernontwerpeisen

1. Printplaatniveau testen

• Kernfunctie: Om kernfunctionele modules van een PCBA-printplaat te testen, zoals voedingsmodules, signaalmodules en interfacemodules.

• Technische kenmerken: Aangepaste testscripts simuleren daadwerkelijke werkspanning/signalen-ingangen en rapportages van uitgangsmodule-functionaliteit.

• Toepasselijke scenario's: Om de ontwerpgerichtheid van afzonderlijke functionele modules te verifiëren, zoals signaaltransmissiemodules van industriële regelkaarten en voedingsmodules van medische apparatuur.

2. Systeemniveau-testen

• Kernfunctie: PCBA-kaarten integreren in een volledig systeem om de algehele functionele samenwerking en prestatie stabiliteit te testen.

• Technische kenmerken: Simulatie van realistische toepassingsscenario's voor continu bedrijfstesten.

• Toepasselijke scenario's: Definitieve verificatie van productprototypen om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de eisen van eindgebruikers, zoals de functionaliteit van slimme hardware en de koppelingsprestaties van industriële apparatuur.

PCBA-testen zijn geen extra kosten, maar eerder een "noodzakelijke verdedigingslinie" van productontwerpprototype naar massaproductie. De kernbetekenis hiervan ligt in vier sleuteldimensies, die precies aansluiten bij de verschillende eerder genoemde testtypes:

1. Onderzoek naar fabricagefouten om het risico op grootschalige herwerking te voorkomen.

In PCBA-productie kunnen zelfs kleine fouten leiden tot een functionele uitval. Basisinspecties zoals vliegende probe-testen en AOI-optische inspectie kunnen kernfouten zoals geleidbaarheid, soldeerverbindingen en componentassemblage voor 100% dekken, waardoor voorkomen wordt dat deze problemen doorgaan naar latere fasen—met name in het prototypingstadium. Vroegtijdige detectie kan grootschalige herwerking door ontwerp- of procesfouten tijdens massaproductie voorkomen, wat verliezen met tientallen malen vermindert.

2. Controleer de haalbaarheid van het ontwerp en zorg ervoor dat de functies voldoen aan de eisen.

De theoretische onderbouwing achter ontwerptekeningen moet worden geverifieerd via praktische tests. Testen op printplaatniveau en systeemniveau kunnen realistische toepassingsscenario's simuleren om te controleren of kernfuncties zoals voedingstabiliiteit, signaaloverdracht en module-samenwerking voldoen aan de ontwerpeisen. Dit identificeert nauwkeurig problemen waarbij "de tekeningen haalbaar zijn, maar in de praktijk niet bruikbaar", en levert daarmee ondersteunende gegevens voor ontwerpoptimalisatie en voorkomt dat producten na lancering van de markt verdwijnen door functionele tekortkomingen.

3. Zorg voor betrouwbaarheid en duurzaamheid, en verbeter de productreputatie.

De langdurig stabiele werking van PCBAs is een kerncompetitief voordeel van eindproducten. Testen op milieustabiliteit en testen op circuitverbinding kunnen de betrouwbaarheid van producten onder extreme temperatuur-, vochtigheids- en trillingsomstandigheden verifiëren, waardoor continu gebruik in complexe scenario's zoals industriële regeling, auto-elektronica en buitenapparatuur wordt gewaarborgd. Tegelijkertijd detecteert ICT online-testen de daadwerkelijke parameters van componenten, waardoor verkorting van de levensduur van producten door verborgen componentdefecten wordt voorkomen en het merkimago behouden blijft.

4. Voldoen aan sectorale conformiteitseisen en handelsbarrières doorbreken.

Voor exportgerichte producten of speciale industrieën zoals de medische en automobielindustrie, bestaan er duidelijke conformiteitsnormen voor PCBAs. Testen op naleving van loodvrije processen kan leiden tot het uitgeven van gezaghebbende rapporten om ervoor te zorgen dat producten voldoen aan internationale milieunormen; terwijl tests voor circuitverbindingen en functionele tests volgens IPC-610-normen kunnen voldoen aan sectorgebonden toegangsvereisten, waardoor producten soepel de wereldmarkt kunnen betreden en worden afgewezen wegens conformiteitsproblemen kunnen worden voorkomen. Samenvattend is PCBA-testen een "kostenbeheersbare" investering. Of het nu gaat om het prototype- of massaproductiestadium, investeren in testen levert meerdere malen rendement op—het kan niet alleen problemen op tijd signaleren en herwerkingskosten verlagen, maar ook de productkwaliteit garanderen, de time-to-market versnellen en de markttoegang verbreden. De volledige testdiensten van Kingfield zorgen ervoor dat elke PCBA massaproductieniveau betrouwbaarheid en conformiteit heeft via een gesloten keten van "precisietesten + datafeedback + optimalisatie-aanbevelingen".

De nauwkeurigheid en efficiëntie van PCBA-testen hangen grotendeels af van de ondersteuning door professionele testapparatuur. Hieronder volgen de kernapparatuurtypen die overeenkomen met de hierboven genoemde testwaarde; dit zijn allemaal gangbare apparaten die Kingfield daadwerkelijk gebruikt bij prototype-testen, waarbij een balans wordt gezocht tussen nauwkeurigheid, efficiëntie en aanpasbaarheid aan scenario's:

Basisapparatuur voor defectdetectie

1. Vliegende sonde testmachine Kernfuncties: Detecteert continuïteit, kortsluitingen en onderbrekingen op PCB's zonder behoefte aan gespecialiseerde bevestigingsmiddelen.

Belangrijkste parameters: Testnauwkeurigheid ±0,03 mm, testsnelheid 200 punten/seconde, ondersteunt 1-56 lagen, minimale gatdiameter 0,2 mm.

Voordelen van de installatie: Geschikt voor kleine series prototypes; elimineert de noodzaak om tijdens ontwerpherhalingen herhaaldelijk bevestigingsmiddelen te fabriceren, waardoor de testkosten worden verlaagd.

2. AOI-systeem Kernfuncties: Machinevisie-identificatie van soldeerverbindingsfouten (koude verbindingen, bruggen, onvoldoende soldeer) en verkeerde montage/ontbrekende/verkeerdom geplaatste componenten.

Belangrijkste parameters: 3D-visionbeelden, 10μm resolutie, inspectiesnelheid van 1000 mm²/seconde, ondersteunt 03015 ultrakleine pakketten.

Voordelen van de installatie: Vervangt handmatige visuele inspectie, nauwkeurigheid ≥99,7%, naadloze integratie met SMT-productielijnen, zonder extra levertijd.

Functionele verificatie-apparatuur

1. Functioneel testsysteem op printplaatniveau

Kernfuncties: Simuleert realistische bedrijfsomstandigheden om de functionaliteit van individuele modules zoals voedingmodules, signaalmodes en interface modules te testen.

Belangrijkste parameters: Spanningstestbereik 0-60 V, stroomnauwkeurigheid ±0,1 mA, signaalfrequentieondersteuning 0-1 GHz. Voordelen van de apparatuur: Aanpasbare testscripts maken snelle lokalisatie van functionele foutpunten mogelijk en leveren nauwkeurige gegevens voor ontwerpoptimalisatie.

2. Testfixtures op systeemniveau

Kernfunctie: Bouwt gesimuleerde toepassingsscenario's op om de algehele functionele samenwerking en stabiliteit van de geïntegreerde PCBA te testen.

Belangrijkste parameters: Ondersteunt temperatuur (-40℃~125℃) en vochtigheid (10%~95% RH) simulatie, met continu testen tot maximaal 72 uur.

Voordelen van de installatie: Reproduceert de omgeving van de eindgebruiker, identificeert proactief systeemniveau-compatibiliteitsproblemen en voorkomt herwerkzaamheden na lancering van het product.

Betrouwbaarheids- en parameter-testapparatuur

1. Kernfunctie ICT Online Tester: Detecteert daadwerkelijke componentparameters, identificeert koude soldeerverbindingen, verkeerde componenten en componentdefecten.
Belangrijkste parameters:
Aantal testkanalen ≥ 1024, meetnauwkeurigheid ±0,01%, testtijd ≤ 2 seconden/punt.
Voordelen apparatuur: Vereist aangepaste bevestigingsmiddelen, geschikt voor middelgrote series, traceerbare parametergegevens, zorgt voor componentnauwkeurigheid.

2. Kernfunctie Klimaatkamer: Simuleert extreme omgevingen, test de betrouwbaarheid van PCBA onder hoge en lage temperaturen, vochtigheid en trillingen.
Belangrijkste parameters:
Temperatuurbereik -40℃~150℃, vochtigheidsbereik 5%~98% RH, trillingsfrequentie 5~500Hz.
Voordelen apparatuur: Verifieert langdurige stabiele werking van producten, aanpasbaar aan complexe scenario's zoals industriële regeling en auto-elektronica.

Conformiteitstestapparatuur

1. de XRF-fluorescentie spectrometer kernfunctie: detecteert loodgehalte in soldeerslijpen, waarbij de naleving van RoHS wordt geverifieerd.
Belangrijkste parameters:
Detectiebereik: Na-U;
Detectiegrens: ≤ 1 ppm;
Testtijd: ≤ 3 minuten per bord.
Voordelen van de installatie: Niet-destructieve tests, snelle generatie van gezaghebbende conformiteitsrapporten, het wegbreken van internationale handelsbelemmeringen.

2. Het is een onmogelijke zaak. Kernfunctie van de circuitbindingssterkte-tester: test de bindingssterkte en signaaltransmissie-stabiliteit van hoogfrequente/precieze PCB's.
Belangrijkste parameters:
Testbereik van de trekkracht: 0-50 g;
Nauwkeurigheid: ±0,1 g;
Signaaltestfrequentie: tot 60 GHz.
Voordelen van de installatie: Voldoet aan de IPC-610-standaard, wat zorgt voor productbetrouwbaarheid in hoogfrequente en precisietoepassingen.

V1. Wat als onvolledige documentatie of onduidelijke testdoelstellingen leiden tot onnauwkeurige tests?

A: Dient de vereiste volledige documentatie in. Voor aangepaste tests zijn aanvullende bedrijfsparameters nodig. Kingfield biedt gratis voorafgaande beoordelingsservices; ons technische team kan geschikte apparatuur aanbevelen op basis van kernobjectieven om verspilling van middelen of het over het hoofd zien van essentiële items te voorkomen.

V2. Hoe kunnen onvoldoende testnauwkeurigheid of datavervorming door ongeschikte apparatuurkeuze of onjuiste parameterinstellingen worden opgelost?
A: Selecteer apparatuur op basis van de PCB-complexiteit (3D AOI voor hoogdichtheidsplaten, flying probe-testen voor kleine serie prototypes). Als u twijfelt, raadpleeg dan de ingenieurs van Kingfield. Houd u strikt aan de parametergrenzen van de apparatuur, waarbij de instellingen worden beheerd door een door de oorspronkelijke fabrikant gecertificeerde operator gedurende het hele proces om PCB-schade of gegevensverlies door testen buiten het bereik te voorkomen.

V3. Wat moet u doen als in het testrapport staat "vermoedelijke defect", of als de test positief is maar de functie tijdens daadwerkelijk gebruik toch faalt?
A: Kingfield biedt diensten voor classificatie en interpretatie van defecten, waarbij de impact van defecten wordt aangegeven op basis van toepassingsscenario's en er correctie-aanbevelingen worden gegeven. Als blijkt dat een defect "in het laboratorium in orde, maar in de praktijk gefaald", kan worden voorzien in systeemniveau-testen. Wij zullen een op maat gemaakte omgeving opbouwen om daadwerkelijke werkomstandigheden te simuleren en end-to-end verificatie uitvoeren.

V4. Hoge-frequentie/precisie PCB-testen wordt beïnvloed door signaalinterferentie, en loodvrije PCB's moeten voldoen aan de RoHS-norm. Hoe kan dit worden gewaarborgd?
A: Hoge-frequentie/precisieplaten worden getest in een afgeschermend laboratorium met behulp van speciale 60 GHz hoge-frequentie apparatuur. Ingenieurs optimaliseren de testpunten om signaalverzwakking te verminderen. Loodvrije PCB's worden getest met een XRF-fluorescentiespectrometer (loodgehalte ≤0,1%), en er wordt een internationaal erkend RoHS-conformiteitsrapport uitgegeven, ondersteund door certificering door een onafhankelijke, erkende derde partij.

V5. Testen van kleine oplages en prototypen is kostbaar, en testrapporten gaan gemakkelijk verloren en zijn ontraceerbaar. Wat zijn de oplossingen?
A: Kies een oplossing voor testen zonder hulpstukken. Kingfield brengt geen toeslag in rekening voor een minimale bestelling bij kleinere testseries en ondersteunt het op verzoek combineren van testitems om de kosten te beheersen. Na de tests worden cloudrapportopslagdiensten geboden, waarbij alle testgegevens, schermafbeeldingen van defecten en optimalisatieoplossingen volledig worden gearchiveerd voor eenvoudige follow-up, herhalingen en traceerbaarheid.