PCBA-testing

Hva er PCBA-testing?

PCBA-testing refers to the functional, performance, and reliability testing of PCBA boards conducted using specialized equipment and processes after the PCB bare board manufacturing and component assembly are completed. It is a crucial step in identifying circuit defects and verifying product compliance, directly determining the quality of the PCBA prototype and the feasibility of subsequent mass production. To avoid inferior product quality, PCB functional testing is undoubtedly an indispensable step. It is no exaggeration to say that a company's brand reputation is closely related to its PCBAs. Therefore, it is not surprising that actual PCBA testing is considered the most important part of the production process.

Kjerne testing mål

• Undersøke produksjonsfeil: som f.eks. kalde loddeforbindelser, brodannelse, kortslutninger, åpne kretser, feil/manglende komponenter, etc.;

• Verifiser funksjonell overensstemmelse: bekreft at signaloverføring i kretsen, strømforsyningsstabilitet, grensesnittkompatibilitet, etc., oppfyller designkravene;

• Sikre pålitelighet: sikre stabil produktdrift i reelle scenarier gjennom miljø- og aldringstester;

• Redusere risiko ved masseproduksjon: identifiser design- eller prosessproblemer tidlig for å unngå omfattende omarbeid under masseproduksjon.

Vanlige typer PCBA-testing

• Grunnleggende testing: Flyvende probe-testing, AOI optisk inspeksjon;

• Funksjonell testing: Kortnivåtesting, systemnivåtesting;

• Profesjonell testing: Innkretstesting, koblingsbontesting;

• Spesialisert testing: Test av blyfri prosessoverholdelse, test av miljøstabilitet.

Kingfield sine fordeler med testtjenester

Ved å utnytte de nevnte «flerdimensjonale kvalitetsinspeksjons»-funksjonene dekker vår PCBA-testing ikke bare alle typer testbehov, men oppnår også en lukket sløyfe for «testing-tilbakemelding-optimalisering»: gjennom nøyaktige testdata gir vi kunder råd om designoptimalisering, forbedrer samtidig prototypepålitelighet og produksjonsegnethet, og letter rask masseproduksjon.

Typer PCBA-tester

PCB-emonterings teknologi er svært avansert og innebærer mange kritiske faser som PCB-produksjonsmetoder, komponentinnkjøp og gjennomgang, SMT-emontering, DIP-pakking og utskrift av kretskort og testing. Mer spesifikt er PCB-emontering og testing den viktigste interne kontrollfasen, som direkte bestemmer den endelige produktytelsen. PCBA-testing krever at en passende løsning velges basert på prototypefasen, prosesskompleksiteten og bruksområdet. Nedenfor finner du hoveddetaljene til de mest brukte testtypene i bransjen, som alle er modne tjenestemoduler fra Kingfield:

I. Grunnleggende inspeksjon: Dekker kjernefeil i produksjonen

1. Flying Needle-test

• Kjernefunksjon: Akkurat oppdager kontinuitets- og kortslutningsproblemer på blanke eller monterte PCB-er uten behov for spesialiserte testfiksturer.

• Tekniske egenskaper: Testnøyaktighet ±0,03 mm, støtter 1–56 lag, testhastighet 200 punkter/sekund, egnet for småseriemontering.

• Anvendelige scenarier: Prototyping, produksjon i små til mellomstore serier, spesielt egnet for prosjekter med hyppige designendringer der det ikke er nødvendig med gjentatt tilvirkning av festemidler.

2. AOI-optisk inspeksjon

• Kjernefunksjon: Identifiserer mangler i loddeforbindelser ved hjelp av maskinsyn, og erstatter manuell visuell inspeksjon.

• Tekniske egenskaper: 3D-visuell avbildning, i stand til å oppdage feil som kalde loddeforbindelser, kortslutning, for lite lodde, og feilplasserte/uttakende/reverserte komponenter.

• Anvendelige scenarier: Fullstendig inspeksjon etter SMT-plassering, spesielt egnet for prototypekort med 03015 ekstra små pakker og høy tetthet i komponentplassering.

3. ICT-testing. ICT-signaler inkluderer hovedsakelig kretsskifting, spennings- og strømverdier, svingningskurver, amplitude, støy, osv.

II. Funksjonell testing: Verifisering av kjernekrav til design

1. Kortnivå-testing

• Kjernefunksjon: For å teste kjernefunksjonelle moduler på et PCBA-kort, for eksempel strømmoduler, signalkretser og grensesnittmoduler.

• Tekniske egenskaper: Tilpassede testskript simulerer faktiske driftsspenninger/signalingangsignaler og modulfunksjonalitet i henhold til krav.

• Anvendelige scenarier: For å bekrefte designets fornuftighet for enkelte funksjonsmoduler, som signalkonduktmoduler i industrielle kontrollkort og strømmoduler i medisinsk utstyr.

2. Systemnivåtesting

• Kjernefunksjon: Integrering av PCBA-kort i et komplett system for å teste helhetlig funksjonell samvirke og ytelsesstabilitet.

• Tekniske egenskaper: Simulering av reelle anvendelsesscenarier for kontinuerlig driftstesting.

• Anvendelige scenarier: Endelig verifisering av produktprototyper for å sikre at de oppfyller sluttbrukernes krav, som funksjonaliteten til smart maskinvare og koblingsytelsen til industrieutstyr.

PCBA-testing er ikke en ekstra kostnad, men heller en "nødvendig forsvarslinje" fra produktdesign-prototype til masseproduksjon. Dens kjernebetydning ligger i fire nøkkeldimensjoner, som nøyaktig gjenspeiler de ulike testtypene nevnt tidligere:

1. Avdekke produksjonsfeil for å unngå risiko for omfattende omjobbing.

I PCBA-produksjon kan selv små feil føre til total funksjonsfeil. Grunnleggende inspeksjoner som flyvende probe-testing og AOI optisk inspeksjon kan dekke 100 % av kjernefeil som ledningsevne, loddeforbindelsers utseende og komponentmontering, og dermed forhindre at disse problemene går videre til påfølgende faser – spesielt i prototyping-fasen. Tidlig oppdagelse kan unngå omfattende omarbeid på grunn av design- eller prosessfeil under masseproduksjon, og redusere tap med ti ganger.

2. Verifiser at designet er gjennomførbart og sikre at funksjonene oppfyller kravene.

Den teoretiske begrunnelsen bak konstruksjonstegninger må verifiseres gjennom praktisk testing. Testing på kretskort- og systemnivå kan simulere virkelige anvendelsesscenarier for å bekrefte om kjernefunksjoner som strømforsyningsstabilitet, signaloverføring og modulsamarbeid møter konstruksjonskravene. Dette identifiserer nøyaktig problemer der "tegningene er mulige, men ikke praktisk brukbare", og gir datagrunnlag for konstruksjonsforbedring samt hindrer at produkter blir utdatert av markedet på grunn av funksjonelle feil etter lansering.

3. Sikre pålitelighet og holdbarhet, og forbedre produkts rykte.

Langsiktig stabil drift av PCBAs er en kjernekonkurransesfordel for sluttprodukter. Test av miljøstabilitet og test av kretsforgjøring kan bekrefte produktets pålitelighet under ekstreme temperatur-, fukt- og vibrasjonsforhold, og sikre kontinuerlig drift i komplekse scenarier som industriell styring, bil-elektronikk og utendørs utstyr. Samtidig identifiserer ICT online-testing de faktiske parameterne til komponenter, noe som forhindrer forkortet levetid på grunn av skjulte komponentfeil og vedlikeholder varemerkets omdømme.

4. Oppfyll krav for bransjesamsvar og nedbryt handelshindringer.

For eksportorienterte produkter eller spesielle industrier som medisinsk og bilindustri, finnes det klare samsvarskrav for PCBAs. Samsvarstesting for blyfri prosess kan utstede autoritative rapporter for å sikre at produktene oppfyller internasjonale miljøstandarder; mens koblingsforbindelsetesting og funksjonell testing i henhold til IPC-610-standarder kan oppfylle krav for industritilgang, og dermed hjelpe produktene med å komme smidig inn på det globale markedet uten å bli avvist på grunn av samsvarsspørsmål. Kort sagt er PCBA-testing et «kostnadskontrollert» foretak. Uansett om det er i prototypemodellerings- eller masseproduksjonsstadiet, vil investering i testing gi flere ganger avkastning – den kan ikke bare identifisere problemer i god tid og redusere kostnader ved omkjøring, men også sikre produktkvalitet, akselerere markedsintroduksjon og utvide markedstilgang. Kingfields heldekkende testtjenester sikrer at hver eneste PCBA har pålitelighet og samsvar på masseudviklingsnivå gjennom en lukket sløyfe av «nøyaktig testing + datatilbakekobling + optimaliseringsforslag».

Nøyaktigheten og effektiviteten av PCBA-testing avhenger i stor grad av støtte fra profesjonell testutstyr. Nedenfor er de kjernetype utstyr som svarer til den nevnte testverdien; dette er alt sammen markedets ledende utstyr som faktisk brukes av Kingfield i prototypetesting, og som balanserer nøyaktighet, effektivitet og scenarie-tilpasningsdyktighet:

Utstyr for grunnleggende feiloppsporing

1. Flyvende probe-testmaskin Hovedfunksjoner: Detekterer kontinuitet, kortslutninger og åpne kretser på PCB uten behov for spesialiserte fiksturer.

Nøkkelparametere: Testnøyaktighet ±0,03 mm, testhastighet 200 punkter/sekund, støtter 1–56 lag, minimum hull diameter 0,2 mm.

Fordeler med utstyr: Tilpasset småserielle prototyper; eliminerer behovet for gjentatt framstilling av fiksturer under designiterasjoner, noe som reduserer testkostnadene.

2. AOI-system Hovedfunksjoner: Maskinsynsidentifisering av loddeforbindelsesfeil (kalde loddeforbindelser, brodannelse, for lite lodding) og feilmontering/feilende/revers komponentplassering.

Nøkkelparametere: 3D-visionsbilding, 10 μm oppløsning, 1000 mm²/sekund inspeksjonsfart, støtter 03015 ekstra små pakker.

Fordeler med utstyr: Erstatter manuell visuell inspeksjon, nøyaktighet ≥99,7 %, sømløs integrasjon med SMT-produksjonslinjer, uten ekstra leveringstid.

Utstyr for funksjonell verifisering

1. Kortnivå funksjonell testsystem

Kjernefunksjonar: Simulerer reelle driftsforhold for å teste funksjonaliteten til enkelte moduler som strømforsyningsmoduler, signalmoduler og grensesnittmoduler.

Nøkkelparametere: Spenningsområde 0–60 V, strømnøyaktighet ±0,1 mA, signalfrekvensstøtte 0–1 GHz. Utstyrsfordeler: Tilpassbare testskript muliggjør rask lokalisering av funksjonelle feilpunkter og gir nøyaktige data for designoptimalisering.

2. Systemnivå testfiksturer

Kjernefunksjon: Bygger simulerte bruksområder for å teste den samlede funksjonelle samvirke og stabilitet til integrert PCBA.

Nøkkelparametere: Støtter temperatursimulering (-40 ℃ ~ 125 ℃) og fuktighetssimulering (10 % ~ 95 % RH), med kontinuerlig testing i opptil 72 timer.

Fordeler med utstyr: Reproduserer sluttbrukermiljøet, oppdager systemnivåets kompatibilitetsproblemer proaktivt og unngår omarbeid etter produktlansering.

Utstyr for pålitelighets- og parameter-testing

1. Kjernefunksjon for ICT online-tester: Detekterer faktiske komponentparametere, identifiserer kalde loddeforbindelser, feilkomponenter og komponentfeil.
Nøkkelparametere:
Antall testkanaler ≥ 1024, målenøyaktighet ±0,01 %, testhastighet ≤ 2 sekunder/prøvepunkt.
Utstyrsfordeler: Krever tilpassede fikseringsvor, egnet for testing i middels serier, sporebar parametertestdata, sikrer komponentnøyaktighet.

2. Kjernefunksjon for klimakammer: Simulerer ekstreme miljøforhold, tester PCBA-pålitelighet ved høye og lave temperaturer, fuktighet og vibrasjoner.
Nøkkelparametere:
Temperaturområde -40 ℃~150 ℃, fuktighetsområde 5–98 % RH, vibrasjonsfrekvens 5–500 Hz.
Utstyrsfordeler: Bekrefter produkters langvarige stabile drift, tilpasset komplekse scenarier som industriell styring og bil-elektronikk.

Utstyr for samsvarstesting

1. XRF-fluorescensspektrometer kjernefunksjon: Detekterer blyinnhold i loddforbindelser, verifiserer overholdelse av RoHS.
Nøkkelparametere:
Deteksjonsrekkevidde: Na-U;
Deteksjonsgrense: ≤1 ppm;
Testtid: ≤3 minutter/prate.
Fordeler med utstyr: Ikke-destruktiv testing, rask generering av autoritative overholdelsesrapporter, nedbryting av internasjonale handelshindringer.

2. Kretskoblingsfesthetstester kjernefunksjon: Tester festhet og stabilitet i signaloverføring for høyfrekvente/presisjons-PCB-er.
Nøkkelparametere:
Trekkrafttestområde: 0–50 g;
Nøyaktighet: ±0,1 g;
Signaltestfrekvens: opptil 60 GHz.
Fordeler med utstyr: Overholder IPC-610-standard, noe som sikrer produktets pålitelighet i høyfrekvente og presisjonsanvendelser.

Q1. Hva hvis unødokumentasjon eller uklare testmål fører til unøyaktig testing?

A: Send inn komplett dokumentasjon som kreves. Tilpasset testing krever supplerende driftsparametere. Kingfield tilbyr gratis forhåndsrevurderingstjenester; vårt tekniske team kan anbefale egnet utstyr basert på kjerneområdene for å unngå ressurs-sløsing eller utelatelser av viktige elementer.

Q2. Hvordan løse problemet med utilstrekkelig testnøyaktighet eller datadistorsjon på grunn av feil utstyrsvalg eller feil parameterinnstillinger?
A: Velg utstyr basert på PCB-kompleksitet (3D AOI for høytetthetskort, flyende probe-testing for småserioprototyper). Hvis du er usikker, ta kontakt med Kingfield-ingeniører. Følg strengt utstyrets parameterterskler, med innstillinger kontrollert av en operatør sertifisert av originalprodusenten hele veien for å unngå skader på PCB eller tap av data grunnet testutstyr som brukes utenfor rekkevidde.

Q3. Hva skal gjøres hvis testrapporten viser «mistenkt feil», eller testen går igjennom men funksjonen svikter under faktisk bruk?
A: Kingfield tilbyr tjenester for klassifisering og tolkning av feil, markerer feilens konsekvenser i henhold til bruksområder og gir forslag til rettferdiggjøring. Hvis det viser seg at en feil er «laboratoriegodkjent men faktisk mislykktes», kan systemnivåtesting suppleres. Vi vil bygge et tilpasset miljø for å simulere reelle driftsforhold og fullføre end-to-end-verifikasjon.

Q4. Høyfrekvent/presisjons-PCB-testing påvirkes av signalstøy, og blyfrie PCB-er må oppfylle kravene i RoHS-direktivet. Hvordan kan dette sikres?
A: Høyfrekvente/presisjonsplater testes i et skjermet laboratorium ved hjelp av dedikert 60 GHz høyfrekvensutstyr. Ingeniører optimaliserer testpunkter for å redusere signaldemping. Blyfrie PCB-er testes med en XRF-fluorescensspektrometer (blyinnhold ≤0,1 %), og det utstedes en internasjonalt anerkjent RoHS-samsvarserklæring som støtter tredjeparts autoritativ sertifisering.

Q5. Testing av små serier og prototyper er kostbar, og testresultater går lett tapt og er vanskelige å spore. Hva er løsningene?
A: Velg en løsning for fritestning. Kingfield har ingen minimumsordrepremie for småserietesting og støtter behovsstyrt kombinasjon av testelementer for å kontrollere kostnader. Etter testing tilbys tjenester for lagring av rapporter i skyen, med full arkivering av testdata, skjermbilder av feil og optimaliseringsløsninger for enkel oppfølging, iterasjoner og sporbarhet.