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PCBA测试

全面的PCBA测试服务,包括AOI数字检测、x射线、ICT在线测试和FCT功能电路测试台,确保PCB组装质量。

PCBA测试——通过SMT测试来保证PCB功能的关键

pcba测试

什么是PCBA测试?

PCBA SMT加工过程非常复杂,包括多个重要工序,如PCB板制造工艺,零件采购及检验,表面贴装组件,PCBA测试.其中,PCBA检测是整个过程中最关键的质量控制步骤的加工处理过程。测试决定了产品的最终性能。那么PCBA测试的格式是什么呢?

  1. ICT测试主要包括电路的连续性、电压、电流值、波动曲线、幅值和噪声。
  2. FCT试验需要IC programburning,模拟测试整个PCBA板的功能,发现硬件和软件问题,并配备必要的贴片加工生产夹具和测试架。
  3. 老化试验主要是对PCBA板和电子产品进行长时间的老化试验。测试持续保持产品运行,观察任何故障。经过老化测试,电子产品可以批量销售。
  4. 疲劳试验主要是对PCBA板进行取样,进行高频、长时间的工作,观察是否存在故障,确定试验中出现故障的概率。这是为PCBA板的运行性能提供反馈电子产品
  5. 在恶劣环境中的测试主要使PCBA板暴露在极端温度、湿度、跌落、飞溅和振动下。它获得随机样本的测试结果,以推断整个系统的可靠性PCBA板成批产品

PCBA工艺很复杂。在此过程中可能会出现各种问题生产而加工由于设备或操作不当,并不能保证所生产的产品是合格的。因此,PCB测试必须确保每一件产品没有质量问题。

SMT后如何测试PCBA?

smt测试

PCBA检测的几种常用方法:

1.手动测试

手工测试是直接依靠目视检查来确认放置的组件在加工。这种方法被广泛使用。然而,PCBA中有很多组件,而且大多数组件都非常小,这使得这种方法不太适用。有些功能缺陷不易检测,数据不易收集。因此,需要更专业的检测方法。

2.自动光学检测(AOI)

自动光学检测,又称自动目视检测,由专用检测仪器进行检测,并在回流前后使用。对工件的极性检测有较好的效果组件并且是一种常见的方法。但是这种方法在识别a时比较困难短路的加工

3.飞针试验

飞针测试由于机械精度、速度和可靠性的提高,在过去几年受到普遍欢迎。该测试系统目前的需求包括快速转换、小批量制造和原型制造所需的无夹具能力,使飞行探头测试成为最佳选择。

4.功能测试

这是一种针对特定PCB或单元的测试方法,由专用设备完成。功能测试主要包括最终产品测试和最新实体模型(Hot model -up)。

5.制造缺陷分析仪(MDA)

这种测试方法的主要优点是初始成本低,输出量高,跟踪诊断方便,短路、开路测试快速完成。缺点是测试不能检测到功能问题。通常没有测试覆盖率指示,必须使用fixture,并且测试成本很高。

PCB组装测试

PCB设计和ICT测试

随着电子产品的轻薄化,PCB设计将变得更加复杂和困难。除了平衡功能和安全性的需要,它还需要具有可生产性和可测试性。在设计PCB时,需要考虑设置ICT测试点。以下是信息和通信技术测试的预防措施PCB设计

  • 虽然有双面的ICT夹具,但最好将测量点放在同一侧。
  • 测试点的优先步骤:A.测试板,组件引线,C.测试板。通孔(通过)
  • 两个测点或测点与预钻孔中心距离不应小于0.050″(1.27mm)。大于0.100″(2.54mm)为佳,大于0.075″(1.905mm)为佳。
  • 测量点与附近零件(同侧)的距离应至少为0.100〃。对于高于3m/m的零件,距离应至少为0.120〃。
  • 测量点应均匀分布于上PCB表面避免局部高密度。
  • 被测点的直径应不小于0.035″(0.9mm)。若在上针板上,应不小于0.040″(1.00mm)。形状优选为方形,可测量面积比圆形增加21%。小于0.030″的测点需要进行额外的处理来校正目标。
  • 测试点的焊盘和通道不应有焊膜。
  • 被测点与被测点之间的距离应至少为0.100″板边或折边。
  • PCB厚度必须至少0.062″(1.35mm)。厚度小于此值的pcb容易弯曲,需要特殊处理。
  • 模具孔直径优选为0.125″(3.175mm)。公差应该是“+0.002″/-0.001″”,位置应该在PCB的角落。
  • 测点与定位孔的位置公差为+/-0.002″。
  • 避免将测量点放置在SMT部件上。不仅测量面积太小,不可靠,而且容易损坏零件。
  • 测点应不大于0.170″(4.3mm),孔径应小于1.5mm,否则需要特殊处理。

ICT夹具生产所需的信息:

预防措施为ICT夹具PCB布局

  • 不管铜箔的形状如何,每个铜箔都需要至少一个测试点。
  • 测试点位置的考虑顺序:
  1. ACI DIPPORTS脚优先作为测试点。
  2. 铜箔裸露部分(测试PAD)。
  3. 垂直部分DIP脚。
  4. 通孔,但一定不能有面罩。
  • 测试点直径:
  1. 在1m/m以上,用一般控针即可达到测试效果。
  2. 在1m/m以下,必须使用更精确的探头,但这会增加测量精度生产成本
  3. 垫子必须有良好的接触。
  • 测试点的形状可以是圆形或方形。
  • 点之间的距离必须大于2m/m(中心点到中心点)。
  • 要求2层印刷电路板-专注于单面测试能力:
  1. SMD表面轨迹必须至少有一个通孔穿透到倾斜表面,以作为从倾斜表面进行测试的测试点。
  2. 如果通孔需要一个掩模,请考虑将测试垫放置在通孔旁边。
  3. 如果它不能被做成单面,由双面夹具制成。
  • 如果空脚在允许范围内,应考虑可测性。如果没有测试点,必须设置一个。
  • 后备电池最好有一个跳线,可以在ICT测试过程中有效隔离PCB。
  • 定位孔要求:
  1. 每块PCB必须有两个定位孔,定位孔内不允许有锡。
  2. 选择对角线和最远的两个孔作为定位孔。

PCBA测试设备

SMT物料清单检查

PCBA测试设备包括:在线测试仪、功能测试仪、老化测试仪。

这些测试设备在PCBA工艺中很常见。processing link中的PCBA测试可以确保PCBA板满足客户的设计要求,并大大降低维修率。

ICT是一种应用广泛、操作简单的自动在线测试仪。ICT全自动在线检测仪主要用于生产过程控制,可测量电阻、电容、电感和集成电路。对开路、短路、元器件损坏等检测尤为有效,故障定位准确,维护方便。

电测试中最基本的仪器是在线测试仪(ICT)。传统的在线测试仪使用特殊的针床接触焊接电路板上的元件,使用数百毫伏和10毫安。利用内部电流进行离散隔离试验,准确测量一般和特殊元件的缺失、错误和参数值偏差。

它可以测量电阻、电感、电容、二极管、三极管、晶闸管、场效应管、集成块、焊接接头、开路板、短路故障。它准确地告诉用户哪个部件故障或开路和短路的位置。

针床在线测试仪的优点是测试速度快。适用于大批量生产的单一品种民用家电线路板的测试,托管价格相对较低。然而,随着电路板的组装密度增大时,针床在线测试仪存在一些无法克服的问题。

这是因为精细的SMT组装,新产品开发,生产周期越来越短,并且有越来越多的电路板类型。另外,针床夹具制作,调试周期长,费用昂贵;对于一些高密度SMT电路板,测试精度无法测试等问题。

信息和通信技术近年来得到改善,克服了现代技术的局限性。例如,当集成电路变得太大,无法为可比电路覆盖提供探测目标,ASIC工程师发展边界技术。

边界扫描提供了一种行业标准的方法来确认不允许探头的组件连接。额外的电路是设计用于内部的集成电路,允许组件与周围的组件通信,并以易于检查的格式显示测试结果。

另一种无矢量技术也适用交流电(AC)信号通过针床传递给测试组件。传感器板压在被测组件的表面上,并与组件引线框架形成电容器,将信号耦合到传感器板上。没有耦合信号意味着焊点是打开的。

手工生成大型和复杂板的测试程序是耗时的,但出现自动测试程序生成(ATPG)软件解决了这个问题。该软件基于电路板上组装的PCBA、CAD数据和组件规范库。

它自动设计所需的夹具和测试程序。虽然这些技术有助于缩短简单程序的生成时间,但高节点测试程序的演示仍然是耗时且具有技术挑战性的。

飞探针测试仪是针床在线测试仪的改进。它用探针取代了针床。XY机构配备4个头,可高速移动,8个测试探头,最小测试间隙0.2mm。

测试探头按预先设置的坐标位置程序移动到测试点。根据测试程序,每个测试探头对已组装的元件进行开路/短路或元件测试。

与针床在线测试仪相比,测试精度和最小测试间隙有了很大的提高,不需要专门的针床夹具。测试程序可以通过电路板的CAD软件直接获得。然而,一个缺点是测试速度慢。

2.Functional tester

FCT功能测试为PCBA板提供激励、负载等仿真操作环境,可以获取板的各种状态参数,检测板的功能参数是否满足设计要求。

FCT功能测试项目主要包括电压、电流、功率、功率因数、频率、占空比、亮度和颜色、字符识别、语音识别、温度测量、压力测量、运动控制、闪光灯和闪光灯电可擦可编程只读存储器燃烧等。

信息通信技术可以有效地发现各种缺陷和故障PCB组装工艺,但不能评估整个电路板组成的系统在时钟速度下的性能。功能测试可以测试整个系统是否能达到设计目标。将电路板上的被测单元作为功能体,向其提供输入信号,并根据功能体的设计要求检测输出信号。这次测试是为了保证电路板能够按照设计要求正常工作。

因此,最简单的功能测试方法是将专用电路板连接到电子设备组装然后施加电压。如果设备通过测试,则电路板合格。该方法简单、投资少,但不能自动诊断故障。

PCBA测试设备

smt光学测试

3.自动光学检测

随着电路板组装密度的增加,电接触测试的难度也随之增加。将AOI技术引入SMT生产线测试领域也是大势所趋。AOl不仅检测焊接质量,还检测光板质量,印锡浆,以及补丁质量。各工序AOI的出现几乎完全取代了人工操作,对提高产品质量和生产效率有很大的帮助。

在使用自动检测(A01)时,AOI通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,并将测试的焊点与数据库中合格参数进行对比。经过图像处理后,检测出PCB缺陷,并使用显示或自动标记来识别缺陷。简单地说,就是把它标记出来,让维修人员来修理。

目前的AOI系统使用了先进的视觉系统,包括一种新的发光方法、增加的放大倍率和一个复杂的算法,以在高测试速度下获得高缺陷捕获率。AOI系统可以检测到以下错误;元器件缺失、钽电容极性错误、焊脚定位错误或歪斜、焊脚弯曲或折叠、焊料过多或不足、焊点桥接、假焊等。

AOI除了可以发现肉眼无法发现的缺陷外,还可以收集和反馈每个过程的工作质量和生产过程中缺陷的类型,供过程控制人员分析和管理。然而,AOI系统也有缺点,如检测电路错误和看不见的焊点。

4.自动x光检查

AXI是近年来才出现的一种新型测试技术。当118bet网址多少沿着导轨进入机器内部,有一个X射线发射管上方的电路板。发出的x射线通过电路板,并被下面的探测器(通常是摄像机)接收。因为焊点中含有大量的铅,铅会吸收x射线,

与玻璃纤维、铜、硅等其他材料相比,辐照在焊点上的X射线被吸收并呈现黑点。因此,焊点分析非常直观,因为图像分析算法可以自动可靠地检查焊点缺陷。AXI技术已经从2D发展到当前的3D检测方法。前者是一种透射X射线检查方法,可在单个面板上生成元件焊点的清晰图像。尽管如此,对于目前广泛使用的双面安装电路板,效果将非常差,导致两侧焊点的可视图像。它们相互重叠,极难区分。

3D检测方法采用分层技术。光束聚焦在任意一层上,相应的图像进行高速旋转投影,使焦点处的图像非常清晰。相比之下,其他图层上的图像被消除了。因此,该方法消除了图像的三维检测。该三维检测方法可以独立成像电路板两侧的焊点。

3D x射线技术除了可以对双面安装电路板进行检测外,还可以对BGA (球栅阵列,锡球显示器)。彻底检查BGA焊点的顶部、中部和底部。同时,该方法还可用于测量通孔(PTH)焊点,以检查通孔中的焊料是否充足,从而显著提高焊点连接的质量。

pcba短路/开路测试

未来SMT测试技术展望

预测哪种测试技术将在未来20年获得成功或被淘汰并非一项简单的任务。它需要对过去的总结和对未来应用的清晰理解。从近年来的发展趋势来看,多种测试技术的使用,特别是AXI与ICT测试的结合,将很快成为该领域的首选。

随着当前电路板的日益复杂,传统的电路接触测试受到了极大的限制。通过ICT测试和功能测试很难诊断缺陷。随着大多数复杂电路板密度的增加,传统的测试方法只能增加在线测试仪的测试触点数量。然而,随着接触次数的增加,测试编程和针床装置的成本也呈指数级上升。

通常需要几周的时间来开发测试程序和固定装置,甚至可能需要一个多月的时间来开发更复杂的电路板。此外,增加信通技术联系人的数量将增加信通技术测试错误和重新测试的数量。AXI技术不受上述因素的影响,其工艺缺陷覆盖率非常高,通常高达97%。工艺缺陷一般占总缺陷的80%-90%,也可检测无形焊点。然而,AXI技术无法测试电路的电气性能中的缺陷和故障。

将AXI测试技术与传统ICT在线测试方法相结合,可以实现互补。组合的SMT PCBA测试技术是近乎完美的,因为每种技术都可以弥补另一种技术的缺点。

x射线主要关注焊点的质量。它还可以确认组件是否存在,但不能确认组件、方向和值是否正确。另一方面,ICT可以确定组件的方向和值,但不能确定焊点是否可接受,特别是焊点位于封装底部的组件,如BGA图2是AXI和ICT测试方法检查范围的补充图。

需要指出的是,随着AXI技术的发展,现有的AXI系统和ICT系统可以在平台之间进行通信。这种技术被称为“感知测试”,可以消除两者之间的重复测试。通过减少ICT/AXI的冗余测试覆盖,可以大大减少ICT接触的数量。这种简化的ICT测试只需要原始测试触点数量的30%就可以保持当前的高测试覆盖率,而减少ICT测试触点数量可以缩短ICT测试时间,加快ICT编程,减少ICT夹具和编程成本