Eine Sichtprüfung allein kann nicht garantieren, dass eine Leiterplatte elektrisch funktioniert.
Auch wenn ein Vorstand:
- Sieht perfekt aus unter AOI
- Zeigt unter Röntgenkontrolle keine inneren Hohlräume
Es kann noch enthalten offene Stromkreise, Kurzschlüsse oder unzureichende Verbindungen die nur durch eine elektrische Prüfung festgestellt werden können.
Die elektrische Prüfung (E-Test) verifiziert die tatsächliche elektrische Integrität einer Leiterplatte vor der Montage oder dem Versand.
Reihenfolge der Inspektion:
AOI-Inspektion in der PCB-Fertigung
Röntgeninspektion in der PCB-Herstellung
Was ist eine elektrische PCB-Prüfung?
Bei der elektrischen Prüfung von Leiterplatten werden elektrische Signale an eine blanke Leiterplatte angelegt, um diese zu überprüfen:
- Kontinuität aller Netze
- Fehlen unbeabsichtigter Kurzschlüsse
- Konformität mit der Designkonnektivität
Im Gegensatz zu AOI oder Röntgenstrahlung wertet E-Test direkt aus elektrische Funktionnicht das physische Erscheinungsbild.
Durch elektrische Prüfung entdeckte Defekte
Elektrische Prüfungen sind wirksam bei der Identifizierung von funktionelle Mängel, einschließlich:
- Offene Stromkreise
- Kurzschlüsse
- Falsche Netzverbindungen
- Kaputte Spuren
- Fehlende Durchkontaktierungen
Viele dieser Mängel können bei einer Sichtprüfung unsichtbar oder uneindeutig sein.
Grundlegende Ursachen:
PCB-Fertigungsfehler und wie man sie vermeidet
Gängige elektrische Prüfverfahren
Prüfung auf der Grundlage von Vorrichtungen (Nagelbett)
Wie es funktioniert
- Eine spezielle Halterung kontaktiert vordefinierte Prüfpunkte
- Signale werden gleichzeitig an mehrere Netze angelegt
Vorteile
- Schnelle Testgeschwindigkeit
- Geeignet für Großserienproduktion
Beschränkungen
- Hohe Vorlaufkosten für die Einrichtung
- Weniger flexibel für Designänderungen
Flying Probe Testing
Wie es funktioniert
- Bewegliche Sonden kontaktieren die Prüfpunkte nacheinander
- Keine spezielle Halterung erforderlich
Vorteile
- Niedrige Einrichtungskosten
- Ideal für Prototypen und Kleinserien
Beschränkungen
- Langsamere Testzeit
- Begrenzte Skalierbarkeit
Vergleich der Methoden:
Flying Probe vs. Fixture Testing
Was elektrische Prüfungen nicht erkennen können
Die elektrische Prüfung hat klare Grenzen.
Einschränkungen von E-Test
- Kann die Kupferdicke nicht beurteilen
- Kann keine inneren Hohlräume erkennen
- Keine Vorhersage der langfristigen Zuverlässigkeit
- Kann keine kosmetischen Probleme erkennen
Zum Beispiel, ein Via mit Dünnverkupferung können den E-Test bestehen, aber nach einer Temperaturwechselprüfung versagen.
Verlässlichkeitsrisiko:
PCB-Zuverlässigkeitstests erklärt
Elektrische Prüfung vs. Inspektionsmethoden
| Aspekt | AOI | Röntgenstrahlen | Elektrischer Test |
|---|
| Erkennt offene/kurze Stellen | Begrenzt | Begrenzt | ✅ |
| Detektiert innere Hohlräume | ❌ | ✅ | ❌ |
| Funktionelle Überprüfung | ❌ | ❌ | ✅ |
| Prognostiziert Zuverlässigkeit | ❌ | ❌ | ❌ |
Jede Methode befasst sich mit einer anderen Risikokategorie.
Wenn die elektrische Prüfung angewendet wird
In der Regel wird eine elektrische Prüfung durchgeführt:
- Nach der PCB-Fertigung
- Vor der Montage
- Vor dem Versand
In einigen Fällen wird die Prüfung nach der Reparatur oder Nacharbeit wiederholt.
Testabdeckung und Netzlistengenauigkeit
Die Genauigkeit der elektrischen Prüfung hängt ab von:
- Korrekte Netzlistendaten
- Zugängliche Prüfpunkte
- Stabiler Sondenkontakt
Entwürfe mit:
- Unzureichende Testpads
- Äußerst feine Merkmale
kann die Testabdeckung verringern oder die Zahl der Fehlversuche erhöhen.
Auswirkungen auf das Design:
PCB-Designrichtlinien und Testbarkeit
Elektrische Prüfung und Ertragskontrolle
Die elektrische Prüfung spielt dabei eine Schlüsselrolle:
- Aussortieren defekter Platten
- Feedback an die Fertigung
- Identifizierung wiederkehrender Fehlermuster
Testdaten werden häufig verwendet, um:
- Verbesserung der Bohrgenauigkeit
- Optimieren der Beschichtungsparameter
- Verfeinerung der Ätzkontrolle
Elektrische Prüfung Kostenüberlegungen
Die elektrische Prüfung verursacht zusätzliche Kosten, die von folgenden Faktoren beeinflusst werden:
- Komplexität des Boards
- Auswahl der Testmethode
- Volumen und Erfassungsbedarf
Das Auslassen des E-Tests erhöht jedoch das Risiko von:
- Fehler bei der Montage
- Feldrückgaben
- Gewährleistungsansprüche
Kostenperspektive:
PCB-Herstellung Kosten vs. Qualität - Kompromisse
Wie sich die elektrische Prüfung in ein Qualitätssystem einfügt
Ein robustes PCB-Qualitätssystem ist integriert:
- AOI für Oberflächenfehler
- Röntgenstrahlen für die interne Inspektion
- Elektrische Prüfung auf Konnektivität
- Zuverlässigkeitstests für das Langzeitverhalten
Bei TOPFAST wird die elektrische Prüfung als eine vorgeschriebenes Funktionstor, zugeschnitten auf das Volumen und die Anwendungsanforderungen.
Schlussfolgerung
Die elektrische Prüfung von Leiterplatten ist die einzige Methode, mit der die elektrische Konnektivität direkt überprüft werden kann.
Sie kann zwar nicht jeden Fehler aufdecken, ist aber unerlässlich, um sicherzustellen, dass eine Leiterplatte funktioniert:
- Funktionen wie vorgesehen
- ist sicher für die Montage
- Erfüllt die grundlegenden Qualitätsanforderungen
Dieser Artikel stellt die dritte Kernkomponente des PCB Inspektion und Prüfung cluster.
PCB Elektrische Prüfung FAQ
F: Ist eine elektrische Prüfung für alle Leiterplatten erforderlich? A: Nicht immer, aber für die meisten Entwürfe dringend empfohlen.
Q: Können elektrische Tests Zuverlässigkeitsprobleme aufdecken? A: Nein. Es wird nur die aktuelle elektrische Integrität überprüft.
Q: Was ist besser: Flying Probe oder Fixture Testing? A: Das hängt vom Volumen, der Komplexität und den Kostenvorgaben ab.
Q: Kann eine Leiterplatte den E-Test bestehen und später trotzdem durchfallen? A: Ja, aufgrund von verborgenen Mängeln oder Zuverlässigkeitsproblemen.
Q: Wann sollte der E-Test übersprungen werden? A: Nur für sehr risikoarme, kostengünstige Anwendungen nach sorgfältiger Prüfung.