Varför PCB-tillförlitlighetstestning?ts/in²) 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar/in²)
I dagens’ s era av snabb utveckling av elektroniska produkter, kretskort (PCB), som kärnkomponenterna i elektronisk utrustning, är deras tillförlitlighet direkt relaterad till prestanda och livslängd för hela product.PCB tillförlitlighetstestning är att säkerställa produktkvalitet är en viktig del av produktkvaliteten, som genom en serie rigorösa testmedel för att bedöma PCB: s prestanda i en mängd olika miljöer och arbetsförhållanden, för att säkerställa den långsiktiga stabiliteten i PCB-produktens drift. PCB-tillförlitlighetstestning är en viktig del av produktkvalitetssäkringen.ts / in²) 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar / in²)
1. Test av elektrisk prestanda: ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Elektrisk prestanda är grunden för att säkerställa att kretsar fungerar korrekt.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Kontinuitetstestning av ledningar/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Kontinuitetstestning är ett av de mest grundläggande och avgörande stegen i tillförlitlighetstestning av mönsterkort. Det primära syftet med detta test är att kontrollera om alla ledande banor på kretskortet har öppna eller kortslutna kretsar. I praktiken använder tekniker specialiserade kretsprovare för att verifiera kontinuiteten i varje ledningsbana och säkerställa att alla elektriska anslutningar uppfyller designkraven. Forts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²) flerskiktade mönsterkort/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)Kontinuitetstestning av spår i innerskiktet är särskilt viktigt, eftersom dolda spår är svåra att inspektera visuellt.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Modern kontinuitetstestning använder vanligtvis flygande prober eller spikmetoder, vilket möjliggör snabb och korrekt identifiering av öppna eller korta kretsar. Under testningen används en liten ström för att mäta motståndet mellan två punkter och avgöra om anslutningen är normal. Kontinuitetstestning bör utföras inte bara efter produktion utan också före och efter/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²) Montering av kretskort för att säkerställa att inga skador uppstår under tillverkningen.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Isolationsresistanstestning (T/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Isolationsresistansprovning utvärderar isoleringsförmågan mellan olika ledare på ett mönsterkort. Under testet appliceras en likspänning (vanligtvis 100 V, 250 V eller 500 V, beroende på produktspecifikationerna) mellan två ledare och isolationsmotståndet mäts. Detta test är särskilt viktigt för högspänningsapplikationer och flerskiktskretskort, eftersom dålig isolering kan leda till läckage, kortslutning eller till och med brandfara.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Högkvalitativa mönsterkort kräver i allmänhet isolationsresistans i megaohmsområdet (MΩ) eller högre, med specifika standarder som varierar beroende på produktanvändning och driftsmiljö.Exempelvis kräver medicintekniska produkter och kretskort för flyg- och rymdindustrin strängare isoleringsprestanda än konsumentelektronik.Miljöfaktorer som temperatur och luftfuktighet måste också beaktas, eftersom de har en betydande inverkan på isoleringsmaterialets prestanda.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Dielektrisk motståndsspänning (Hi-Pot) Testning av volt/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Dielektrisk spänningsprovning (även känd som hipot-provning) är nödvändig för att utvärdera tillförlitligheten hos ett mönsterkorts isoleringssystem.Det innebär att en spänning som är högre än den normala driftspänningen (vanligtvis 2-3 gånger arbetsspänningen) appliceras mellan ledarna eller mellan ledarna och jord för att verifiera mönsterkortets säkerhet under onormala högspänningsförhållanden.Under testet ökas spänningen gradvis till en förutbestämd nivå och bibehålls under en specificerad tid (vanligtvis 1 minut) för att observera om nedbrytning eller urladdning sker.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Detta test är särskilt viktigt för kraftkort, högspänningsutrustning och säkerhetskritiska applikationer.Fel kan visa sig som ljusbåge, nedbrytning eller förkolning av isoleringsmaterial.Observera att hipot-test är destruktivt och kan orsaka kumulativa skador på isoleringsmaterial, så det bör inte upprepas på samma produkt.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Impedans Testtrådar/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
I takt med att elektroniska enheter utvecklas mot högre frekvenser och hastigheter har impedanskontroll av mönsterkort blivit allt viktigare.Impedanstestning verifierar om den karakteristiska impedansen för transmissionsledningar på ett mönsterkort uppfyller designspecifikationerna, vilket är avgörande för signalintegritet och minimering av elektromagnetisk störning.Testet utförs vanligtvis med hjälp av en nätverksanalysator eller tidsdomänreflektometer (TDR) för att mäta impedansen vid specifika frekvenser.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Impedansobalanser kan orsaka signalreflektioner, ringning och överslag, vilket allvarligt försämrar systemets prestanda.För digitala höghastighetskretsar (t.ex. DDR-minnen, PCIe-gränssnitt) och högfrekventa analoga kretsar (t.ex. RF-frontändar) är exakt impedansreglering grundläggande för att säkerställa signalkvaliteten.Konstruktörerna måste ta hänsyn till faktorer som spårbredd, dielektrisk tjocklek, kopparvikt och dielektricitetskonstant och validera den faktiska produkten genom testning.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
2. Mekanisk prestanda Testning av ledningar/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Mekaniska egenskaper för att bedöma PCB:s strukturella integritet.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Peel Strength Testingts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Test av avskalningsstyrka är en standardmetod för att utvärdera bindningsstyrkan mellan kopparfolien och kretskortssubstratet. Detta test kvantifierar vidhäftningen genom att mäta den kraft som krävs för att dra av kopparfolien från substratet. En specialiserad skalhållfasthetstestare används för att skala av en specifik bredd av kopparfolie med konstant hastighet och vinkel (vanligtvis 90 grader) samtidigt som dragkraften registreras.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
God skalhållfasthet är avgörande för att säkerställa mönsterkortets tillförlitlighet under termisk stress, mekanisk vibration och långvarig användning.Enligt IPC-standarderna ska skalhållfastheten för standardkretskort vara minst 1,1 N/mm, med högre krav för applikationer med hög tillförlitlighet.Feltillstånd inkluderar separation av kopparfolie från substratet eller kopparfoliefraktur, ofta orsakad av felaktig laminering, dålig ytbehandling av koppar eller substratkvalitetsproblem.ts / in²)4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar / in²)
Böjhållfasthetsprovning t/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Böjprov används i första hand för att testa kablar/in²) 4. Hög kabeltäthet (>117 kablar/in²) flexibla kretskort (FPC) och styv-flex-kort för att bedöma deras hållbarhet vid upprepad böjning. Provet kläms fast i en specialiserad fixtur och böjs i en angiven vinkel (t.ex. 90 eller 180 grader) och frekvens (t.ex. 100 cykler per minut) tills det går sönder eller ett förutbestämt antal cykler uppnås.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Detta test simulerar mekaniska påfrestningar som uppstår i verkliga tillämpningar, t.ex. gångjärnsområden i vikbara telefoner eller böjningssektioner i bärbara enheter.Testresultaten hjälper till att optimera materialval, stack-up-design och böjningsradie. Observera att elektrisk prestanda också bör kontrolleras efter böjprovning, eftersom mekaniska skador inte alltid är visuellt uppenbara men kan påverka kretsens funktionalitet.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Testning av termisk belastning (t/s/in²) 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
Termisk belastningstestning utvärderar mönsterkortets mekaniska stabilitet under höga temperaturer, särskilt tillförlitligheten hos lödfogar och vior.Den vanligaste metoden innebär att provet sänks ned i smält lod vid 288°C i 10 sekunder (simulerar återflödeslödning) och inspekteras för delaminering, blåsbildning eller separation av kopparfolie.För produkter med hög tillförlitlighet kan det krävas flera termiska chockcykler.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Detta test avslöjar problem relaterade till felmatchning av värmeutvidgningskoefficienten (CTE), en ledande orsak till fel vid termisk påfrestning.Inspektion efter test med hjälp av mikroskopi eller röntgenavbildning bör fokusera på interna strukturer, särskilt viaväggens integritet.För HDI-kort (High Density Interconnect) är tillförlitligheten hos mikrovia särskilt kritisk på grund av deras känslighet för termisk stress.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
3.Test av miljöanpassningsförmåga
PCB-miljöanpassningstest verifierar huvudsakligen PCB: s prestanda under olika extrema förhållanden för att säkerställa PCB: s tillförlitlighet.ts/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Test för åldrande vid hög temperatur TTT/in²) 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
Högtemperaturåldringstestet utvärderar stabiliteten hos mönsterkortets prestanda under långvarig exponering för höga temperaturer. Prover placeras i en miljö som överstiger normala driftstemperaturer (t.ex. 125°C eller 150°C) under hundratals till tusentals timmar, med regelbundna kontroller av elektriska och fysiska förändringar. Detta test påskyndar materialets åldrande och hjälper till att förutsäga produktens livslängd under normala förhållanden.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Viktiga parametrar som övervakas är isoleringsresistans, dielektrisk förlust och försämring av mekanisk hållfasthet.Höga temperaturer kan orsaka missfärgning av substratet, försprödning, nedbrytning av harts eller metallmigration.För tillämpningar med höga temperaturer (t.ex. elektronik i bilars motorrum) är detta test särskilt viktigt för att sålla bort olämpliga material eller processer.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Fuktig värme Testts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Testet med fuktig värme simulerar effekterna av hög luftfuktighet och temperatur på mönsterkort och utvärderar fuktbeständighet och korrosionsbeständighet hos metallkomponenter.Typiska förhållanden är 85°C och 85% relativ luftfuktighet (RH), som varar från 96 till 1 000 timmar.Under och efter testet kontrolleras isoleringsmotstånd, ytisoleringsmotstånd (SIR) och metallkorrosion.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Fuktiga miljöer kan orsaka olika typer av fel, t.ex. försämrad isoleringsprestanda, dendrittillväxt som orsakar kortslutning, korrosion i lödfogar och blåsbildning på ytskiktet.För utomhusutrustning, fordonselektronik och marina applikationer är det viktigt med utmärkt motståndskraft mot fuktig värme.Funktionskontroller efter test bör fokusera på kretsar med hög impedans och finfördelade komponenter, eftersom dessa områden är mer känsliga för kontaminering och fukt.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Saltspraytest
Saltspraytestet utvärderar specifikt korrosionsbeständigheten hos mönsterkort och ytfinish i salta och fuktiga miljöer.Proverna utsätts för en 5% saltspray vid 35°C under 24 timmar till flera hundra timmar, beroende på produktkrav.Detta test är särskilt viktigt för kust-, marin- och fordonstillämpningar.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Vid inspektioner efter test bör metallkomponenter (t.ex. kuddar, stift och kontakter) undersökas med avseende på korrosion och förändringar i isoleringsmaterialets prestanda.Val av ytfinish (t.ex. ENIG, doppning av tenn, OSP) påverkar resultaten avsevärt.Observera att saltspraytestning är ett accelererat korrosionstest och att resultaten kan skilja sig från verkliga prestanda, men ger jämförbara materialdata.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Termisk cykling Testts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Det termiska cykeltestet utvärderar mönsterkortets motståndskraft mot termisk stress genom att upprepade gånger växla mellan extrema temperaturer (t.ex. -40°C till +125°C).Varje cykel innehåller vanligtvis temperaturuppehållsperioder och snabba övergångar, med totala cykler som sträcker sig från hundratals till tusentals.Detta test avslöjar CTE-missanpassningar, utmattning av lödfogar och delaminering av gränsytor.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Inspektioner efter test omfattar visuella kontroller, tvärsnittsanalys och funktionstestning.Vanliga felkällor är lödfogsprickor, via-frakturer, utmattning av BGA-kulor och delaminering av substrat.Fordons- och flygplansapplikationer ställer höga krav på termisk cykling på grund av stora och frekventa temperaturfluktuationer.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
4. Test av kemisk prestanda och speciella tillämpningar (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
Test av jonisk kontaminering (t/s/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Test av jonisk kontaminering kvantifierar kvarvarande joniska föroreningar på PCB-ytor, vilket kan orsaka elektrokemisk migration och korrosion.IPC-TM-650-metoden används vanligen för att mäta förändringar i lösningsmedlets konduktivitet efter rengöring av prover.Resultaten uttrycks som ekvivalent NaCl-koncentration i μg/cm².ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Hög jonisk kontaminering (t.ex. från flussrester, fingeravtryck eller processkemikalier) minskar avsevärt ytans isolationsmotstånd och kan leda till dendrittillväxt och kortslutning i fuktiga miljöer.För produkter med hög tillförlitlighet måste jonisk kontaminering kontrolleras strikt.Rengöring efter test och processförbättringar är viktiga lösningar.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Adhesionstest för ytbeläggning 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar / in²)
Vidhäftningstest av ytbeläggningar (t.ex. lödmask, legendbläck, konforma beläggningar) utvärderas bindningsstyrkan mellan skyddsskikt och substrat.Vanliga metoder är tejptestning (applicering och snabb borttagning av standardtejp), tvärsnittstestning (ritsning av ett rutmönster och bedömning av om det lossnar) och nötningstestning.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Dålig vidhäftning kan leda till delaminering av beläggningen under användning, vilket försämrar skyddet.Påverkande faktorer inkluderar ytans renhet, härdningsprocesser och materialkompatibilitet. Testmisslyckanden motiverar en översyn av förbehandling, härdningsparametrar och materialval.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
EMI/EMC-testning 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Tester av elektromagnetisk interferens (EMI) och elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) bedömer ett mönsterkorts elektromagnetiska egenskaper, inklusive utstrålad emission och immunitet.Testerna utförs i skyddade kammare med hjälp av antenner, prober och specialutrustning för att mäta elektromagnetiska fältstyrkor vid specifika frekvenser.För digitala och trådlösa höghastighetsenheter är bra EMI/EMC-prestanda avgörande.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Konstruktionsfrågorna omfattar jordningsstrategier, skärmning, filterkretsar och layoutoptimering.Vid fel krävs ofta förbättrad stack-up-design, spårdragning eller ytterligare filterkomponenter.Observera att EMC-problem ofta dyker upp sent men bör hanteras tidigt i konstruktionen.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Tillförlitlighetstest för lödfogar (T/in²) 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
Tillförlitlighetstestning av lödfogar utvärderar långtidsprestanda under mekanisk och termisk belastning.Vanliga metoder är skjuvprovning (mätning av kraften för att bryta lödfogar), dragprovning och termisk utmattningsprovning.För avancerade paket som BGA och CSP är lödfogens tillförlitlighet särskilt kritisk.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Resultaten hjälper till att optimera paddesign, lödprocesser och materialval.Felanalystekniker som röntgeninspektion, färgpenetration och tvärsnitt diagnostiserar lödningsproblem.Blyfri lödning har ökat vikten av dessa tester på grund av sprödheten hos blyfria legeringar.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
5. Vanliga tillförlitlighetsproblem och lösningar för kretskort 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
Utgåva 1: PCB-delaminering under höga temperaturer 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar / in²)
Lösning:
- Använd material med hög Tg (t.ex. Tg ≥170°C) för bättre värmebeständighet/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Optimera lamineringsparametrarna för korrekt hartsflöde och härdning/in²) 4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²)
- Kontrollera att kopparbehandlingen i innerskiktet har tillräcklig ytjämnhet (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
- Överväg mer kompatibla prepregmaterialst/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- För högfrekvenstillämpningar, välj keramiskt fyllda material med låg CTEts/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Utgåva 2: Öppna kretsar i innerskiktet under kontinuitetstestningts/in²) 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar/in²)
Lösning:
- Förbättra borrkvaliteten för att säkerställa korrekta anslutningar i innerskiktet (>117 ledningar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Optimera metallisering av hål (avsmetning, plätering) för enhetlig täckning 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Justera etsningsparametrarna för att förhindra överetsning/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Använd formstabila substrat för att minimera krympning av ledningar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
- Minska den termiska påfrestningen vid varmluftsutjämning och lödning/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Tvärsnittsanalys rekommenderas för att lokalisera felställen.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Utgåva 3: Kopparkorrosion efter saltspraytestning (>117 ledningar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Lösning:
- Applicera tjockare ytbehandlingar som ENIG eller hårda guldtrådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- För kostnadskänsliga applikationer, använd nedsänkt silver eller förbättrade OSPts/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Säkerställ fullständig täckning av lödmasken med god kantförsegling (>117 ledningar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Förbättrad rengöring för att avlägsna korrosiva rester/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Undvik exponerad koppar vid kortets kanter; överväg kantplätering/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Välj korrosionsbeständig kopparlegeringst/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Utgåva 4: Fel i impedansregleringen i högfrekventa kretsar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Lösning:
- Exakt mätning av impedansavvikelserst/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Säkerställ konsekvent dielektrisk tjocklek med stramare processtyrning (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
- Finjustera spårbredd/spacing designsts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Använd material med stabila dielektriska konstanter (låg Dk/Df)ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Optimera lageruppbyggnaden med oavbrutna referensplaner/in²)4. Hög kabeldensitet (>117 kablar/in²)
- Samarbeta med tillverkare om processförmågor (>117 ledningar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Utför förproduktionssimuleringar/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Utgåva 5: Padlyftning efter blyfri lödning/trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (117 ledningar/in²)
Lösning:
- Använd hög-Tg eller halogenfria material för bättre värmebeständighet/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Optimera paddesignen för att undvika termisk koncentration (t.ex. teardrops) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Minska lödningstemperaturer och -tider med bibehållen kvalitet 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Säkerställ korrekt bindning mellan koppar och substrat med ytbehandlingarst/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- För tjocka kopparkort, använd stegvis förvärmning för att minska stressen/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Överväg låg-CTE-substrat som metallkärnor eller keramiska kort/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
- Optimera lödmasköppningar för att förhindra spänningskoncentrationer/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)
Slutsats
PCB-tillförlitlighetstestning är en nyckellänk för att säkerställa en långsiktig stabil drift av elektroniska produkter under hela livscykeln för design, tillverkning och applikation. Ett omfattande testsystem inkluderar elektrisk prestanda, mekaniska egenskaper, miljöanpassningsförmåga och kemiska egenskaper och andra dimensioner, som effektivt kan identifiera potentiella defekter och svaga länkar. Vanliga tillförlitlighetsproblem som delaminering, öppna kretsar, korrosion, impedansavvikelser och lödfel kan åtgärdas genom systematisk analys och riktade förbättringsåtgärder. Att välja en erfaren mönsterkortstillverkare, att etablera en sund process för tillförlitlighetstestning och att beakta tillverkningsbarhet och tillförlitlighetsfaktorer tidigt i designprocessen är effektiva sätt att förbättra produktkvaliteten.ts/in²)4. Hög ledningsdensitet (>117 ledningar/in²)