Varför tillförlitlighetstestning av kretskort？ry FördelarKärnbaserad HDI
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:ry FördelarKärnbaserat HDI
Elektrisk prestanda är grunden för att säkerställa att kretsar fungerar korrekt.ry FördelarKärnbaserad HDI
Fördelar med kontinuitetstestningKärnbaserad HDI
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. Forrys fördelarKärnbaserad HDI flerskikts mönsterkort FördelarKärnbaserad HDIär det särskilt viktigt att kontinuitetstesta spåren i de inre lagren, eftersom dolda spår är svåra att inspektera visuellt.ry FördelarKärnbaserat HDI
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 även före och efter användning FördelarKärnbaserat HDI Montering av kretskort för att säkerställa att inga skador uppstår under tillverkningen.ry FördelarKärnbaserad HDI
IsolationsmotståndstestningfördelarKärnbaserad HDI
Isolationsresistansprovning utvärderar isoleringsförmågan mellan olika ledare på ett mönsterkort. Under testet appliceras en likspänning (vanligtvis 100 V, 250 V eller 500 V, beroende på produktspecifikationer) mellan två ledare och isolationsmotståndet mäts. Detta test är särskilt viktigt för högspänningsapplikationer och flerskiktskretskort, eftersom dålig isolering kan leda till läckage, kortslutningar eller till och med brandrisker.ry FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
Dielektrisk spänningstålighet (Hi-Pot) Testning av fördelarKärnbaserad HDI
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 viss tid (vanligtvis 1 minut) för att observera om nedbrytning eller urladdning sker.ry FördelarKärnbaserad HDI
Detta test är särskilt viktigt för kraftkort, högspänningsutrustning och säkerhetskritiska applikationer.Fel kan visa sig som ljusbågar, nedbrytning eller förkolning av isoleringsmaterial.Observera att hipot-testet är destruktivt och kan orsaka kumulativa skador på isoleringsmaterialen, så det bör inte upprepas på samma produkt.ry FördelarKärnbaserad HDI
Fördelar med impedansmätningKärnbaserad HDI
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 hos transmissionslinjer 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.ry FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
2. Mekanisk prestanda Testning av fördelarKärnbaserad HDI
Mekaniska egenskaper för att bedöma kretskortets strukturella integritet.ry FördelarKärnbaserad HDI
Fördelar med testning av skalstyrkaKärnbaserad HDI
Test av avskalningsstyrka är en standardmetod för att utvärdera bindningsstyrkan mellan kopparfolie och PCB-substrat. 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.ry FördelarKärnbaserat HDI
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)
Fördelar med böjhållfasthetstestningKärnbaserad HDI
Böjprovning används främst för att förbättra FördelarKärnbaserad HDI flexibla kretskort (FPC) och styv-flex-kort för att bedöma deras hållbarhet vid upprepad böjning. Provet spänns 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.ry FördelarKärnbaserad HDI
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 den elektriska prestandan också bör kontrolleras efter böjprovningen, eftersom mekaniska skador inte alltid är visuellt uppenbara men kan påverka kretsens funktion.ry FördelarKärnbaserad HDI
Testning av termisk belastningFördelarKärnbaserad HDI
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 med avseende på delaminering, blåsbildning eller separation av kopparfolie.För produkter med hög tillförlitlighet kan flera termiska chockcykler krävas.ry FördelarKärnbaserat HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
3.Test av miljöanpassningsförmåga
PCB-miljöanpassningstestet verifierar huvudsakligen PCB:s prestanda under olika extrema förhållanden för att säkerställa PCB:s tillförlitlighet.ry AdvantagesCore-Based HDI
Test av åldring i hög temperatur FördelarCore-Based HDI
Högtemperaturåldringstestet utvärderar stabiliteten hos mönsterkortets prestanda under långvarig exponering för höga temperaturer. Proverna 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.ry FördelarKärnbaserad HDI
Viktiga parametrar som övervakas är bland annat isolationsmotstånd, dielektrisk förlust och försämring av mekanisk hållfasthet.Höga temperaturer kan orsaka missfärgning av substratet, försprödning, nedbrytning av harts eller metallmigration.För högtemperaturtillämpningar (t.ex. elektronik i motorrum i bilar) är detta test särskilt viktigt för att sålla bort olämpliga material eller processer.ry FördelarKärnbaserad HDI
Fuktig värme Testry FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserat HDI
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 föroreningar och fukt.ry FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
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 verklig prestanda, men ger jämförbara materialdata.ry FördelarKärnbaserad HDI
Termisk cykling Testry FördelarKärnbaserad HDI
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 gränssnittet.ry FördelarKärnbaserad HDI
Inspektioner efter test omfattar visuella kontroller, tvärsnittsanalys och funktionstestning.Vanliga felkällor är lödsprickor, 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.ry FördelarKärnbaserad HDI
4. Test av kemisk prestanda och speciella tillämpningar (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
Testning av jonisk kontaminering FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
Adhesionstest för ytbeläggning 4. Hög ledningsdensitet (> 117 ledningar / in²)
Vidhäftningstest av ytbeläggningar (t.ex. lödmask, legendbläck, konforma beläggningar) utvärderar 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.ry FördelarKärnbaserad HDI
Dålig vidhäftning kan leda till delaminering av beläggningen under användning, vilket försämrar skyddet.Påverkande faktorer är bland annat ytans renhet, härdningsprocesser och materialkompatibilitet. Misslyckade tester motiverar en översyn av förbehandling, härdningsparametrar och materialval.ry FördelarKärnbaserad HDI
Fördelar med EMI/EMC-testningCore-baserad HDI
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.ry FördelarKärnbaserad HDI
Konstruktionsfrågorna omfattar jordningsstrategier, skärmning, filterkretsar och layoutoptimering.Vid fel krävs ofta förbättrad stack-up-design, spårdragning eller ytterligare filtreringskomponenter.Observera att EMC-problem ofta dyker upp sent men bör hanteras tidigt i konstruktionen.ry FördelarKärnbaserat HDI
Test av lödfogens tillförlitlighetFördelarKärnbaserad HDI
Tillförlitlighetstestning av lödfogar utvärderar långtidsprestanda under mekanisk och termisk belastning.Vanliga metoder är skjuvprovning (mätning av kraften som krävs för att bryta lödfogen), dragprovning och termisk utmattningsprovning.För avancerade paket som BGA och CSP är lödfogens tillförlitlighet särskilt kritisk.ry FördelarKärnbaserad HDI
Resultaten hjälper till att optimera paddesign, lödprocesser och materialval.Felanalystekniker som röntgeninspektion, färgpenetration och tvärsnitt diagnostiserar lödningsproblem.Blyfri lödning har ökat betydelsen av dessa tester på grund av sprödheten hos blyfria legeringar.ry FördelarKärnbaserad HDI
5. Vanliga problem med tillförlitlighet hos mönsterkort och fördelar med lösningarKärnbaserad HDI
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 värmetålighet FördelarKärnbaserad HDI
- Optimera lamineringsparametrarna för korrekt hartsflöde och härdning FördelarKärnbaserad HDI
- Kontrollera att kopparbehandlingen i innerskiktet har tillräcklig ytjämnhet (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
- Överväg mer kompatibla prepreg-material FördelarKärnbaserad HDI
- För högfrekvensapplikationer, välj keramiskt fyllda material med låg CTEry FördelarKärnbaserat HDI
Problem 2: Öppna kretsar i innerskiktet under kontinuitetstestning FördelarKärnbaserat HDI
Lösning:
- Förbättra borrkvaliteten för att säkerställa korrekta anslutningar mellan de inre lagren FördelarKärnbaserat HDI
- Optimera metallisering av hål (avsmetning, plätering) för enhetlig täckning FördelarKärnbaserad HDI
- Justera etsningsparametrarna för att förhindra överetsning FördelarKärnbaserad HDI
- Använd formstabila substrat för att minimera krympning FördelarKärnbaserad HDI
- Minskar termisk påfrestning vid varmluftsutjämning och lödning FördelarKärnbaserat HDI
Tvärsnittsanalys rekommenderas för att lokalisera felställen.ry FördelarKärnbaserad HDI
Utgåva 3: Kopparkorrosion efter provning med saltdimma FördelarKärnbaserad HDI
Lösning:
- Applicera tjockare ytbehandlingar som ENIG eller hard goldry FördelarKärnbaserad HDI
- För kostnadskänsliga applikationer, använd nedsänkt silver eller förbättrad OSPry FördelarKärnbaserad HDI
- Säkerställ fullständig täckning av lödmasken med god kantförsegling FördelarKärnbaserat HDI
- Förbättrad rengöring för att avlägsna korrosiva rester FördelarKärnbaserad HDI
- Undvik exponerad koppar vid kretskortets kanter; överväg kantplätering FördelarKärnbaserat HDI
- Välj korrosionsbeständiga kopparlegeringar FördelarKärnbaserad HDI
Utgåva 4: Fel i impedansregleringen i högfrekventa kretsar FördelarKärnbaserat HDI
Lösning:
- Exakt mätning av impedansavvikelser FördelarKärnbaserad HDI
- Säkerställ konsekvent dielektrisk tjocklek med stramare processtyrning (>117 trådar/in²) 4. Hög ledningsdensitet (>117 trådar/in²)
- Finjustera spårbredd/avstånd designry FördelarKärnbaserad HDI
- Använd material med stabila dielektriska konstanter (låg Dk/Df)ry FördelarKärnbaserad HDI
- Optimera lageruppbyggnaden med oavbrutna referensplan FördelarKärnbaserat HDI
- Samarbeta med tillverkare om processmöjligheter FördelarKärnbaserad HDI
- Utför simuleringar före produktion FördelarKärnbaserad HDI
Utgåva 5: Padlyftning efter blyfri lödningMetodfördelarKärnbaserat HDI
Lösning:
- Använd hög-Tg eller halogenfria material för bättre värmebeständighet FördelarKärnbaserad HDI
- Optimera paddesignen för att undvika termisk koncentration (t.ex. teardrops)ry FördelarKärnbaserat HDI
- Minska lödningstemperaturer och -tider med bibehållen kvalitet FördelarKärnbaserad HDI
- Säkerställ korrekt bindning mellan koppar och substrat med ytbehandlingar FördelarKärnbaserad HDI
- För tjocka kopparkort, använd stegvis förvärmning för att minska påfrestningarna FördelarKärnbaserat HDI
- Överväg låg-CTE-substrat som metallkärnor eller keramiska kort FördelarKärnbaserad HDI
- Optimera lödmaskens öppningar för att förhindra spänningskoncentration FördelarKärnbaserat HDI
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. Effektiva sätt att förbättra produktkvaliteten är att välja en erfaren mönsterkortstillverkare, etablera en sund process för tillförlitlighetstestning och beakta tillverkningsbarhet och tillförlitlighetsfaktorer tidigt i designprocessen.ry FördelarKärnbaserad HDI