L'importanza dell'ispezione dei PCB
1. Garantire la qualità dei prodotti elettronici
Attraverso l'ispezione, i problemi del Produzione di PCB Il processo può essere prontamente identificato e corretto, impedendo l'ingresso sul mercato di prodotti non conformi alle norme. In questo modo si salvaguarda la stabilità e la sicurezza dei prodotti elettronici.
2.Miglioramento dei processi produttivi
I problemi scoperti durante l'ispezione forniscono basi scientifiche per l'ottimizzazione e l'aggiornamento dei prodotti.I produttori possono perfezionare continuamente le tecniche di produzione sulla base dei risultati delle ispezioni, migliorando così la qualità e le prestazioni dei PCB.
1.Conoscenza di base dell'ispezione dei PCB
1.1 Ispezione visiva
Eseguire un'ispezione visiva completa del PCB per cercare segni visibili di danni, tra cui:
- Danni ai componenti, parti mancanti o disallineate
- Fessurazione del giunto a saldare, saldatura a freddo o saldatura virtuale
- Circuiti bruciati, rotti o corrosi
- Contaminazione, graffi o deformazioni della scheda
1.2 Preparazione alla sicurezza elettrica
- Assicurarsi che l'attrezzatura di prova (saldatore, multimetro, ecc.) abbia buone prestazioni di isolamento.
- Evitare le operazioni sotto tensione per ridurre i rischi di danni ai circuiti
- Prima di eseguire il test, verificare che l'ambiente di lavoro sia asciutto e privo di interferenze elettrostatiche.
1.3 Comprensione dei principi del circuito
- Conoscere le funzioni dei circuiti integrati, i parametri elettrici e i ruoli dei pin.
- Imparare a conoscere l'intervallo di tensione normale e le caratteristiche della forma d'onda dei punti di test principali.
1.4 Precauzioni per la misurazione
| Precauzione | Contenuto specifico |
|---|
| Prevenzione dei cortocircuiti | Proteggere le sonde durante i test per evitare cortocircuiti tra i pin, soprattutto per i circuiti integrati CMOS. |
| Selezione dello strumento | Utilizzare multimetri ad alta impedenza per misurare la tensione continua e ridurre gli errori di misura. |
| Gestione termica | Assicurarsi che i circuiti integrati di potenza abbiano una buona dissipazione del calore per evitare danni da surriscaldamento. |
| Qualità delle saldature | Assicurarsi che i giunti di saldatura siano saldi, senza saldatura fredda o adesione della saldatura, e controllare che non vi siano cortocircuiti dopo la saldatura. |
1.5 Principi di valutazione dei guasti
Non concludere facilmente che un circuito integrato è danneggiato. Confermare con più misure ed escludere i fattori esterni.
2. Metodi di debug dei PCB
2.1 Ispezione preliminare
- Ispezione visiva:Verificare che non vi siano danni meccanici o cortocircuiti evidenti
- Test di alimentazione:Misurare la resistenza tra le linee di alimentazione e di terra per garantire un valore di resistenza sufficiente.
2.2 Installazione e test passo-passo
- Installazione del modulo di alimentazione: Per prima cosa, installare la sezione di alimentazione e testare l'uscita utilizzando un alimentatore regolato regolabile.
- Installazione modulare: Installare i componenti modulo per modulo, eseguendo test funzionali dopo l'installazione di ciascun modulo.
- Test complessivo: Eseguire test funzionali a livello di sistema dopo l'installazione di tutti i moduli.
3. Metodi di diagnosi dei guasti dei PCB
3.1 Metodo di misurazione della tensione
- Controllare se la tensione dei pin di alimentazione di ciascun chip è normale.
- Identificare i problemi di alimentazione: tensione anomala, ondulazione eccessiva o instabilità.
3.2 Metodo di iniezione del segnale
- Iniettare i segnali dall'estremità di ingresso e rilevare in sequenza le forme d'onda in ciascun punto
- Individuare le anomalie del segnale: attenuazione, distorsione o interruzione.
3.3 Metodo di ispezione sensoriale
Utilizzare più mezzi sensoriali per identificare i problemi:
- Visione: Danni fisici ai componenti, bruciature
- Audizione: Suoni anomali (suoni di scarica, suoni di oscillazione)
- L'odore: Odore di bruciato, odore chimico
- Toccare: Componenti surriscaldati, collegamenti allentati
4. Analisi dei guasti dei circuiti stampati
4.1 Classificazione delle cause di guasto
| Categoria di fallimento | Cause specifiche |
|---|
| Problemi materiali | Difetti del substrato, materiali di saldatura non qualificati e invecchiamento del materiale |
| Difetti di progettazione | Cablaggio troppo denso, carico di corrente insufficiente, dissipazione termica inadeguata |
| Tecniche di lavorazione | Deviazioni di stampa, incisioni incomplete e foratura imprecisa |
| Fattori ambientali | Alta temperatura, elevata umidità, vibrazioni, gas corrosivi |
| Uso improprio | Sovraccarico, cortocircuito, funzionamento errato |
4.2 Metodi di analisi dei guasti
- Ispezione visiva: Osservare i danni fisici al microscopio
- Test elettriciUtilizzare multimetri e oscilloscopi per testare la conduttività e l'isolamento.
- Analisi termica: Usare le termocamere per identificare le aree di surriscaldamento
- Analisi chimica: Analisi della composizione del materiale per determinare la contaminazione o la corrosione.
- Analisi FMEA: Identificare sistematicamente le modalità di guasto potenziali
5. Guida all'accettazione della qualità dei PCB
5.1 Standard di ispezione visiva
- Qualità della superficieNessun graffio, ammaccatura, macchia d'olio o impronta digitale.
- Circuiti e pad: Circuiti completi, pastiglie piatte senza ossidazione
- Marcature in serigrafia: Chiaro e accurato, compresi i simboli dei componenti, i numeri e la polarità
5.2 Test delle prestazioni elettriche
| Tipo di test | Metodo di prova | Standard di qualificazione |
|---|
| Test di conduttività | Multimetro/Tester di conduttività | Nessun cortocircuito/circuito aperto |
| Test di resistenza dell'isolamento | Tester di resistenza di isolamento | Il valore di resistenza soddisfa gli standard di progettazione |
| Test di resistenza alla tensione | Tester di resistenza alla tensione | Nessun guasto/flashover |
5.3 Controllo delle dimensioni e delle tolleranze
- Dimensioni di massima: Lunghezza, larghezza e spessore soddisfano i requisiti di progetto
- Posizione e apertura del foro: Posizionamento preciso dei fori di montaggio e dei fori di posizionamento
- Interlinea: La larghezza e la spaziatura delle linee sono conformi alle specifiche di progetto
5.4 Valutazione di producibilità e assemblabilità
- Fattibilità del processo: Il progetto è conforme alle capacità del processo di produzione
- Selezione materialeLe prestazioni del materiale soddisfano i requisiti standard
- Installazione dei componenti: Il design delle piazzole facilita l'installazione e la saldatura
- Convenienza della manutenzione: Impostazione ragionevole dei punti di test, facile sostituzione dei componenti
5.5 Revisione dei documenti
- Documenti di progettazione: Schemi circuitali completi e accurati, schemi di layout, file Gerber
- Registri del processo di produzione: Rapporti di ispezione delle materie prime, registrazioni dei parametri di processo
- Rapporti di prova: Rapporti completi di ispezione delle prestazioni elettriche e dimensionali
6. Problemi comuni di ispezione dei PCB e soluzioni
6.1 Problemi comuni di ispezione
- Saldatura a freddo/saldatura virtuale: Le giunzioni a saldare sembrano buone, ma il collegamento elettrico è inaffidabile
- Sfere di saldatura/scorie: Le piccole sfere di saldatura generate durante la saldatura possono causare cortocircuiti.
- Scorrimento della lamina di rame: Adesione insufficiente tra il substrato e la lamina di rame
- Maschera di saldatura scadente: Copertura incompleta o spessore non uniforme
6.2 Soluzioni e misure preventive
- Ottimizzare i parametri del processo di saldatura (temperatura, tempo, utilizzo del flussante)
- Rafforzare l'ispezione dei materiali in entrata per garantire la qualità delle schede e delle saldature.
- Migliorare la progettazione per evitare l'instradamento ad angolo acuto e lo sbilanciamento delle lamine di rame
- Manutenzione regolare delle apparecchiature di ispezione per garantire l'accuratezza delle misure
Grazie a metodi di test sistematici e a rigorose procedure di accettazione della qualità, l'affidabilità e la durata delle schede PCB possono essere notevolmente migliorate, fornendo una solida base per la qualità complessiva dei prodotti elettronici.