电气测试如何确认印刷电路板的完整性

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多年来,印刷电路板(PCB)技术一直在稳步发展,人们主要关注的是我们还能让这个部件做些什么。增加层数、减小电路宽度、增加元件、埋孔、盲孔、控制阻抗–技术变革的清单很长。作为印刷电路板制造商,我们看到的是可以投入生产的设计成品,但事实真的如此吗?通常,我们在收到客户的生产数据后会想:”这个零件能生产出来吗?

我们挑战设备和材料的极限,调整工艺以提高产量,并庆祝成功。但这对生产的测试部分有什么影响呢?可有可无的裸板测试时代已经成为过去。你再也不能通过目测流程或执行可接受质量水平 (AQL) 来确信零件是好的了。我们是否考虑过测试过程?PCB 设计师可以通过技术驱动的 PCB 大大影响加工前置时间。层数越多、孔越多、元件越多,加工前置时间就越长,但测试最终产品所需的时间也越长。如何影响?

在这篇博文中,我们将回顾一些最常见的电路板测试类型、对 PCB 整体完整性的影响,以及与一些更先进测试流程相关的交付周期。

为什么 DFM 审查对测试 PCB 很重要?

电气测试的完整性始于良好的设计、RS274X – X2 格式或 ODB++ 格式的干净数据集,并始终包括 NETLIST 数据。测试产品从 CAM 开始,进行制造设计审查。包含网表的高质量数据将改善流程。

PCB 测试从 CAM 开始。工程部执行基本的设置和设计审查,也就是我们所说的 “查看 “各层中我们可能 “发现 “的不符合标准的地方。当提供 NETLIST 时,我们将文件与 NETLIST 进行比较。这是对未来最终产品的第一次测试。在整个作业的 CAM 制作过程中,工程部门将重复这一过程。

如果我们没有 NETLIST 怎么办?你会惊讶于这种情况的普遍性。事实上,没有提供 NETLIST 的情况更为常见。我们通常会询问客户是否有 NETLIST,但大多数情况下他们都没有。我们的软件允许我们从数据库中提取 NETLIST。这是一个很好的工具,但它的好坏取决于所提供的数据。如果文件中存在错误,而我们在 DFM 中看不到或找不到,零件的加工就会出错。

AOI – 自动光学检测

虽然这不是电气测试 (ET),但也值得一提,因为它是成功构建和提高成品率的关键流程。我在前面提到过视觉检测已经过时,因为 PCB 的技术水平实在太高,无法看到缺陷。AOI 基本上是一种自动光学或视觉检测。AOI 会下载被检查层的电子数据。通过摄像头,任何差异都会用墨水标记记录下来,供操作员核实。缺失电路或断裂等严重故障或缺口或针孔等轻微缺陷也会被记录下来。AOI 是一种神奇的设备,有助于复杂电路板的成功生产。

处理 为什么需要测试电路板

我们经常被问到:”你们会测试我们的电路板吗?答案是肯定的。所有订单都经过电气测试和所有技术测试。有些客户不要求测试或希望对部件进行测试。如果我们与客户之间没有达成某种共识,Epec 是不允许这样做的。

加工高科技或任何技术的印刷电路板并不是一门完全由机器或机器人完成的科学。在大多数行业中,生产线、手工劳动和非自动化设备都是如此。

材料处理、设备故障、化学成分和人为错误都会影响加工过程,导致电路层出现故障。

先进印刷电路板工艺的电气测试时间

一旦部件完成加工,并以最终出厂的形式(单件或阵列布局,有些以较大的面板形式出厂)出厂,则要对最终产品进行电气测试。通常情况下,设计者甚至 PCB 制造商根本不会考虑 ET。这是为什么呢?有几个原因。随着技术的发展,层数、盲孔、元件都会增加时间。每个电气连接都有起点和终点。有些电路利用盲孔作为通向终点的通道,从一层跳到另一层。电路中的中间点和测试点(TP)都需要大量时间,这些测试点用于组装后的最终产品测试。所有示例都必须进行测试,数量越多,测试时间就越长。

我们只能根据我们所知道的情况、通孔数量、单面或双面元件放置情况、通孔、盲孔或埋孔数量来估算 ET 时间。根据这些数字,我们只能计算出我们认为的测试时间。

检测设备各不相同。在大多数设施中,通常使用飞针、钉床或蛤壳。钉床测试仪是传统或原始的测试方法。使用钉床测试仪需要客户制作一个夹具,夹具中包含有机玻璃层、支承销、穿过有机玻璃层的钻孔以支撑支承销。通常情况下,夹具中会保存一块已通过测试的已知良好电路板,以便对零件进行测试。存放夹具所需的面积是个问题,夹具并不小,占用了宝贵的空间,但必须保留。这种测试方法已不再是当今高科技所需要的测试方法,但仍在使用。

飞针或探针机器人测试是一种电子测试方法,也是目前大多数设备中使用最广泛的方法,它更可靠,占用空间更小,但测试过程要慢得多。是的,比较慢,但看得很吸引人。由于每个探针臂都会快速地从一个点移动到另一个点来测试工件,因此完成单件测试可能需要几分钟;我们曾有过每件工件测试超过 45 分钟的记录。

摘要

根据测试的数量,几分钟很快就能变成几天来完成 PCB 订单。考虑到这一点,很多时候并没有什么办法可以消除或减少这个问题。有些时候,交货可能会受到测试延迟的影响,因此,在牺牲承诺交货日期的同时增加 ET 时间是更好的选择。我们会尽最大努力将产品推向生产,为 ET 留出时间。遗憾的是,在第一批零件通过探头之前,ET 时间因素仍是一个谜。

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