Контроль качества и испытания на надежность двусторонних печатных плат (PCB)

Двусторонние печатные платы (PCB) широко используются в современных электронных устройствах. С ростом сложности и требований к производительности повышается и важность обеспечения качества продукции и её долговременной надежности. Ниже представлен подробный обзор методов контроля качества и испытаний на надежность для двусторонних печатных плат.

Методы контроля качества

Обычно применяются в процессе или после производства, чтобы обеспечить правильность сборки и функциональность.

1.1 AOI (Автоматическая оптическая инспекция)

Цель: Проверка смещения компонентов, недостаточного количества припоя, ошибок полярности, отсутствующих или закороченных элементов

Преимущества: Быстро, бесконтактно, подходит для массового производства

Применение: После поверхностного монтажа (SMT), особенно эффективно для обнаружения визуальных дефектов

1.2 Рентгеновская инспекция

Цель: Контроль скрытых паяных соединений, таких как BGA, QFN и микросхем с мелким шагом выводов

Выявляет: Пустоты, холодные пайки, перемычки, недостаточное количество припоя под компонентами

Применение: Критически важно для сборок высокой плотности и компактных плат

1.3 Визуальный или микроскопический осмотр

Цель: Проверка загрязнений поверхности, формы паяных соединений и видимых дефектов

Применение: Часто используется для мелких партий, прототипов или зон, не охватываемых AOI

1.4 ICT (Тестирование в схеме)

Цель: Электрическое тестирование отдельных компонентов и соединений на плате

Измеряет: Сопротивление, ёмкость, напряжение, направление диодов и др.

Применение: Эффективно для выявления дефектов сборки в серийном производстве

1.5 Функциональное тестирование (FCT)

Цель: Имитация реальных условий эксплуатации для проверки работы платы в соответствии с проектом

Требуется: Индивидуальные тестовые приспособления и программное обеспечение

Применение: Заключительный этап проверки перед отгрузкой, особенно для сложной электроники

Методы испытаний на надежность

Проводятся на этапе разработки или при выборочном контроле, чтобы оценить долговременную работоспособность.

2.1 Термовлажностное циклирование

Цель: Имитация колебаний температуры и влажности

Выявляет: Окисление, коррозию, деградацию паяных соединений

Пример: От 25 °C до 85 °C при 90 % влажности в течение 72 часов

2.2 Тест на термический шок

Цель: Воздействие резких перепадов температуры (например, от −40 °C до +125 °C)

Выявляет: Трещины или отказы, вызванные термическим напряжением, особенно в металлизированных переходных отверстиях и паяных соединениях

2.3 Испытание при повышенной температуре (Burn-In)

Цель: Непрерывная работа платы при высокой температуре в течение длительного времени

Задача: Выявление ранних отказов и устранение слабых компонентов

2.4 Вибрационные и ударные испытания

Цель: Имитация механических нагрузок при транспортировке и эксплуатации

Применение: Часто используется в автомобильной электронике, промышленных контроллерах и портативных устройствах

2.5 Испытание в соляном тумане

Цель: Проверка коррозионной стойкости покрытий поверхности, таких как ENIG или OSP

Применение: Для изделий, эксплуатируемых в прибрежных или влажных условиях

Стандарты и критерии приемки

Визуальный контроль — IPC-A-610

Качество пайки — IPC-J-STD-001

Экологические испытания — IEC 60068 и JEDEC JESD22

Функциональное тестирование — согласно требованиям заказчика или внутренним стандартам

Советы по контролю качества двусторонних печатных плат

Тщательно проверяйте обе стороны, особенно на наличие перевернутых или смещённых компонентов

Уделяйте особое внимание надежности переходных отверстий, так как они критичны для электрических соединений

Для высокоскоростных или высокотоковых схем рекомендуется проводить дополнительные проверки импеданса и тепловое профилирование