Test PCB - Le guide ultime de la FAQ en 2022

Introduction:

Si vous envisagez de construire vos propres cartes, vous devez disposer d'un guide complet de test de PCB. Vous apprendrez comment effectuer des tests de PCB et quelles questions vous devriez vous poser avant de commencer à utiliser son approche complète et conviviale. Il n'y a pas de meilleure façon de commencer que de lire ce guide. Les tests de PCB sont une partie importante de toute conception de produit électronique, et toute défaillance peut entraîner des milliers de dollars de perte de revenus.

Le test de vieillissement est un type rigoureux de test de PCB qui identifie les premières défaillances et détermine la capacité de charge de la carte. Bien que les tests de vieillissement puissent être nocifs pour les composants électroniques, ils peuvent vous aider à économiser du temps et de l'argent à long terme. Contrairement aux tests fonctionnels, les tests de vieillissement poussent l'alimentation à travers la carte en continu pendant 48 à 168 heures. Si une carte s'avère défectueuse après ce délai, elle devra être retravaillée ou renvoyée au fabricant.

Lors de la création d'un PCB, tenez compte de l'épaisseur et de la conception du PCB. 1.6 mm FR-4 est utilisé pour créer la norme PCB à 12 couches. ces questions et d'autres trouveront une réponse dans le guide final de la FAQ. L'épaisseur du PCB peuvent affecter les performances du conseil d'administration. De plus, gardez à l'esprit l'intégrité du signal lors de la conception de votre circuit imprimé. Avant l'assemblage, effectuez des tests d'intégrité du signal pour vous assurer que votre conception répond à vos attentes.

Les BPC étaient largement utilisés pour les ballasts de lampes fluorescentes avant leur interdiction en 1979. C'est un problème si le ballast fuit, et si cela se produit, le ballast contenant le BPC sera jeté comme déchet dangereux. Mais ne vous inquiétez pas, le guide FAQ ultime répondra à tous vos tests de PCB et à d'autres questions liées aux PCB. La couverture complète des réglementations sur les PCB dans le guide est essentielle pour toute personne intéressée par l'utilisation des tests de PCB.

Qu'est-ce qu'un test PCB ?

Qu'est-ce que le test PCB exactement ? Vous vous demandez peut-être ce que c'est et vous ne savez peut-être pas quoi faire. Voici certaines choses dont vous devriez être conscient. Par exemple, les tests de vieillissement consistent à appliquer une puissance maximale à un appareil électronique pendant 48 à 168 heures. Parce qu'il ne détermine pas si le PCB est prêt pour le déploiement, ce type de test est appelé test de mortalité infantile. Ce n'est pas non plus approprié pour tous les projets, mais cela peut vous aider à éviter une sortie de produit potentiellement embarrassante ou dangereuse. Les tests de vieillissement permettent également d'éliminer les défaillances prématurées, qui peuvent raccourcir la durée de vie d'un produit ou d'une carte.

Pourquoi ai-je besoin d'un test PCB ? Étant donné que les PCB sont une partie importante de l'électronique, les PCB défectueux peuvent réduire la productivité et même provoquer des incendies. La meilleure façon d'éviter ces problèmes est d'effectuer des tests de PCB avant la fabrication. Cela permet d'éviter les erreurs qui pourraient compromettre la fonctionnalité du produit et garantit un produit final sans défaut. En conséquence, il réduit les coûts de production et de maintenance tout en garantissant la satisfaction du client quant à la qualité du produit.

Test de sonde volante PCB

Test de sonde volante PCB

L'AOI est le test de PCB le plus élémentaire et constitue généralement la première étape. Il vérifie que la carte correspond au schéma. Les erreurs mécaniques, en revanche, ne peuvent pas être détectées visuellement et doivent être détectées à l'aide d'un microscope. Les tests de PCB sont requis pour tous les PCB, mais sont coûteux, coûtant des dizaines de milliers de dollars par carte. Heureusement, Absolute Electronics propose des PCB fiables provenant de sources fiables.

Comment effectuez-vous un test de PCB ?

Si vous voulez savoir comment effectuer des tests de PCB, vous êtes au bon endroit. Dans cette section, nous décrirons les étapes à suivre et ce que signifient les résultats du test PCB. Les tests de PCB sont effectués sur une large gamme de composants PCB. L'utilisation d'outils et d'équipements appropriés peut vous aider à effectuer correctement le processus de test et à obtenir des résultats précis. Lisez la suite pour plus d'informations!

Le test de vieillissement est une forme plus intensive de test de PCB qui fait fonctionner l'appareil à la puissance maximale pendant 48 à 168 heures. Ce processus est dangereux pour la pièce et n'est pas recommandé pour médical or militaire applications. Cependant, c'est une méthode utile pour détecter les défaillances précoces et déterminer la capacité du PCB à supporter la charge. Bien que les tests de vieillissement soient destructifs, il est nécessaire de garantir la fiabilité et la durabilité de votre PCB et de ses composants.

La première étape des tests de PCB consiste à déterminer quels composants de la carte ont la résistance appropriée. Ces composants peuvent faire partie d'un réseau ou être indépendants. Les tests de réseau recueilleront des données à partir de composants critiques spécifiques sur le circuit et les compareront aux valeurs attendues. Les tests de PCB révéleront également les pannes de courant, les circuits manquants ou les composants défectueux.

Salle d'essai de la sonde volante

Salle d'essai de la sonde volante

Le test en circuit est la prochaine étape du test de PCB. Ceci est fait après l'installation des composants. Ce test est utilisé pour déterminer si des courts-circuits existaient pendant le processus d'assemblage. L'étape suivante est le test de la sonde volante, qui consiste à injecter des signaux à travers les broches de test. Vient ensuite le test fonctionnel. Ce test garantit la fonctionnalité finale du produit et fournit une décision oui/non pour le PCB fini. Ce type de test n'est pas courant dans les petites séries de production, mais c'est une bonne option pour les projets qui nécessitent des résultats rapides et précis.

Pourquoi le test PCB est-il nécessaire ?

Il y a beaucoup de réponses à cette question. Par exemple, les PCB sont une partie importante des équipements électroniques. Cependant, ils sont coûteux et longs à produire, et vous ne savez souvent pas pourquoi vous avez besoin de tester les PCB. Pour répondre à cette question, vous devez d'abord comprendre les avantages des tests de PCB. Voici quelques exemples.

Le test PCB est nécessaire si vous voulez vous assurer que votre produit est entièrement fonctionnel. Il existe deux types de tests de circuits imprimés : les tests en circuit et les tests à sonde volante. Les tests en circuit consistent à comparer les caractéristiques électriques des Composants electroniques avec les spécifications d'une carte de circuit imprimé standard. Le premier nécessite l'utilisation d'appareils spéciaux qui ressemblent à des cartes de circuit et vous permettent de visualiser la carte réelle avant le démarrage.

Lorsque vous utilisez le test en circuit, vous injectez une tension dans le circuit, ce qui vous fournira un diagnostic des zones problématiques sur la carte. Grâce à cette méthode, vous pouvez détecter les problèmes avant qu'ils n'affectent l'ensemble de l'assemblage. L'inconvénient des tests en circuit est qu'ils sont coûteux et coûtent des dizaines de milliers de dollars. De plus, il n'est pas toujours possible d'obtenir un PCB ayant réussi tous les tests requis.

Machine d'essai AOI

Machine d'essai AOI

Le test de vieillissement, couramment utilisé dans l'armée, est un test de PCB beaucoup plus intense. Il détermine la capacité de charge d'une planche et décide si elle peut supporter la charge. Cependant, ce n'est pas un bon choix pour les applications médicales ou militaires, et cela peut entraîner la mort prématurée de votre carte. Cela peut également avoir un impact sur le fonctionnement de l'appareil. Il est essentiel de tester la carte avant de la rendre publique.

7 méthodes de test de PCB les plus populaires lors de la fabrication et de l'assemblage de PCB

In Fabrication et assemblage de PCB, les sept méthodes de test de PCB les plus courantes sont utilisées. Chacune de ces méthodes présente des avantages et des inconvénients distincts. Selon le type de carte, ces méthodes peuvent lui être appliquées. Le test de carte PCB nue vérifie la continuité après la fabrication de la carte, tandis que le test netlist/fonctionnel vérifie les courts-circuits avant la fabrication de la carte. Une méthode de test manuelle courante est une inspection visuelle. L'inspection optique automatique (AOI) est un autre type d'inspection qui utilise un système de vision pour capturer une carte de circuit imprimé et la comparer à un ensemble de règles de conception. Test d'impédance TDR assure le bon fonctionnement du signal et peut aider à prévenir les problèmes de performance et de fiabilité. Le groupe d'inspection militaire des PCB A (A) traite également des normes visuelles, de la résistance chimique et des changements physiques.

Salle de test AOI

Salle de test AOI

Les méthodes courantes comprennent les tests de résistance et les tests fonctionnels. Ces tests sont effectués pour éliminer les défauts et assurer la qualité d'un produit. Les trois premières méthodes de test sont inhabituelles, tandis que la dernière est la plus courante. Les tests de résistance sont généralement effectués sur les produits nouvellement lancés. Ces tests sont utilisés pour assurer la sécurité des composants avant leur expédition aux clients. Ce guide vous donnera une compréhension de base du processus si vous vous demandez quelle méthode de test de PCB est la meilleure pour votre PC.

La méthode de test de PCB la plus courante est l'inspection optique automatisée (AOI). Il utilise deux ou trois caméras haute résolution pour capturer des images de divers composants sur le PCB. Il peut détecter les défauts potentiels au début du processus et économiser une somme d'argent importante par rapport à la réparation d'une carte qui échoue après les tests finaux. Pour s'assurer que leurs PCB sont sans défaut, certains fabricants de PCB utilisent cette méthode plusieurs fois au cours du processus de fabrication et d'assemblage.

1. Inspection visuelle des circuits imprimés

L'outil logiciel PCB Visual Inspection (PVC) aide à détecter les défauts sur les cartes de circuits imprimés. L'inspection est effectuée en pointant un microscope numérique sur le point d'inspection du circuit imprimé, puis en ajustant la hauteur et l'angle de la caméra. Ensuite, le logiciel génère une image en direct de la zone PCB, qui peut être enregistrée en tant que rapport post-inspection. Le logiciel d'inspection visuelle des circuits imprimés peut être utilisé pour vérifier divers facteurs, tels que la présence et la position correcte des pièces, ainsi que leur polarité et leur soudure.

Le logiciel utilise neuf caméras pour capturer des images 3D du PCB. Le logiciel AOI utilise ces images pour évaluer les propriétés 3D de la carte, et il vous permet même de comparer un PCB en direct à un échantillon d'or. Vous pouvez déterminer si un composant est défectueux en comparant les deux images. Les images que vous voyez sont souvent trop sombres ou trop lumineuses, c'est pourquoi le logiciel MVI est le meilleur choix pour de nombreux ingénieurs.

Inspection visuelle des PCB

Inspection visuelle des PCB

L'outil d'inspection visuelle des circuits imprimés vous aidera également à détecter les erreurs qui n'ont peut-être pas été détectées auparavant. Lors de l'évaluation des caractéristiques électriques d'une carte, il est essentiel de déterminer si les joints de soudure sont suffisamment solides pour supporter la charge. La force et la stabilité des joints de soudure peuvent faire ou défaire un appareil. Le logiciel d'inspection visuelle des circuits imprimés est un outil essentiel pour cette tâche. Un logiciel d'inspection peut vous aider à localiser les défauts rapidement et avec précision.

2. Tests en circuit (TIC)

Le test en circuit est un type de test en boîte blanche dans lequel des sondes électriques sont utilisées pour vérifier les ouvertures et les courts-circuits sur une carte de circuit imprimé peuplée. Des quantités de base telles que la résistance et la capacité sont également vérifiées pour déterminer si le circuit est construit correctement. Parce qu'il n'a pas de composants visibles et qu'il peut être effectué à distance, le test en circuit est également connu sous le nom de test "boîte blanche".

Le test Pin-bed est la première méthode de test en circuit. Ce test consiste à insérer un ensemble de broches à ressort dans un appareil basé sur la disposition du circuit imprimé. Les défauts sur les PCB peuvent être facilement identifiés et réparés ou mis au rebut en utilisant cette méthode. Cette méthode est utile pour vérifier rapidement la fonctionnalité des petits PCB.

Les tests en circuit ne sont pas toujours aussi fiables que les autres types de tests. Malgré des tests rigoureux, les circuits peuvent toujours être défectueux, mais il est difficile de déterminer l'emplacement exact d'un défaut à l'aide de tests en circuit. Certains fabricants peuvent ne pas avoir accès à tous les nœuds de la carte. De plus, les points d'accès de certains circuits intégrés peuvent être protégés par de gros composants. Les tests en circuit, malgré leurs limites, peuvent être un atout précieux pour les fabricants.

Les tests en circuit sont plus fiables, plus faciles à utiliser et plus rentables que les autres méthodes de test. Le procédé est également capable de détecter des défauts de fabrication. Son principal avantage est d'être économique pour les moyennes et grandes séries. Les tests en circuit garantissent également une couverture adéquate des défauts de fabrication. De plus, cela peut être fait à une échelle beaucoup plus petite sans affecter la fiabilité du produit.

3. Test de sonde volante (FPT)

Le processus permettant de déterminer si un composant fonctionne correctement est appelé test de sonde volante. Comme son nom l'indique, cette méthode consiste à insérer des sondes dans la carte. Les sondes mesurent les valeurs des composants lorsqu'ils se déplacent d'une position à l'autre pour déterminer s'ils sont correctement installés. Contrairement aux méthodes de test ICT traditionnelles, Flying Probe ne nécessite pas de montage.

Généralement, FPT est utilisé pour planches prototypes et assemblage PCB à faible volume. C'est plus pratique, rentable et souvent plus rapide que les méthodes traditionnelles pour les petits lots à couverture élevée. Selon la complexité de la carte, les résultats des tests sont généralement disponibles en quelques heures. Cette méthode est généralement effectuée sur un ordinateur hors ligne à l'aide d'une application de générateur de programme de test. Le testeur de sonde volante nécessite également des fichiers Gerber, BOM ou ECAD.

La Masterboard définit les points de test, le format des composants et le débogage du testeur FTP. Une fois la carte maître terminée, les composants de la carte sont placés à l'intérieur du testeur FTP. La sonde compare le signal aux données de référence pour tester le fonctionnement et la défaillance de chaque composant. Cela aide le fabricant à déterminer si le PCB fonctionne correctement. Si ce n'est pas le cas, l'appareil devra être réparé. Le testeur FTP utilise un processus breveté appelé vol de sondage.

La sonde volante est une excellente option pour la production de petits et moyens volumes. En raison du faible coût des tests, il n'est pas nécessaire d'utiliser des appareils à lit de clous coûteux. De plus, la sonde volante peut être utilisée dans le processus de prototypage. Plus précis que l'ICT, le Flying Probe peut détecter 99% des défauts. Le coût de développement d'un programme de test est comparable au coût d'achat d'un luminaire.

4. Inspection optique automatisée (AOI)

Dans la fabrication, un système d'inspection optique automatisé (AOI) peut être un atout précieux. L'utilisation d'un équipement de numérisation par caméra est une méthode de test sans contact qui peut détecter les défauts de qualité et les pannes catastrophiques. Ceci est un aperçu de la procédure. Commençons par les bases : quelle est la définition de l'inspection optique automatisée ? Quelles applications a-t-il dans la fabrication? Quels sont les avantages et les inconvénients ?

La technologie sous-jacente des systèmes AOI est très similaire. Une ou plusieurs caméras se déplacent dans la direction XY sur un composant de chaque système AOI. La caméra est ensuite positionnée avec précision à un endroit précis et l'image résultante est capturée. Les images sont ensuite traitées par un logiciel qui utilise des algorithmes de traitement d'image sophistiqués pour détecter les défauts en fonction de caractéristiques d'inspection prédéfinies. Bien qu'il ne soit pas aussi précis que l'inspection manuelle, ce processus est utile pour les fabricants qui ont besoin d'inspecter les produits rapidement et avec précision.

AOI présente de nombreux avantages. Il est rapide et sans contact et peut détecter de petits défauts sur les composants PCB. En plus d'être sans contact, AOI peut être utilisé avant et après soudure ainsi que sur de la pâte à braser. L'inspection manuelle était autrefois le seul moyen d'inspecter les PCB, mais cela a changé. Avec AOI, la production et les tests peuvent être effectués en moins de temps et à moindre coût.

5. Inspection automatisée aux rayons X (AXI)

L'inspection automatisée par rayons X est une technique d'inspection de produits qui utilise des rayons X. Contrairement à l'inspection optique, les rayons X sont complètement invisibles, mais ils sont utilisés comme source pour ces systèmes d'inspection automatisés. Ces systèmes peuvent vérifier rapidement et avec précision les produits à la recherche de défauts. Les entreprises peuvent facilement améliorer leurs performances commerciales en utilisant ces appareils, et les consommateurs peuvent bénéficier de résultats plus précis. Voici quelques-uns des avantages de l'inspection automatisée par rayons X.

Les tubes à rayons X produisent des rayons X. Il existe deux types de tubes à rayons X. Le type que vous choisissez dépend de la résolution souhaitée. Une résolution plus élevée signifie qu'il est plus facile de détecter les détails complexes des radiographies. Par exemple, CSP et BGA nécessitent une résolution de 2 mm. L'étape de manipulation des échantillons est une partie importante du processus d'inspection. Cela permet à l'opérateur d'examiner l'échantillon sous divers angles, y compris les angles d'inclinaison. Les rayons X sont ensuite convertis en une représentation visuelle par un détecteur.

Un autre avantage de l'AOI est la possibilité de numériser des produits sans interrompre le processus de fabrication. En raison de sa grande flexibilité et de sa facilité d'utilisation, la méthode AXI est idéale pour production à grande échelle. L'interface utilisateur du service est conviviale et intuitive, et il existe plusieurs façons de la personnaliser. La résolution d'image et le grossissement sont deux paramètres clés dans l'inspection de volume. AXI peut inspecter même les plus petits produits et pièces.

 

6. Test de rodage

Les tests de vieillissement peuvent être effectués de deux manières. Le premier implique l'exécution de l'ensemble du système, tandis que le second implique des composants individuels. Le but du vieillissement est de collecter des données sur les performances et les conditions de défaillance afin d'améliorer les futures procédures de test. Le vieillissement aide également à éliminer les composants défectueux en détectant la température à laquelle ils échouent. Pour ces raisons, les tests de vieillissement constituent une partie importante du développement et de l'évaluation des produits.

L'objectif principal des tests de vieillissement est d'identifier les appareils susceptibles de tomber en panne prématurément avant qu'ils ne soient mis sur le marché. En bref, ces tests impliquent de soumettre des composants à des conditions extrêmes de température et de tension. Le but des tests de vieillissement est d'identifier les défaillances dues à des défauts de fabrication, puis de les identifier suffisamment tôt pour les corriger et démontrer un fonctionnement sans problème. Le temps passé dans ces conditions s'ajoute au temps total nécessaire au vieillissement.

Bien que le vieillissement puisse être bénéfique, il peut aussi être inefficace. Le processus peut prendre des centaines d'heures de tests continus et nécessite une planification approfondie. Il est essentiel de tenir compte de toutes les contraintes potentielles, telles que le temps, l'équipement et la main-d'œuvre. De plus, le processus de vieillissement doit être soigneusement planifié et un tampon doit être intégré pour toute reprise potentielle. Cela prend généralement plus de 50 heures, mais cela dépend du produit.

 

7. Tests fonctionnels

Les tests fonctionnels sont une partie importante du développement logiciel. Alors que les tests unitaires et non fonctionnels peuvent démontrer qu'une application est opérationnelle, l'objectif principal des tests fonctionnels est de s'assurer que le programme répond aux attentes des utilisateurs. Une fonctionnalité interrompue peut entraîner l'échec de l'ensemble de l'application. Les tests doivent être soigneusement planifiés et doivent couvrir toutes les phases du parcours de l'utilisateur. Cela nécessite une collaboration entre les équipes de produit et de test. Voici quelques pointeurs de test fonctionnel.

Premièrement, les tests fonctionnels simulent le comportement réel de l'utilisateur. Cela signifie que les tests ne sont pas basés sur des hypothèses concernant la structure du système, mais sur des simulations du comportement réel des clients. Un produit testé fonctionnellement sera exempt de bogues et d'erreurs. La taille du projet est l'aspect le plus difficile des tests fonctionnels. Par conséquent, il est essentiel de commencer petit et simple, puis de progresser vers des niveaux de sophistication plus complexes. Ensuite, combinez diverses conditions de test pour vous assurer que le logiciel fonctionne correctement.

AUT (Automated Functional Testing) est un outil efficace pour automatiser les tests fonctionnels. Les outils de test automatisés réduisent le travail manuel, font gagner du temps et empêchent les erreurs de passer entre les mailles du filet. Ce type de test est également très utile lors du test de systèmes complexes. Les outils d'automatisation tels que Selenium sont très utiles, mais il est important de noter qu'ils ne sont pas sans défauts. Utiliser des outils de test non fonctionnels appropriés pour assurer la fiabilité des tests automatisés.

Comment protéger votre PCB avec de meilleurs designs ?

Une approche consiste à protéger les données de conception. Auparavant, les ingénieurs devaient filtrer eux-mêmes les données de conception avant de pouvoir les publier, ce qui prenait du temps et était sujet aux erreurs. Une meilleure conception utilise désormais des informations séquentielles sur les pièces pour protéger les données des pièces qui ne sont accessibles qu'au personnel d'ingénierie à la source. Seul le propriétaire sait d'où proviennent les données et peut les copier.

Le blindage EMI est un autre moyen de protéger le PCB. Les blindages EMI sont une partie importante du PCB. Ils protègent les composants des interférences électromagnétiques causées par le rayonnement parasite d'autres composants PCB. Ces écrans doivent entourer la carte et les composants individuels. Selon l'application, ils peuvent être en métal, en céramique ou en d'autres matériaux.

Une meilleure conception inclura des lignes parallèles pour masquer la visibilité de la sonde. Les lignes parallèles réduisent le bruit dans l'électronique source de courant tout en augmentant l'expansion dynamique. La carte PCB avec le capteur est protégée par un boîtier rigide. Le boîtier protège l'appareil en agissant comme un bouclier. Un adhésif de suppression de signal doit être utilisé pour fixer le PCB. cet adhésif empêche tous les signaux d'atteindre le PCB. ces boucliers aideront également l'ingénieur inverse à comprendre le Assemblage de PCB.

Test de rodage

Test de rodage

L'humidité est une autre cause majeure de corrosion et de détérioration des PCB. Même des traces d'humidité peuvent causer des problèmes allant de la distorsion de la forme d'onde à une panne complète. L'humidité peut également affecter le panneau pendant la fabrication et l'installation. Une façon de protéger les PCB avec une meilleure conception consiste à utiliser des revêtements PCB. Cependant, rappelez-vous que la protection contre l'humidité nécessite une barrière contre l'humidité appropriée.

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