Effectieve strategieën voor het testen van elektronische componenten tijdens PCB -assemblage

Ontwerpers worden vaak uitgedaagd door niet-functionele printplaten, zelfs na een nauwgezette montage.Het overwinnen van dit obstakel vereist meer dan alleen het wijzen van vingers op defecte componenten;Het vereist een diepe duik om het essentiële probleem dat voor de hand is te begrijpen.Met succes navigeren dit landschap hangt af van het systematisch testen van elektronische onderdelen op precies het juiste moment om middelen te behouden en ergernis te omzeilen.Een onstuimige methode kan gebrekkige percepties fokken, waardoor doordachte teststrategieën onmisbaar zijn.Dit discours zal zich verdiepen in verschillende technieken die het testproces verfijnen en zowel de efficiëntie als de nauwkeurigheid aansporen.

Catalogus

Het bepalen van de timing voor testing van elektronica -componenten

De elektronica-industrie staat erom bekend zeer risicomijdend te zijn, een eigenschap die de nadruk op kwaliteitsborging diep beïnvloedt.Dit leidt tot een uitgebreide reeks tests die componenten moeten doorstaan ​​om zowel hun betrouwbaarheid als prestaties te verifiëren.Deze rigoureuze evaluaties omvatten niet alleen fabrikanten van halfgeleiders, maar ook voor degenen die passieve componenten produceren, samen vormen de meeste elementen binnen standaard printplaatontwerpen.

Figuur 1: Semiconductor -wafel met IC's die testen ondergaan

Ondanks het feit dat componenten meestal uitgebreide testen ondergaan voordat ze worden geïntegreerd in een printplaat -assemblage (PCBA), vragen bepaalde omstandigheden om extra testen.Deze instanties kunnen uitgebreide betrouwbaarheidsbeoordelingen of ingewikkelde foutopsporingen met zich meebrengen, die dienen om defecte componenten te bepalen en potentiële problemen binnen assemblages te ontdekken.In dergelijke scenario's kunnen ingenieurs de nodige ontwerpwijzigingen onderzoeken om een ​​superieur niveau van betrouwbaarheid te handhaven, wat de voorkeur van de industrie voor foutloze kwaliteit in navolgingige en minimalisatie van operationele risico's in navolging van de industrie.

Tijdens de productie

Toepassingen met een hoge betrouwbaarheid, zoals ruimtevaart- en automotive -systemen, ondergaan vaak extra testen onder strikte veiligheids- en industrienormen om onberispelijke prestaties te garanderen.Het ingewikkelde samenspel van menselijke emoties, zoals angst en trots, drijft de zorgvuldige aard van deze tests aan.Sommige van deze tests omvatten:

- Thermische cycli en thermische schoktests: deze tests stellen de materialen bloot aan extreme temperatuurvariaties, waardoor een gevoel van uithoudingsvermogen verwant aan menselijke veerkracht.

- Halt/HASS -testen: deze tests duwen de componenten naar hun operationele limieten, waarbij de zoektocht van een persoon naar uitmuntendheid en de grenzen van het menselijk potentieel wordt weerspiegeld.

- Inbrandende testen: dit langdurige testproces helpt bij het identificeren van vroege mislukkingen, hetgeen het geduld weerspiegelt dat nodig is om de menselijke kracht in de loop van de tijd te koesteren en te testen.

- Mechanische schoktesten: ontworpen om de duurzaamheid van het systeem te beoordelen, doet het denken aan de onvoorspelbare schokken van het leven die men moet weerstaan.

Deze tests op systeemniveau zijn ontworpen om mislukte PCBA's of individuele componenten te identificeren, zodat de fabrikant kleine ontwerpwijzigingen kan aanbevelen.Om kosteneffectiviteitsredenen wordt deze rigoureuze testen meestal alleen gebruikt bij de productie van een hoge volume en wordt meestal niet uitgevoerd tijdens de prototypefase.Individuele ontwerpers zijn vaak verplicht om handmatige testen uit te voeren tijdens het ophalen van bord.

Testen tijdens foutopsporings- en board-up

Board-by-up brengt vaak een mengeling van anticipatie en angst op, vooral als er een kruipend vermoeden is van een storing in een component.Terwijl ze door de eerste foutopsporingstaken op een nieuw geassembleerd bord navigeren, zou men een probleem kunnen opsporen tot een component die de dader lijkt te zijn.In dit stadium wordt de multimeter een onschatbaar hulpmiddel om weerstandsmetingen te doen en spanningspaden over de hele linie te onderzoeken.Niettemin blijft de vraag: zodra een potentiële fout is vastgesteld in een specifiek onderdeel, hoe kan deze dan effectief worden getest?

Gesoldeerde componenten verwijderen

In scenario's waarin de component niet in een socket is geïnstalleerd maar rechtstreeks op het bord is gesoldeerd, moet het worden gedesolideerd voor nauwkeurige testen.Directe op sonde gebaseerde tests zijn onpraktisch als de component nog steeds naar het bord wordt gesoldeerd.

Componenten die verwijdering nodig hebben om te testen:

- Passieven

- Transistors

- Elektromechanische componenten (bijv. Relais)

- connectoren

- Eenvoudige logische circuits

Aangezien deze componenten met andere bordfuncties verweven zijn, kan hun juiste gedrag pas na verwijdering worden beoordeeld.Post-desolding kunnen deze componenten in een SMD-testarmatuur of op een breadboard worden geplaatst en worden gecontroleerd op hun elektrische eigenschappen via een speciaal testcircuit of sombesysteem.

Afbeelding 2: Sommige tests in boord van een PCBA kunnen worden uitgevoerd met een multimeter

Board-tests met een multimeter

Bepaalde PCBA -tests kunnen worden uitgevoerd met behulp van een multimeter, hoewel er beperkingen bestaan.

Gevoeligheden die betrokken zijn bij het verwijderen van componenten

De delicate aard van desoldingcomponenten verdient een zorgvuldige overweging.Eenmaal verwijderd, kan het opnieuw solleren van een component, vooral als het een miniatuuronderdeel is zoals een 0402 passief, uitdagingen op te voeren.Het resterende soldeer kan blijven hangen en mogelijk bruggen tussen pads creëren.Voor componenten met bGA's met een fijne pitch is uniforme verwarming met een warmtepistool nodig om zonder schade een schone verwijdering te garanderen.Helaas, als de verwijderde component functioneel bewijst, kan het opnieuw besturen van aanzienlijke moeilijkheden opleveren.

Overwegingen vóór verwijdering van componenten

Hier zijn essentiële punten om na te denken voordat ze componenten handmatig extraheren om te testen:

- Potentiële behoefte aan bordvervanging als het opnieuw solleren faalt.

- Het controleren van het gegevensblad van de component op vergelijkende grafieken die aansluiten bij testmetingen.

Het overwegen van handmatige extractie van componenten en het testen onderstreept het belang van het afwegen van de risico's en het verwijzen naar datasheetgrafieken voor nauwkeurige diagnostiek.

Methoden voor het evalueren van elektronische componenten op geassembleerde planken

Visuele inspectie

Voer een grondig onderzoek van het bestuur uit en observeer nauwkeurig voor aanwijzingen van beschadigde componenten.Besteed aandacht aan IC's die tekenen van verkleuring of gesmolten omhulsels vertonen, waardoor het gebruik van een vergrootglas of microscoop kan worden gebruikt om te onderscheiden.Deze stap betreft de menselijke impuls om onvolkomenheden te zoeken en ervoor te zorgen dat alles intact en onberispelijk lijkt.

Component vermogensevaluatie

Zodra het bord is aangedreven, gebruikt u een voltmeter om de spanning te meten die naar de componenten stroomt.Deze handeling vervult niet alleen onze aangeboren nieuwsgierigheid naar het functioneren van het bestuur, maar behandelt ook mogelijke problemen van onvoldoende stroomverdeling.Raadpleeg PCB -voetafdrukken voor uw componenten om te controleren of de juiste pinnen worden geïnspecteerd.

Power Distribution Assessment

Naast het meten van het vermogen op de componenten, gebruik je een multimeter om de spanning te evalueren op verschillende punten in je power tree.Meet ten opzichte van het juiste grondpunt om precisie en veiligheid te handhaven, waardoor de wens naar grondigheid en nauwkeurigheid voldoet.

Bipolaire transistoranalyse

Beoordeel met een voltmeter de ingebouwde spanning van BJT's op het bord door de meter aan zowel de collector als de emitter te bevestigen.Typische kleine transistoren meten ongeveer 100 mV.Deze stap doet een beroep op onze gedisciplineerde benadering om de nuances van technische prestaties aan het licht te brengen.

Aanvullende overwegingen

Typisch worden punten 4.2 en 4.3 geverifieerd tijdens het testen van de circuit, die kunnen worden gerangschikt met een fabrikant.Hoewel er programmeerkosten zijn, kan het intern uitvoeren van deze tests financieel verstandiger zijn als het produceren van een beperkte batch of prototypes.Meer geavanceerde onderzoeken zoals signaalintegriteit of logische tests vereisen gespecialiseerde apparatuur, niet alomtegenwoordig beschikbaar bij alle PCB -fabrikanten.Terwijl u een prototype naar massaproductie overgaat, blijft u op de hoogte van het testen van benodigdheden terwijl u samenwerkt met uw fabrikant om productie te initiëren.

Figuur 3: In-line testen detecteert meer dan 95% van de defecten die herwerken in de productie vereisen