Pruebas de PCBA

¿Qué son las pruebas de PCBA?

La prueba de PCBA se refiere a la prueba de conductividad eléctrica y valor de entrada-salida basada en la placa PCBA con componentes electrónicos.

El procesamiento SMT de PCBA es muy complicado e incluye múltiples procesos importantes, como el proceso de fabricación de placas PCB, la adquisición e inspección de componentes, el ensamblaje SMT, el DIP y las pruebas de PCBA. Entre ellos, la prueba de PCBA es el paso de control de calidad más crítico en todo el proceso de procesamiento de PCBA. Las pruebas determinan el rendimiento final del producto.

En el diseño de PCB, existe una relación numérica entre los diferentes puntos de prueba, como el voltaje y la corriente. Sin embargo, el flujo del proceso de producción y procesamiento de PCBA es muy complejo, e incluye muchos procesos importantes, como el proceso de fabricación de PCB, la adquisición de componentes y la inspección, el ensamblaje de parches SMT y la prueba de PCBA por inmersión. En el proceso de producción y procesamiento, pueden ocurrir varios problemas debido a un equipo o funcionamiento inadecuado. Por lo tanto, es necesario utilizar un equipo de prueba profesional o un multímetro manual para probar los puntos de prueba, Para verificar si la placa PCBA real cumple con los requisitos de diseño y garantizar que cada producto no tendrá problemas de calidad.

La prueba de PCBA es un paso clave para garantizar la calidad de la producción y la entrega. El accesorio de prueba FCT se fabrica de acuerdo con el programa de puntos de prueba y los pasos de prueba diseñados por los clientes, y luego la placa PCBA se coloca en el bastidor de prueba FCT para completar la prueba.

Las pruebas son cruciales para garantizar la entrega de productos de alta calidad a los clientes. Afortunadamente, los ensambladores de circuitos impresos ofrecen múltiples niveles de pruebas e inspección para garantizar la producción y entrega a los clientes de circuitos impresos ensamblados de alta calidad. A pesar de todos los esfuerzos por evitar errores, el ensamblaje de placas de circuitos impresos es un proceso complejo y a veces se producen defectos relacionados con diversos problemas, desde la carga incorrecta de componentes hasta fallos en el equipo SMT. A lo largo de todo el proceso de producción se realizan pruebas e inspecciones minuciosas para garantizar que los problemas se detectan en una fase temprana y que la calidad y el rendimiento son elevados.

Inspección visual de la pasta de soldadura

La inspección visual es un elemento vital para garantizar que los problemas se detectan y corrigen lo antes posible en el proceso, reduciendo el tiempo y los costes asociados a la repetición de trabajos y a las mermas. La inspección visual comienza con la aplicación de la soldadura. En esta fase, la inspección comprueba la correcta deposición de la pasta de soldadura en las almohadillas para garantizar que los componentes refluyan correctamente. Estas pruebas ayudan a evitar puentes de soldadura, circuitos abiertos o uniones frágiles propensas a fallos.

Inspección previa y posterior al reflujo

La inspección previa y posterior al reflujo son elementos importantes del control de calidad. La inspección previa al reflujo detecta los errores de colocación en un punto en el que son fáciles de reparar, evitando errores repetitivos en las primeras fases del proceso. Esto es importante en productos como las tarjetas de automoción, en los que el cumplimiento de la normativa exige que las tarjetas no puedan volver a procesarse. Los componentes y las placas son sensibles al calor y la detección de errores en esta fase puede evitar que se dañen o destruyan. La inspección posterior al reflujo puede ser manual o con AOI.

Se realiza una inspección del "primer artículo" en una tirada para garantizar que todos los alimentadores SMT están configurados correctamente y que no hay problemas como boquillas de vacío desgastadas o alineación del sistema de visión. Los ensambladores de placas pueden ofrecer un "servicio de primer artículo" especial que permite un proceso de preproducción rápido y rentable al agilizar la producción de unas pocas placas para que los diseñadores las prueben antes de realizar una tirada completa.

La inspección y las pruebas posteriores al reflujo de BGA, junto con otras piezas sin plomo, requieren consideraciones especiales, ya que el paquete de componentes ensombrece las juntas de soldadura, lo que hace que la inspección sea poco práctica sin equipos especiales. La inspección puede realizarse mediante una serie de dispositivos, como la tomografía computerizada (TC), microscopios ópticos con ángulos especiales, endoscopios y máquinas de rayos X.

Pruebas con sonda volante

Las pruebas con sonda volante son adecuadas cuando resulta prohibitivo realizar pruebas de PCB. La sonda volante tiene un coste de configuración relativamente bajo y el procedimiento de prueba puede diseñarse y aplicarse en un solo día. Las placas de circuito impreso ensambladas con todos los componentes colocados se comparan eléctricamente con las mediciones de una placa dorada para su verificación. Puede realizar comprobaciones de circuitos abiertos, cortocircuitos, orientación y valor de los componentes. Esto puede ayudar a verificar la correcta colocación y alineación de los componentes.

Para el ensamblaje de PCB, con el fin de garantizar una alta calidad, realizamos y proporcionamos pruebas e inspecciones relacionadas, que incluyen:

1.Prueba Manual

La prueba manual es confiar directamente en la inspección visual para confirmar la colocación de los componentes en el ensamblaje de PCB. Este método es ampliamente utilizado. Sin embargo, hay muchos componentes en el PCBA, y la mayoría de ellos son muy pequeños, lo que hace que este método sea menos aplicable. Algunos defectos funcionales no son fáciles de detectar, y los datos no se pueden recopilar fácilmente. Por ello, se necesitan métodos de prueba más profesionales.

2.Inspección óptica automática (AOI)

La inspección óptica automática, también conocida como inspección visual automática, se lleva a cabo mediante un instrumento de inspección especial y se utiliza antes y después del reflujo. Tiene un efecto relativamente bueno en la inspección de la polaridad de los componentes y es un método común. Pero este método es más difícil para identificar un PCBA cortocircuitado.

3.Prueba de sonda volante

La prueba de sonda volante ha sido generalmente bien acogida en los últimos años debido a los avances en precisión mecánica, velocidad y fiabilidad. Los requisitos actuales del sistema de prueba incluyen la conversión rápida, la fabricación de bajo volumen, y no se requieren capacidades de fijación para la fabricación de prototipos, por lo que la prueba de sonda volante es la mejor opción.

4.Prueba de funcionamiento

Se trata de un método de prueba para una PCB o unidad específica, que se realiza mediante equipos especiales. La prueba funcional incluye principalmente la prueba del producto final y el último modelo de entidad (Hot Mock-up).

5.Analizador de defectos de fabricación (MDA)

Las principales ventajas de este método de prueba son su bajo coste inicial, alto rendimiento, fácil diagnóstico de seguimiento y pruebas rápidas y completas de cortocircuito y circuito abierto. La desventaja es que la prueba no puede detectar problemas funcionales. No suele haber indicación de la cobertura de la prueba, hay que utilizar accesorios y el coste de la prueba es elevado.

¿Cómo probar la placa PCBA?
1. Prueba manual de la placa PCBA
La prueba manual es probar directamente por la visión y confirmar el montaje de componentes en PCB a través de la visión y la comparación. Esta tecnología es ampliamente utilizada. Sin embargo, el gran número y los pequeños componentes hacen que este método sea cada vez más inadecuado. Además, algunos defectos funcionales no son fáciles de encontrar, y los datos no son fáciles de recoger. Por ello, se necesitan métodos de prueba más profesionales.
2. Inspección óptica automática de placas PCBA (AOI)
La prueba óptica automática, también conocida como prueba visual automática, se lleva a cabo mediante un comprobador especial. Se utiliza antes y después del reflujo y tiene un buen efecto en la inspección de la polaridad de los componentes. El diagnóstico fácil de seguir es un método común, pero este método es pobre en la identificación de cortocircuitos.
3. Probador de agujas voladoras de placas PCBA
Las pruebas con agujas han tenido una gran acogida en los últimos años debido a los avances en precisión mecánica, velocidad y fiabilidad. Además, los requisitos para el sistema de prueba con la conversión rápida y la capacidad sin accesorios requeridos para la fabricación de prototipos y la fabricación de bajo rendimiento hacen que la prueba de aguja volante sea la mejor opción.
4. Prueba de funcionamiento del ensamblaje PCB
Este es el método de prueba de un PCB específico o una unidad específica, que se completa con un equipo especial. Las pruebas funcionales incluyen principalmente pruebas de producto final y maquetas en caliente.
5. Ensamblaje de PCB analizador de defectos de fabricación (MDA)
Las principales ventajas de este método de prueba son el bajo coste inicial, el alto rendimiento, el diagnóstico fácil de seguir, el cortocircuito rápido y completo, y la prueba de circuito abierto. La desventaja es que la prueba de función no se puede llevar a cabo, por lo general no hay indicación de cobertura de la prueba, el accesorio debe ser utilizado, y el coste de la prueba es alto.
¿Cuál es el principio de prueba del ensamblaje de PCB mediante fijación?
La prueba de ensamblaje de PCB es un paso clave para garantizar la calidad de la producción y la entrega. Se refiere a la fabricación de accesorios de prueba FCT de acuerdo con los puntos de prueba, procedimientos y pasos de prueba diseñados por los clientes, y luego colocar la placa PCBA en el accesorio de prueba FCT para completar el proceso de prueba. El principio de prueba de PCBA es el siguiente: conectar los puntos de prueba en la placa PCBA a través del accesorio de prueba FCT (marco) para formar una ruta completa, a continuación, conectar el ordenador y la herramienta de programa (programador), y cargar el programa MCU. El programa MCU capturará la acción de entrada del usuario (como pulsar prolongadamente el interruptor durante 3 segundos), y controlará el encendido y apagado del circuito adyacente (como el parpadeo del LED) o accionará el motor para que gire mediante cálculo. Mediante la observación de los valores de tensión y corriente entre los puntos de prueba en el accesorio de prueba FCT, y verificar si estas acciones de entrada y salida son coherentes con el diseño, y así, la prueba de toda la placa PCBA se llama completado.
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¿Qué le parece la prueba de PCB desnuda? Consulte la información a continuación.

Cuando encarga placas de circuito impreso (PCB), conoce las costosas consecuencias de un fallo. Lo último que necesita desde el punto de vista económico es que sus PCB se estropeen de repente o que su vida útil se acorte debido a un problema de diseño o de control de calidad.

Los métodos de prueba de ensamblaje de PCB son una parte integral del proceso de fabricación. Los fabricantes de electrónica por contrato (ECM) de renombre ofrecen una variedad de métodos de prueba de PCB, pero los siete tipos principales incluyen:

Pruebas en circuito

Pruebas con sonda volante

Inspección óptica automatizada (AOI)

Pruebas de quemado

Inspección por rayos X

Pruebas funcionales

Otras pruebas funcionales (soldabilidad, contaminación, etc.)

A continuación le presentamos los tipos de pruebas de PCB más importantes. Esto debería prepararle mejor para las conversaciones con su ECM:

7 TIPOS DE MÉTODOS DE PRUEBA DE PCB

1. PRUEBAS EN CIRCUITO

La prueba en circuito (ICT) es el tipo de prueba de PCB más robusto que existe. Su elevado precio lo refleja: decenas de miles de dólares, aunque el coste dependerá del tamaño de la placa y del dispositivo, entre otros factores.

Una ICT, también conocida como prueba de cama de clavos, enciende y activa los circuitos individuales de la placa. En la mayoría de los casos, la prueba está diseñada para una cobertura del 100%, pero puede acercarse al 85-90%. Lo bueno de las TIC es que el 85-90% que se obtiene está totalmente libre de errores humanos.

En esta prueba se utilizan sondas fijas dispuestas de forma que coincidan con el diseño de la placa de circuito impreso. Las sondas comprueban la integridad de la conexión soldada. Para iniciar la prueba, basta con empujar la placa sobre el lecho de sondas. Hay puntos de acceso prediseñados en la placa que permiten a las sondas de prueba ICT establecer conexiones con el circuito. Ejercen cierta presión sobre la conexión para asegurarse de que permanece intacta.

Las pruebas ICT suelen realizarse en conexiones de mayor tamaño y matrices de rejilla de bolas (BGA).

Esta prueba es para un producto "maduro" con muy pocas revisiones previstas. Si su objetivo no es el diseño para la fabricación, con las almohadillas adecuadas en la placa, es posible que no pueda utilizar una prueba en circuito. Por desgracia, no puedes cambiar de opinión y pasar a una estrategia TIC a mitad de la producción.

2. PRUEBAS CON SONDA VOLANTE

La prueba de sonda volante es una opción de eficacia probada y menos costosa que la prueba en circuito. Es un tipo de prueba sin alimentación que comprueba:

Aperturas

Cortocircuitos

Resistencia

Capacitancia

Inductancia

Problemas de diodos

La prueba funciona mediante el uso de agujas fijadas a una sonda en una cuadrícula x-y obtenida a partir de CAD básico. Su ECM programa las coordenadas para que coincidan con la placa de circuito y luego ejecuta el programa.

Hemos mencionado la comparación entre sonda volante y TIC. Cada una tiene ventajas e inconvenientes.

En algunos casos, la ICT hace innecesario el uso de pruebas con sonda volante, pero la placa de circuito impreso tiene que diseñarse para que encaje con el dispositivo de prueba, lo que supone un mayor coste inicial. La ICT puede ser más rápida y menos propensa a errores que las pruebas con sonda volante, por lo que puede que el coste adicional merezca la pena. Aunque las pruebas con sonda volante pueden ser más baratas al principio, en realidad pueden ser menos rentables para pedidos grandes.

Una última advertencia: Una prueba de sonda volante PCB no enciende la placa.

3. INSPECCIÓN ÓPTICA AUTOMATIZADA (AOI)

AOI utiliza una sola cámara 2D o dos cámaras 3D para tomar fotos de la PCB. A continuación, el programa compara las fotos de la placa con un esquema detallado. Si hay una placa que no coincide hasta cierto punto con el esquema, se marca para que la inspeccione un técnico.

La AOI puede ser útil para detectar problemas con antelación y garantizar que la producción se detiene lo antes posible. Sin embargo, no enciende la placa y puede no tener una cobertura del 100% para todos los tipos de piezas.

Nunca confíe únicamente en una inspección óptica automatizada. La AOI debe utilizarse junto con otra prueba. Algunas de nuestras combinaciones favoritas son:

AOI y sonda volante

AOI y prueba en circuito (ICT)

AOI y pruebas funcionales

4. PRUEBAS DE QUEMADO

Como su nombre indica, las pruebas de burn-in son un tipo de prueba más intensa para PCB. Está diseñado para detectar fallos tempranos y establecer la capacidad de carga. Debido a su intensidad, las pruebas de quemado pueden ser destructivas para las piezas sometidas a prueba.

En las pruebas de rodaje se aplica energía a los componentes electrónicos, normalmente a su capacidad máxima especificada. La alimentación se hace pasar por la placa de forma continua durante 48 a 168 horas. Si una placa falla, se conoce como "mortalidad infantil". Para aplicaciones militares o médicas, las placas con alta mortalidad infantil no son ideales.

Las pruebas de rodaje no son para todos los proyectos, pero en algunos casos tienen mucho sentido. Puede evitar lanzamientos de productos embarazosos o peligrosos antes de que lleguen a los clientes.

Sólo hay que recordar que las pruebas de rodaje pueden acortar la vida útil del producto, sobre todo si la prueba somete a la placa a más tensión de la prevista. Si se detectan pocos defectos o ninguno, es posible reducir el límite de la prueba tras un periodo más corto para evitar someter a PCB a un esfuerzo excesivo.

5. INSPECCIÓN POR RAYOS X

También denominada AXI, este tipo de "prueba" es en realidad una herramienta de inspección, al menos para la mayoría de los ECM.

Durante esta prueba, un técnico de rayos X es capaz de localizar defectos en una fase temprana del proceso de fabricación mediante la visualización:

Conexiones soldadas

Trazas internas

Barriles

Existen pruebas AXI en 2D y 3D, siendo la 3D la que ofrece un periodo de prueba más rápido.

Las pruebas de rayos X pueden comprobar elementos que normalmente están ocultos a la vista, como conexiones y paquetes de matriz de bolas con juntas de soldadura debajo del paquete del chip. Aunque esta comprobación puede ser muy útil, requiere operadores formados y con experiencia.

Además, tenga en cuenta que su ECM no puede inspeccionar necesariamente todas las capas de una placa utilizando una máquina de rayos X. Es cierto que podemos ver a través de la placa para detectar defectos internos, pero es un proceso que lleva mucho tiempo y es muy caro (tanto para ECM como para los clientes).

6. PRUEBAS FUNCIONALES

Hay clientes a los que les gusta una buena prueba funcional a la antigua usanza. Su ECM la utiliza para verificar que el producto se enciende.

Esta prueba requiere algunas cosas:

Equipos externos

Accesorios

Requisitos de UL, MSHA y otras normas

El cliente suele proporcionar esta prueba funcional y sus parámetros. Algunas ECM pueden ayudar a desarrollar y diseñar una prueba de este tipo.

Lleva su tiempo. Si quiere que su producto salga rápidamente al mercado, quizá no sea la mejor opción. Pero desde el punto de vista de la calidad y la longevidad, las pruebas funcionales pueden salvar la cara y ahorrar dinero.

7. OTRAS PRUEBAS FUNCIONALES

Hay otros tipos de pruebas funcionales que se pueden utilizar para comprobar su PCB, dependiendo de las circunstancias.

Otros tipos de pruebas de ensamblaje de PCB son:

Prueba de soldabilidad: Garantiza la solidez de la superficie y aumenta las posibilidades de formar una unión soldada fiable.
Pruebas de contaminación de PCB: Detecta iones a granel que pueden contaminar la placa y provocar corrosión y otros problemas.
Análisis de microsecciones: Investiga defectos, aperturas, cortocircuitos y otros fallos.
Reflectómetro de dominio temporal (TDR): Detecta fallos en placas de alta frecuencia,
Prueba de pelado: Averigua la fuerza necesaria para despegar el laminado de la placa.
Prueba de flotación de la soldadura: Determina el nivel de tensión térmica que pueden resistir los orificios de una placa de circuito impreso.

Las ventajas de las pruebas funcionales de PCB incluyen:

Simula el entorno operativo, minimizando el coste para el cliente
Puede eliminar la necesidad de realizar costosas pruebas del sistema
Puede comprobar la funcionalidad del producto: entre el 50% y el 100% del producto que se envía, su necesida 下次d de comprobarlo y depurarlo
Se combina bien con otras pruebas, como las TIC y la sonda volante
Ideal para detectar valores incorrectos de componentes, fallos funcionales y fallos paramétricos

TENGA EN CUENTA SUS CIRCUNSTANCIAS

Averiguar qué pruebas de PCB son las más adecuadas para usted puede ser todo un reto; sin duda, ¡hay muchos métodos! Su ECM sabrá qué pruebas son las adecuadas para sus necesidades específicas, así que consúltele a menudo.