تست الکتریکال PCB روشی است که در طی مراحل مونتاژ برد مدار چاپی جهت بررسی صحت عملکرد محصول الکتریکی به صورت‌های مختلفی صورت می‌گیرد. آزمایش PCB مستلزم وجود ابزار کافی و مناسب است و به روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد.
2 هدف کلی از انجام تست الکتریکال PCB وجود دارد:
- شناسایی و جداسازی خطا
- اطمینان از مونتاژ نهایی صحیح
زمانی که آزمایشات در جهت شناسایی و جداسازی خطا انجام می‌گردد باعث میشود تا اجزایی که نیاز به بهبود دارند توسط متخصص شناسایی گردد و بهبود یابد. اما در آزمایشات نهایی تمرکز به روی عملکرد نهایی PCB است تا وضعیت فعالیت آن در دستگاه الکتریکی مورد بررسی قرار گیرد.
روش‌های آزمایشی جزوه جدایی ناپذیر از مراحل مونتاژ و ساخت PCB برای سازندگان معتبر محسوب میشود. چون در صورتی که تست‌های الکتریکال انجام نشوند پس از تولید انبوه برد در صورت وجود خرابی ضرر جبران ناپذیری به سازنده و تولیدکننده دستگاه الکتریکی وارد میشود.
بر اساس استانداردهای تعریف شده جهانی 6 نوع اصلی از انواع تست الکتریکال PCB تعریف شده که در این مقاله به توضیح هریک میپردازیم.
بیشتر بخوانید:
استانداردهای IPC
1- In-circuit testing
نام دیگر این تست آزمون تحت مدار یا تست درون مدار است و به اختصار با ICT نمایش داده میشود. تست درون مدار PCB بعنوان یکی از آزمون‌های قوی الکتریکال به حساب می‌آید و البته هزینه بالایی دارد. میزان هزینه با اندازه برد و دیگر ابزار رابطه دارد. هدف اصلی از انجام تست in-circuit بررسی صحت سلامت سخت افزار بعد از مونتاژ قطعات است.
در برخی از منابع و مقالات دیده شده که آزمون تحت مدار را با نام تست Bed of nails هم نامگذاری کرده‌اند. از ویژگی‌های بارز تست in-circuit این است که 85 الی 90 درصد از نتیجه نهایی آزمون کاملا عاری از خطای انسانی است. ICT اغلب به روی اتصالات با ابعاد بزرگ و BGAها انجام میشود. BGA شبکه‌ایی است که به صورت توپی در مدار برد وجود دارد و وظیفه آن عبور دادن جریان الکتریسیته بین مدار و قطعه می‌باشد.
2- Flying Probe Testing
تست کاوشگر پرنده یک نوع تست الکتریکال کم هزینه و با دقت بالا است. این تست جهت بررسی عملکرد:
- مقاومت
- ظرفیت
- دیود
- اندوکتناس
به کار گرفته میشود. از مزیت‌های تست Flying probe تشخیص خوب و برنامه‌ریزی آسان آن است. همچنین سرعت انجام آن نیز بالا است به همین دلیل در چند سال اخیر مورد استقبال تولیدکنندگان زیادی قرار گرفته.
3- Automated Optical Inspection (AOI)
بازرسی نوری خودکار یا AOI یکی دیگر از تست‌های الکتریکال برد مدار چاپی است که در مرحله مونتاژ برد استفاده میشود. با استفاده از دستگاه Pick and Place امکان مونتاژ سریع بردها وجود دارد در واقع انجام این تست مبتنی بر وجود دستگاه است که از طریق آن بتوان به نواقص و ایرادات پی برد.
جهت انجام بررسی کیفیت لحیم کاری SMT این تست به کار گرفته میشود. از طریق دوربین، PCB در این روش مورد بررسی قرار می‌گیرد و بر اساس یکسری پارامتر که از قبل تعریف شده پردازش عیوب طبق تصاویر بدست آمده انجام می‌گیرد.
پیچیدگی بردهای مدار چاپی به قدری است که در صورت وجود خطا، رفع آن به صورت دستی امکان‌پذیر نیست. به همین دلیل بازرسی نوری خودکار کمک زیادی در رفع این ایرادات داشته. تست AOI را با روش‌های دیگر به صورت ترکیبی انجام می‌دهند:
- AOI+ Flying Probe
- AOI+ in-circuit (ICT)
- AOI+ Function Testing
4- Burn-in testing
تست سوختن نوع دیگری از دسته‌بندی تست الکتریکال PCB است که در آن شدت بالایی وجود دارد. هدف از انجام آن شناسایی خرابی‌های اولیه و ایجاد ظرفیت بار طراحی شده است. شدت این تست زیاد است به همین دلیل ممکن است برای قطعات در حال آزمایش مخرب باشد.
از طریق تست Burn جریان برق با حداکثر ظرفیت به دستگاه الکترونیکی ما وارد میشود. انتقال جریان برق به صورت مداوم به مدت 48 تا 168 ساعت از طریق برد صورت می‌گیرد. به همین دلیل برای هر پروژه‌ایی تست سوختن استفاده نمی‌شود. اغلب در کاربردهای نظامی و پزشکی می‌توان آنرا به وضوح مشاهده کرد.
از معایب این تست می‌توان به کوتاه کردن طول عمر دستگاه اشاره کرد چون دستگاه تحت فشار زیادی قرار می‌گیرد. در ابتدای آزمایش اگر ایراد و نقصی دیده نشد می‌توانید شدت جریان الکتریسیته را کاهش دهید. کاهش جریان باعث میشود تا به برد فشار کمتری وارد شود.
5- X-Ray Inspection
تست X-Ray اغلب جهت بررسی الزامات مونتاژ قطعات BGA استفاده میشود. اگر در فرآیند تولید در بخشی از مدار شکستگی رخ داده باشد این روش سریعا به اپراتور دستگاه اعلام می‌کند. اتصالات لحیم‌کاری، لحیم‌کاری ناکافی، تشخیص اجزای گمشده و … از دیگر عملکردهای این تست است. زمان انجام این تست کوتاه است البته باید در نظر داشته باشید که برد مورد نظر شما چند لایه است !
6- Functional Testing
همانطور که از معنی کلمه Functional می‌توان برداشت کرد این تست عملکرد مدار را مورد بررسی قرار می‌دهد. در پایان برنامه تولید همیشه این تست انجام میشود. در این تست محیطی که PCB در آن قرار است فعالیت داشته باشد شبیه‌سازی میشود و عملکردهای مرتبط با آزمایش روی آن انجام میشود.
Functional تست نوعی تضمین عملکرد برد مدار چاپی است. چون در این روش شرایطی را که مشتری میخواهد ایجاد می‌کنند تا دقیقا همان اعمال روی PCB انجام شود.
کلام پایانی
تست‌های ذکر شده در بالا از معروف‌ترین و پرکاربرد‌ترین دسته‌بندی تست الکتریکال PCB است. تشخیص این موضوع که کدام تست مناسب دستگاه شما است احتمالا به یک چالش تبدیل شود. پس حتما از افراد متخصص در این زمینه مشورت بگیرید.
صرف نظر از روشی که قرار است به کار گیرید در نظر داشته باشید که انجام آزمایشات مانع از ایجاد اختلال در زمان تولید انبوه میشود. و باعث میشود تا در زمان و هزینه شما در مرحله تولید انبود صرفه‌جویی شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با ساخت و تولید برد مدارچاپی با کارشناسان مجموعه ایران کامپو در تماس باشید.
پاسخ به دیدگاه