מוצרים אלקטרוניים נמצאים בכל מקום, מסמארטפונים ומחשבים ניידים וכלה באלקטרוניקה לרכב וציוד תעופה וחלל, והביצועים והאמינות שלהם משפיעים ישירות על חייהם ועבודתם של אנשים. כמרכיב הליבה של מוצרים אלקטרוניים, איכות המעגלים המודפסים והאמינות הם קריטיים. על מנת להבטיח את הפעולה היציבה של לוחות מעגלים מודפסים בסביבות מורכבות שונות, תקני בדיקת PCB אמינות גבוהה הפכו לאבן היסוד של הבטחת האיכות של מוצרים אלקטרוניים.
1, החשיבות של תקני בדיקת PCB אמינות גבוהה
בתור המוביל של חיבורים חשמליים במוצרים אלקטרוניים, איכות ה-PCB משפיעה ישירות על הביצועים והאמינות של המוצר כולו. PCB פגום עלול לגרום לקצרים, מעגלים פתוחים, הפרעות איתות ובעיות אחרות במוצרים אלקטרוניים, להשפיע באופן חמור על השימוש הרגיל במוצר ואף לגרום לתאונות בטיחות. הפיתוח של תקני בדיקת PCB מהימנות נועד להעריך באופן מקיף את התכנון, החומרים, תהליכי הייצור והיבטים אחרים של מעגלים מודפסים באמצעות סדרה של שיטות בדיקה ומחוונים קפדניים, לזהות מראש סכנות איכות פוטנציאליות ולהבטיח שמעגלים מודפסים יכולים לעבוד ביציבות ובאמינות לאורך כל מחזור חייהם. זה לא רק עוזר לשפר את האיכות והתחרותיות בשוק של מוצרים אלקטרוניים, אלא גם מפחית את העלות של תחזוקה לאחר-המכירות ומגן על הזכויות והאינטרסים של הצרכנים.
2, תקני בדיקת מעגלים מודפסים אמינות גבוהה נפוצה
בדיקת ביצועים חשמליים
בדיקת מוליכות: זוהי בדיקת ביצועים חשמלית בסיסית המשמשת כדי לבדוק אם המעגלים על המעגלים המודפסים מוליכים. על ידי שימוש בציוד בדיקה מקצועי, מתח או זרם מסוים מופעל על כל מעגל במעגל המודפס כדי לזהות אם יש פלט אות מתאים. לתקנים הנפוצים כמו IPC-6012 "מפרט זיהוי וביצועים עבור לוחות מודפסים קשיחים" יש הוראות ברורות לגבי השיטות ותקני ההסמכה לבדיקת מוליכות, הדורשים שהתנגדות המוליכות של המעגל במעגל המודפס צריכה להיות בטווח שצוין, בדרך כלל לא תעלה על כמה אוהם.
בדיקת התנגדות בידוד: בדיקה זו משמשת להערכת ביצועי הבידוד בין מעגלים שונים במעגל המודפס ובין מעגלים למישור ההארקה. ביצועי בידוד טובים יכולים למנוע הצלבת אותות וקצר חשמלי להתרחש. במהלך הבדיקה, מתח DC מסוים מופעל בין הקווים שנבדקו, וזרם הדליפה העובר דרכם נמדד כדי לחשב את התנגדות הבידוד. על פי תקן IPC-6012, התנגדות הבידוד לא צריכה להיות נמוכה מהערך שצוין, בדרך כלל מעל רמת המגה אוהם.
בדיקת עכבה: עם הפיתוח של מוצרים אלקטרוניים לעבר מהירות גבוהה ותדר גבוה, התאמת עכבות של מעגלים מודפסים הפכה חשובה במיוחד. אי התאמה של עכבה עלולה לגרום לבעיות כמו השתקפות אות והנחתה, המשפיעות על איכות השידור של האות. בדיקת עכבה כוללת בעיקר בדיקת עכבה אופיינית ובדיקת עכבה דיפרנציאלית. עכבה אופיינית מתייחסת לעכבה של קו שידור במצב לא רפלקטיבי, בעוד עכבה דיפרנציאלית מתייחסת לקווי שידור אות דיפרנציאליים. תקן IPC-6012 מציין טווחי סובלנות עכבה תואמים לסוגים שונים של קווי תמסורת, בדרך כלל דורשים שליטה על סובלנות עכבה אופיינית בתוך ± 10% וסובלנות עכבה דיפרנציאלית שתישלט בתוך ± 15%.
בדיקת אמינות סביבתית
בדיקת מחזור טמפרטורה: הדמה את שינויי הטמפרטורה שעלולים לחוות המעגל המודפס במהלך השימוש בפועל, הנח את ה-PCB בתא בדיקת רכיבה בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, ובצע מספר מחזורים לפי עקומת טמפרטורה מסוימת. טווח הטמפרטורות הוא בדרך כלל בין -40 מעלות ל-+125 מעלות . על ידי התבוננות בשינויים בביצועים החשמליים ובנזק הפיזי של ה-PCB במהלך מחזורי טמפרטורה, ניתן להעריך את יכולת ההסתגלות שלו לשינויי טמפרטורה. לדוגמה, על פי תקן IPC-9592 "שיטות בדיקת אמינות להרכבת טכנולוגיה משטחית", לאחר מספר מסוים של מחזורי טמפרטורה, חיבורי ההלחמה על ה-PCB לא צריכים להיסדק או להתנתק, ויש לשמור על הביצועים החשמליים בטווח המצוין.
בדיקת לחות: בדיקת מהימנות PCB בסביבות לחות גבוהה. הנח את המעגל המודפס בתא בדיקת לחות ושמור על לחות מסוימת (כגון 95% RH) וטמפרטורה (כגון 40 מעלות) למשך פרק זמן מסוים (כגון 96 שעות). לאחר השלמת הבדיקה, בדוק אם ל-PCB יש קורוזיה, דפורמציה, ירידה בביצועי בידוד ובעיות אחרות. על פי תקן IPC-6012, לאחר בדיקת לחות, עמידות הבידוד של ה-PCB צריכה לעמוד בדרישות המתאימות, ולא אמורים להיות סימנים ברורים של קורוזיה על פני השטח.
בדיקת רטט: הדמה את סביבת הרטט ש-PCB עשוי לחוות במהלך הובלה ושימוש, התקן את ה-PCB על שולחן רטט ובדוק אותו לפי תדירות רטט, משרעת וזמן מסוימים. על ידי ניטור הביצועים החשמליים של PCB במהלך רטט והאם יש בעיות כלשהן כגון רכיבים רופפים או מפרקי הלחמה סדוקים, העריכו את יכולת האנטי-רעידות שלו.
בדיקת ביצועים מכניים
מבחן כיפוף: משמש להערכת הביצועים של לוח מעגלים מודפס תחת כוח כיפוף. תקן קצה אחד של המעגל המודפס והפעל כוח כיפוף מסוים על הקצה השני כדי לגרום למעגל המודפס להתכופף ולעוות. על ידי מדידת שינויי ההתנגדות והאם יש הפסקות מעגל במהלך תהליך הכיפוף של ה-PCB, ניתן לקבוע את ביצועי הכיפוף שלו. תקן IPC-6012 מפרט שיטות בדיקת כיפוף מתאימות ותקני הסמכה עבור מעגלים מודפסים בעובי וחומרים שונים, המחייבים מעגלים מודפסים בדרך כלל לשמור על ביצועים חשמליים נורמליים לאחר מספר מסוים של מחזורי כיפוף.
בדיקת חוזק קילוף: בדוק את חוזק ההדבקה בין רדיד נחושת למצע על גבי PCB. באמצעות ציוד קילוף מקצועי מקלפים את רדיד הנחושת מהמצע ומודדים את כוח הקילוף הנדרש. חוזק קילוף גבוה יותר פירושו קשר חזק בין רדיד הנחושת למצע, מונע למעשה תקלות חשמליות הנגרמות כתוצאה מהתנתקות נייר הנחושת. תקן IPC-6012 מציין את חוזק הקליפה המינימלי עבור סוגים שונים של לוחות מעגלים מודפסים, בדרך כלל דורש כוח קילוף של לא פחות מערך מסוים לכל רוחב מילימטר, כגון 1.0N/mm.