Los productos electrónicos están en todas partes, desde teléfonos inteligentes y computadoras portátiles hasta electrónica automotriz y equipos aeroespaciales, y su rendimiento y confiabilidad afectan directamente la vida y el trabajo de las personas. Como componente principal de los productos electrónicos, la calidad y confiabilidad de las placas de circuito impreso son cruciales. Para garantizar el funcionamiento estable de las placas de circuito impreso en diversos entornos complejos, los estándares de prueba de PCB de alta confiabilidad se han convertido en la piedra angular para garantizar la calidad de los productos electrónicos.
1, La importancia de los estándares de prueba de PCB de alta confiabilidad
Como portador de conexiones eléctricas en productos electrónicos, la calidad de la PCB afecta directamente el rendimiento y la confiabilidad de todo el producto. Una PCB defectuosa puede provocar cortocircuitos, circuitos abiertos, interferencias de señal y otros problemas en productos electrónicos, afectando gravemente el uso normal del producto e incluso provocando accidentes de seguridad. El desarrollo de estándares de prueba de confiabilidad de PCB tiene como objetivo evaluar integralmente el diseño, los materiales, los procesos de fabricación y otros aspectos de las placas de circuito impreso a través de una serie de métodos e indicadores de prueba estrictos, identificar posibles riesgos de calidad por adelantado y garantizar que las placas de circuito impreso puedan funcionar de manera estable y confiable durante todo su ciclo de vida. Esto no solo ayuda a mejorar la calidad y la competitividad en el mercado de los productos electrónicos, sino que también reduce el costo del mantenimiento posventa-y protege los derechos e intereses de los consumidores.
2, estándares comunes de prueba de placas de circuito impreso de alta confiabilidad
Pruebas de rendimiento eléctrico
Prueba de conductividad: esta es una prueba de rendimiento eléctrico básica que se utiliza para verificar si los circuitos de las placas de circuito impreso son conductores. Mediante el uso de equipos de prueba profesionales, se aplica un cierto voltaje o corriente a cada circuito en la placa de circuito impreso para detectar si hay una salida de señal correspondiente. Los estándares comúnmente utilizados, como IPC-6012 "Especificación de identificación y rendimiento para placas impresas rígidas", tienen disposiciones claras sobre los métodos y estándares de calificación para las pruebas de conductividad, que requieren que la resistencia de conductividad del circuito en la placa de circuito impreso esté dentro del rango especificado, y generalmente no exceda unos pocos ohmios.
Prueba de resistencia de aislamiento: esta prueba se utiliza para evaluar el rendimiento del aislamiento entre diferentes circuitos en la placa de circuito impreso y entre los circuitos y el plano de tierra. Un buen rendimiento de aislamiento puede evitar que se produzcan interferencias de señales y fallos de cortocircuito. Durante la prueba, se aplica un cierto voltaje de CC entre las líneas probadas y se mide la corriente de fuga que pasa para calcular la resistencia de aislamiento. Según el estándar IPC-6012, la resistencia de aislamiento no debe ser inferior al valor especificado, normalmente por encima del nivel de megaohmios.
Pruebas de impedancia: con el desarrollo de productos electrónicos hacia alta velocidad y alta frecuencia, la adaptación de impedancia de las placas de circuito impreso se ha vuelto particularmente importante. La falta de coincidencia de impedancia puede causar problemas como la reflexión y atenuación de la señal, lo que afecta la calidad de transmisión de la señal. Las pruebas de impedancia incluyen principalmente pruebas de impedancia característica y pruebas de impedancia diferencial. La impedancia característica se refiere a la impedancia de una línea de transmisión en un estado no reflectante, mientras que la impedancia diferencial se refiere a líneas de transmisión de señales diferenciales. El estándar IPC-6012 especifica los rangos de tolerancia de impedancia correspondientes para diferentes tipos de líneas de transmisión, y generalmente requiere que la tolerancia de impedancia característica se controle dentro de ± 10% y la tolerancia de impedancia diferencial se controle dentro de ± 15%.
Pruebas de confiabilidad ambiental
Prueba de ciclos de temperatura: simule los cambios de temperatura que la placa de circuito impreso puede experimentar durante el uso real, coloque la PCB en una cámara de prueba de ciclos de temperatura alta y baja y realice múltiples ciclos de acuerdo con una determinada curva de temperatura. El rango de temperatura suele ser de -40 grados a +125 grados. Al observar los cambios en el rendimiento eléctrico y el daño físico de la PCB durante los ciclos de temperatura, se puede evaluar su adaptabilidad a los cambios de temperatura. Por ejemplo, según el estándar IPC-9592 "Métodos de prueba de confiabilidad para ensamblajes de tecnología de montaje en superficie", después de una cierta cantidad de ciclos de temperatura, las uniones de soldadura en la PCB no deben agrietarse ni desprenderse, y el rendimiento eléctrico debe mantenerse dentro del rango especificado.
Pruebas de humedad: prueba de la confiabilidad de la PCB en ambientes de alta humedad. Coloque la placa de circuito impreso en una cámara de prueba de humedad y mantenga una cierta humedad (como 95% RH) y temperatura (como 40 grados) durante un cierto período de tiempo (como 96 horas). Una vez completada la prueba, verifique si la PCB tiene corrosión, deformación, disminución del rendimiento del aislamiento y otros problemas. Según el estándar IPC-6012, después de la prueba de humedad, la resistencia de aislamiento de la PCB debe cumplir con los requisitos correspondientes y no debe haber signos evidentes de corrosión en la superficie.
Prueba de vibración: simule el entorno de vibración que la PCB puede experimentar durante el transporte y el uso, instale la PCB en una mesa de vibración y pruébela de acuerdo con una determinada frecuencia, amplitud y tiempo de vibración. Al monitorear el rendimiento eléctrico de la PCB durante la vibración y si hay algún problema, como componentes sueltos o juntas de soldadura agrietadas, evalúe su capacidad antivibración.
Pruebas de rendimiento mecánico
Prueba de flexión: se utiliza para evaluar el rendimiento de la placa de circuito impreso bajo fuerza de flexión. Fije un extremo de la placa de circuito impreso y aplique una cierta fuerza de flexión en el otro extremo para hacer que la placa de circuito impreso se doble y deforme. Al medir los cambios de resistencia y si hay interrupciones en el circuito durante el proceso de flexión de la PCB, se puede determinar su rendimiento de flexión. El estándar IPC-6012 especifica los métodos de prueba de flexión correspondientes y los estándares de calificación para placas de circuito impreso de diferentes espesores y materiales, y generalmente requieren que las placas de circuito impreso mantengan un rendimiento eléctrico normal después de una cierta cantidad de ciclos de flexión.
Prueba de resistencia al pelado: Pruebe la resistencia de la unión entre la lámina de cobre y el sustrato en la PCB. Utilizando un equipo de pelado profesional, la lámina de cobre se despega del sustrato y se mide la fuerza de pelado requerida. Una mayor resistencia al pelado significa una unión fuerte entre la lámina de cobre y el sustrato, lo que previene eficazmente fallas eléctricas causadas por el desprendimiento de la lámina de cobre. El estándar IPC-6012 especifica la resistencia mínima al pelado para diferentes tipos de placas de circuito impreso, y generalmente requiere una fuerza de pelado no inferior a un cierto valor por milímetro de ancho, como 1,0 N/mm.