Els productes electrònics estan a tot arreu, des de telèfons intel·ligents i ordinadors portàtils fins a electrònica d'automòbils i equips aeroespacials, i el seu rendiment i fiabilitat afecten directament la vida i la feina de les persones. Com a component bàsic dels productes electrònics, la qualitat i la fiabilitat de les plaques de circuits impresos són crucials. Per tal de garantir el funcionament estable de les plaques de circuits impresos en diversos entorns complexos, els estàndards de prova de PCB d'alta fiabilitat s'han convertit en la pedra angular per garantir la qualitat dels productes electrònics.
1, la importància dels estàndards de prova de PCB d'alta fiabilitat
Com a portador de connexions elèctriques en productes electrònics, la qualitat de la PCB afecta directament el rendiment i la fiabilitat de tot el producte. Una PCB defectuosa pot causar curtcircuits, circuits oberts, interferències de senyal i altres problemes en productes electrònics, afectant greument l'ús normal del producte i fins i tot causant accidents de seguretat. El desenvolupament d'estàndards de proves de PCB de fiabilitat té com a objectiu avaluar de manera exhaustiva el disseny, els materials, els processos de fabricació i altres aspectes de les plaques de circuits impresos mitjançant una sèrie de mètodes i indicadors de prova estrictes, identificar possibles perills de qualitat per endavant i garantir que les plaques de circuits impresos puguin funcionar de manera estable i fiable durant tot el seu cicle de vida. Això no només ajuda a millorar la qualitat i la competitivitat del mercat dels productes electrònics, sinó que també redueix el cost del manteniment post-venda i protegeix els drets i interessos dels consumidors.
2, estàndards comuns de prova de plaques de circuit imprès d'alta fiabilitat
Proves de rendiment elèctric
Prova de conductivitat: es tracta d'una prova bàsica de rendiment elèctric que s'utilitza per comprovar si els circuits de les plaques de circuits impresos són conductors. Mitjançant l'ús d'equips de prova professionals, s'aplica una determinada tensió o corrent a cada circuit de la placa de circuit imprès per detectar si hi ha una sortida de senyal corresponent. Els estàndards d'ús habitual com IPC-6012 "Especificació d'identificació i rendiment per a plaques impreses rígides" tenen disposicions clares sobre els mètodes i els estàndards de qualificació per a les proves de conductivitat, que requereixen que la resistència de conductivitat del circuit de la placa de circuit imprès estigui dins del rang especificat, generalment no superi uns pocs ohms.
Prova de resistència d'aïllament: aquesta prova s'utilitza per avaluar el rendiment d'aïllament entre diferents circuits de la placa de circuit imprès i entre circuits i el pla de terra. Un bon rendiment d'aïllament pot evitar que es produeixin errors de diafonia i curtcircuits del senyal. Durant les proves, s'aplica una determinada tensió de CC entre les línies provades i es mesura el corrent de fuga que passa per calcular la resistència d'aïllament. Segons l'estàndard IPC-6012, la resistència d'aïllament no ha de ser inferior al valor especificat, normalment per sobre del nivell de megaohm.
Prova d'impedància: amb el desenvolupament de productes electrònics cap a alta velocitat i alta freqüència, la concordança d'impedància de les plaques de circuit imprès s'ha tornat especialment important. El desajust de la impedància pot causar problemes com ara la reflexió i l'atenuació del senyal, afectant la qualitat de transmissió del senyal. Les proves d'impedància inclouen principalment proves d'impedància característica i proves d'impedància diferencial. La impedància característica es refereix a la impedància d'una línia de transmissió en estat no reflectant, mentre que la impedància diferencial es refereix a les línies de transmissió de senyal diferencial. L'estàndard IPC-6012 especifica els intervals de tolerància d'impedància corresponents per a diferents tipus de línies de transmissió, generalment requereixen que la tolerància d'impedància característica es controli dins del ± 10% i la tolerància d'impedància diferencial que es controli dins del ± 15%.
Proves de fiabilitat ambiental
Prova de cicle de temperatura: simuleu els canvis de temperatura que pot experimentar la placa de circuit imprès durant l'ús real, col·loqueu la PCB en una cambra de prova de cicles d'alta i baixa temperatura i realitzeu diversos cicles segons una determinada corba de temperatura. L'interval de temperatures sol ser de -40 graus a +125 graus . Observant els canvis de rendiment elèctric i els danys físics de la PCB durant el cicle de temperatura, es pot avaluar la seva adaptabilitat als canvis de temperatura. Per exemple, segons l'estàndard IPC-9592 "Mètodes de prova de fiabilitat per al muntatge de tecnologia de muntatge en superfície", després d'un cert nombre de cicles de temperatura, les juntes de soldadura del PCB no s'han de trencar ni separar, i el rendiment elèctric s'ha de mantenir dins del rang especificat.
Prova d'humitat: prova de la fiabilitat del PCB en entorns d'alta humitat. Col·loqueu la placa de circuit imprès en una cambra de prova d'humitat i mantingueu una certa humitat (com ara el 95% d'HR) i la temperatura (com ara 40 graus) durant un període de temps determinat (com ara 96 hores). Un cop finalitzada la prova, comproveu si la PCB té corrosió, deformació, rendiment d'aïllament reduït i altres problemes. Segons l'estàndard IPC-6012, després de les proves d'humitat, la resistència d'aïllament de la PCB hauria de complir els requisits corresponents i no hi hauria d'haver signes evidents de corrosió a la superfície.
Prova de vibració: simuleu l'entorn de vibració que pot experimentar la PCB durant el transport i l'ús, instal·leu la PCB en una taula de vibracions i proveu-la segons una determinada freqüència, amplitud i temps de vibració. Supervisant el rendiment elèctric de la PCB durant la vibració i si hi ha problemes com ara components solts o juntes de soldadura esquerdades, avalueu la seva capacitat antivibració.
Prova de rendiment mecànic
Prova de flexió: s'utilitza per avaluar el rendiment de la placa de circuit imprès sota força de flexió. Fixeu un extrem de la placa de circuit imprès i apliqueu una certa força de flexió a l'altre extrem perquè la placa de circuit imprès es doblegui i deformi. Mitjançant la mesura dels canvis de resistència i si hi ha interrupcions de circuit durant el procés de flexió de la PCB, es pot determinar el seu rendiment de flexió. L'estàndard IPC-6012 especifica els mètodes de prova de flexió corresponents i els estàndards de qualificació per a plaques de circuits impresos de diferents gruixos i materials, generalment requereixen que les plaques de circuit imprès mantinguin un rendiment elèctric normal després d'un cert nombre de cicles de flexió.
Prova de força de pelatge: proveu la força d'unió entre la làmina de coure i el substrat a la PCB. Mitjançant l'ús d'equips de pelat professional, la làmina de coure es desprèn del substrat i es mesura la força de pelat necessària. Una major resistència al pelat significa una forta unió entre la làmina de coure i el substrat, evitant eficaçment els errors elèctrics causats pel despreniment de la làmina de coure. L'estàndard IPC-6012 especifica la força de pelat mínima per a diferents tipus de plaques de circuit imprès, que generalment requereix una força de pelat no inferior a un cert valor per ample mil·límetre, com ara 1,0 N/mm.