การทดสอบแผงวงจรมีวิธีใดบ้าง และจะตรวจพบข้อผิดพลาดบนแผงวงจรอย่างรวดเร็วได้อย่างไร
Oct 18, 2023
วิธีการทดสอบแผงวงจร
1. การทดสอบ Bed-of-Nails
วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้โพรบแบบสปริงที่เชื่อมต่อกับจุดทดสอบทุกจุดบนแผงวงจร สปริงให้แรงกด 100-200 กรัมในแต่ละจุดทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกันอย่างเหมาะสม โพรบเหล่านี้เมื่อจัดเรียงรวมกันเรียกว่า "ฐานตะปู" ควบคุมโดยซอฟต์แวร์ทดสอบ สามารถเขียนโปรแกรมบนจุดทดสอบและสัญญาณทดสอบได้ ในทางปฏิบัติ มีการติดตั้งเฉพาะโพรบที่จำเป็นสำหรับการทดสอบจุดเฉพาะเท่านั้น แม้ว่าการทดสอบเบดออฟตะปูสามารถทดสอบทั้งสองด้านของแผงวงจรได้พร้อมๆ กัน แต่ขอแนะนำให้มีจุดทดสอบทั้งหมดบนด้านบัดกรีของบอร์ดเมื่อออกแบบ PCB อุปกรณ์ทดสอบตะปูมีราคาแพงและบำรุงรักษายาก การเลือกการจัดเตรียมโพรบขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ
โปรเซสเซอร์กริดพื้นฐานสำหรับใช้งานทั่วไปประกอบด้วยบอร์ดเจาะซึ่งมีพินอยู่ตรงกลางที่ 100, 75 หรือ 50 มิล พินเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นโพรบและทำการเชื่อมต่อทางกลโดยตรงผ่านตัวเชื่อมต่อหรือโหนดบนแผงวงจร หากแผ่นบัดกรีบนแผงวงจรตรงกับตารางการทดสอบ ฟิล์มโพลีอิไมด์ที่เจาะแบบมาตรฐานจะถูกวางระหว่างกริดและแผงวงจรสำหรับการตรวจวัดเฉพาะ การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการเข้าถึงจุดสิ้นสุดของกริด ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นพิกัด xy ของแผ่นบัดกรี ด้วยวิธีนี้ การทดสอบอิสระจึงเสร็จสิ้น อย่างไรก็ตาม ระยะห่างของโพรบจะจำกัดประสิทธิภาพของการทดสอบจากฐานตะปู
2. การตรวจสอบด้วยสายตาของแผงวงจร
เนื่องจากแผงวงจรมีขนาดเล็กและโครงสร้างซับซ้อน อุปกรณ์สังเกตการณ์เฉพาะทางจึงมีความจำเป็นสำหรับการตรวจสอบ โดยทั่วไปแล้ว กล้องจุลทรรศน์วิดีโอแบบพกพาจะใช้สำหรับการสังเกตโครงสร้างของบอร์ด ด้วยการใช้กล้องไมโครสโคปแบบวิดีโอ ทำให้สามารถดูโครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ของแผงวงจรได้อย่างชัดเจนและเป็นธรรมชาติ วิธีการนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการออกแบบและตรวจสอบแผงวงจรได้อย่างมาก กล้องจุลทรรศน์วิดีโอแบบพกพา เช่น MSA200 และ VT101 มักใช้ในโรงงานเนื่องจากมีความสะดวก ทำให้สามารถสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์ การตรวจสอบได้ทันที และการอภิปรายร่วมกัน ทำให้เหนือกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบเดิมๆ


3. วิธีทดสอบเข็มบินแบบโพรบคู่
เครื่องมือทดสอบการบินแบบโพรบทำงานโดยอิสระจากรอยเท้าที่ติดตั้งบนอุปกรณ์จับยึดหรือส่วนรองรับ ในระบบนี้ มีการติดตั้งโพรบตั้งแต่สองตัวขึ้นไปบนหัวแม่เหล็กขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระในระนาบ xy โดยมีจุดทดสอบที่ควบคุมโดยตรงโดยข้อมูล CADI Gerber โพรบคู่สามารถเคลื่อนที่ได้ภายในระยะประมาณ 4 มิลจากกันและกัน โพรบเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ โดยไม่มีข้อจำกัดอย่างแท้จริงว่าสามารถเข้าใกล้กันได้อย่างไร ผู้ทดสอบที่ติดตั้งอุปกรณ์คล้ายแขนแบบเคลื่อนย้ายได้สองตัวจะขึ้นอยู่กับการวัดความจุไฟฟ้า แผงวงจรถูกวางอย่างแน่นหนาบนชั้นฉนวนที่ด้านบนของแผ่นโลหะ ซึ่งทำหน้าที่เป็นอีกแผ่นหนึ่งของตัวเก็บประจุ หากมีการลัดวงจรในวงจรความจุไฟฟ้าจะสูงกว่าจุดที่กำหนด หากมีวงจรเปิดความจุไฟฟ้าจะลดลง วิธีนี้ช้ากว่าแต่ยังคงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผู้ผลิตที่ต้องจัดการกับแผงวงจรที่ซับซ้อนที่มีอัตราผลตอบแทนต่ำกว่า
สำหรับการทดสอบบอร์ดเปลือย จะมีเครื่องมือพิเศษให้เลือกใช้ ทางเลือกอื่นที่ประหยัดต้นทุนคือการใช้เครื่องมืออเนกประสงค์ แม้ว่าจะมีต้นทุนเริ่มแรกสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือพิเศษก็ตาม ต้นทุนนี้ถูกชดเชยโดยการลดต้นทุนการตั้งค่าแต่ละรายการ สำหรับกริดมาตรฐาน กริดมาตรฐานสำหรับส่วนประกอบที่มีสารตะกั่วและกริดมาตรฐานของอุปกรณ์ยึดพื้นผิวคือ 2.5 มม. ในกรณีนี้แผ่นทดสอบควรมีขนาดใหญ่กว่าหรือเท่ากับ 1.3 มม. สำหรับกริด Imm แผ่นทดสอบควรได้รับการออกแบบให้มีขนาดใหญ่กว่า 0.7 มม. หากกริดมีขนาดเล็กลง หมุดทดสอบก็จะเล็กลงและเปราะบางมากขึ้น ทำให้เกิดความเสียหายได้ง่าย ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกใช้กริดที่มีขนาดใหญ่กว่า 2.5 มม. การรวมเครื่องทดสอบอเนกประสงค์ (เครื่องทดสอบกริดมาตรฐาน) เข้ากับเครื่องทดสอบแบบ Flying Probe ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทดสอบแผงวงจรความหนาแน่นสูงแม่นยำและคุ้มต้นทุน
วิธีการที่แนะนำอีกวิธีหนึ่งคือการใช้เครื่องทดสอบยางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถใช้เพื่อตรวจจับจุดที่เบี่ยงเบนไปจากตารางได้ อย่างไรก็ตาม ความสูงของแผ่นบัดกรีที่แปรผันเนื่องจากการปรับระดับอากาศร้อนอาจขัดขวางการเชื่อมต่อของจุดทดสอบ"

เหตุใด Tecoo จึงสามารถให้บริการที่ซับซ้อนได้การประกอบ PCBบริการด้านการผลิต? เราไม่เพียงแต่มีกำลังการผลิตระดับสูงแต่ยังมีวิธีการทดสอบที่เชื่อถือได้.
จะตรวจจับข้อผิดพลาดบนแผงวงจรได้อย่างรวดเร็วได้อย่างไร
- ตรวจสอบสถานะส่วนประกอบ
เมื่อต้องรับมือกับแผงวงจรที่ชำรุด ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อดูความเสียหายของส่วนประกอบที่ชัดเจน ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบตัวเก็บประจุไฟฟ้าที่ไหม้หรือบวม ตัวต้านทานที่ถูกไฟไหม้ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เสียหาย
ตรวจสอบการบัดกรีของแผงวงจร
มองหาสัญญาณของการเสียรูปหรือการบิดงอในแผงวงจรพิมพ์ ตรวจสอบข้อต่อบัดกรีว่ามีสัญญาณหลุดหรือสะพานบัดกรีที่เห็นได้ชัดเจนหรือไม่ ตรวจสอบว่าฟอยล์ทองแดงบนแผงวงจรยกขึ้นหรือเปลี่ยนเป็นสีดำเนื่องจากการไหม้หรือไม่

- ตรวจสอบการวางแนวส่วนประกอบ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ เช่น วงจรรวม ไดโอด และหม้อแปลงจ่ายไฟอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องและใส่เข้าไป

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หายไป
- ทำการทดสอบพื้นฐานของตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ
ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อทำการทดสอบพื้นฐานกับส่วนประกอบที่สงสัยว่ามีปัญหาภายในช่วงการวัด มองหาสิ่งบ่งชี้ เช่น ความต้านทานที่เพิ่มขึ้น การลัดวงจร วงจรเปิด และการเปลี่ยนแปลงความจุหรือการเหนี่ยวนำ

- ดำเนินการทดสอบระบบขับเคลื่อน
หากปัญหาไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการสังเกตและการทดสอบเบื้องต้น ให้ดำเนินการทดสอบแบบขับเคลื่อนต่อไป เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบการทำงานที่เหมาะสมของแหล่งจ่ายไฟบนแผงวงจร ตรวจสอบความผิดปกติในแหล่งจ่ายไฟ AC เอาต์พุตตัวควบคุม และรูปคลื่นเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
- การเขียนโปรแกรมใหม่
สำหรับบอร์ดที่มีองค์ประกอบที่ตั้งโปรแกรมได้ เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์, DSP, CPLD ให้ลองตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อกำจัดข้อผิดพลาดของวงจรที่อาจเกิดขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการทำงานของโปรแกรมที่ผิดปกติ
- การซ่อมแซมตามส่วนงาน
หากขั้นตอนข้างต้นไม่สามารถแก้ปัญหาได้ คุณจะต้องระบุโมดูลวงจรที่ผิดพลาดโดยพิจารณาจากความผิดปกติของวงจร และซ่อมแซมเพิ่มเติมตามแผนผังการออกแบบ






