Leiterplattentechnik - Was ist das Testen von elektronischen Leiterplatten?

Die Prüfung elektronischer Leiterplatten spielt eine entscheidende Rolle in der PCBA-Designphase. Von Anfang an müssen Ingenieure überlegen, wie sie die Richtigkeit der Schaltung durch Tests überprüfen können. Zum Beispiel bei der Konstruktion komplexer Mehrschichtplatinen ist das Schaltungslayout mit zahlreichen Signalübertragungswegen kompliziert. Dabei ist die rationale Planung von Prüfpunkten von großer Bedeutung. Durch Festlegen von Prüfpunkten an Schlüsselknoten ist es möglich, die elektrischen Signale des Schaltkreises bei nachfolgenden Tests genau zu erhalten und dadurch zu bestimmen, ob der Schaltkreis wie vorgesehen arbeitet.

Die Prüfung elektronischer Leiterplatten ist entscheidend für die Sicherstellung der PCBA-Produktionsqualität. Während des SMT-Lötprozesses können selbst kleine Abweichungen, wie ungenaue Bauteilplatzierung oder schlechtes Löten, zu Fehlfunktionen der gesamten Leiterplatte führen. Daher werden mehrere Prüfmethoden auf der Produktionslinie angewendet, um diese Probleme umgehend zu erkennen und zu beheben. Die automatisierte optische Inspektion (AOI) ist eine der am häufigsten verwendeten Prüfmethoden in der SMT-Produktionslinie. Es verwendet eine hochauflösende Kamera, um die PCBA-Oberfläche zu fotografieren und vergleicht dann die Bilder mit voreingestellten Standardbildern durch Bildbearbeitungsalgorithmen, um Komponentenplatzierungsfehler wie fehlende Komponenten, Fehlausrichtung, Grabsteinbildung und Brückenbildung zu erkennen. AOI kann jedoch nur Oberflächenfehler der PCBA erkennen. Für einige interne elektrische Verbindungsprobleme, wie virtuelles Löten und Kurzschlüsse in Lötstellen, ist Röntgeninspektionstechnologie erforderlich. Röntgenstrahlen können die PCBA durchdringen und die innere Struktur von Lötstellen abbilden. Durch die Analyse von Röntgenbildern ist es möglich, die Form, Größe von Lötstellen und deren interne Lötqualität klar zu beobachten und so das Vorhandensein von Fehlern wie virtuellem Löten und Hohlräumen genau zu bestimmen.

Prüfung elektronischer Leiterplatten

Funktionstests simulieren verschiedene elektrische, physikalische und logische Bedingungen der Leiterplatte im tatsächlichen Betrieb, um ihre Funktionen umfassend zu überprüfen. Zum Beispiel für ein Smartphone-Motherboard umfasst Funktionstests die Prüfung der Leistung des Prozessors, wie Laufgeschwindigkeit und Multi-Quadtasking-Fähigkeiten; Testen des Kommunikationsmoduls, wie 4G/5G Signalstärke, Anrufqualität und Datenübertragungsrate; Testmodule wie Anzeigetreiber, Kamerafunktionen und Audioausgabe. Erst nach bestandener strenger Funktionsprüfung kann die PCBA zur nächsten Produktionsstufe übergehen und die Qualität und Leistung des Endprodukts sicherstellen.

Herausforderungen und Gegenmaßnahmen bei der Prüfung elektronischer Leiterplatten：Trotz erheblicher Fortschritte in der Prüftechnik elektronischer Leiterplatten gibt es in der Praxis immer noch zahlreiche Herausforderungen. Da die Baugröße der PCBA weiter schrumpft und die Integration der Komponenten zunimmt, wird der Platz für Prüfpunkte zunehmend begrenzt, was für herkömmliche Prüfmethoden große Schwierigkeiten bereitet. Beispielsweise gibt es bei einigen winzigen Chippaketen kaum genug Platz, um herkömmliche Prüftasterkontaktpunkte einzustellen. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, sind einige neue Testtechnologien entstanden. Beispielsweise verwendet die nadellose Testtechnologie Prinzipien wie elektromagnetische Induktion und kapazitive Kopplung, um eine berührungsfreie Prüfung von PCBA zu erreichen. Durch das Setzen spezieller Induktionsspulen oder kapazitiver Platten in den Prüfgeräten ist es möglich, die elektrischen Signalinformationen der Leiterplatte berührungslos zu erhalten und so die Prüfarbeiten abzuschließen.

Die Prüfung elektronischer Leiterplatten spielt in verschiedenen Bereichen der Elektronikindustrie eine unverzichtbare Rolle. Nehmen wir die Automobilelektronikindustrie als Beispiel. Verschiedene elektronische Steuerungssysteme in Automobilen, wie Steuergerät, Karosseriesteuerungsmodul und Autonomes Fahrassistenzsystem, basieren alle auf hochwertigem PCBA. Aufgrund der extrem hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit in automobilen elektronischen Systemen ist der Prüfprozess bei der Herstellung von automobilen elektronischen Leiterplatten besonders streng. Im Bereich der Kommunikationsausrüstung stellt der Bau von 5G-Basisstationen extrem hohe Anforderungen an die Leistung und Zuverlässigkeit von PCBA. Da 5G-Kommunikationssignale eine hohe Frequenz und eine breite Bandbreite haben, werden strengere Anforderungen an die Stabilität und Genauigkeit der Signalübertragung gestellt. Daher müssen bei der Prüfung von 5G-Basisstation PCBA nicht nur herkömmliche elektrische Leistung getestet werden, sondern auch Schlüsselindikatoren wie Signalintegrität und Hochfrequenzleistung müssen im Fokus stehen.

Die Prüfung elektronischer Leiterplatten nimmt während des gesamten PCBA-Prozesses vom Entwurf bis zur Produktion immer eine Kernposition ein. Von der sorgfältigen Planung in der ersten Entwurfsphase über die strenge Kontrolle im Produktionsprozess bis hin zur innovativen Reaktion auf verschiedene komplexe Herausforderungen und seiner breiten Anwendung in verschiedenen Branchen entwickelt sich die Prüfung elektronischer Leiterplatten ständig weiter und bietet eine solide Garantie für die hochwertige Entwicklung der Elektronikindustrie.