Elektronika użytkowa – jak testuje się płytki PCB do telefonów i laptopów?

Zanim płytka PCB zostanie zamontowana w urządzeniu docelowym, musi przejść szereg testów. Testowanie ma na celu wykrycie potencjalnych słabych punktów układu i ich naprawę, żeby produkt, do którego trafi, był trwały oraz niezawodny. W jaki sposób przeprowadza się testy obwodów drukowanych?

Produkcja elektroniki to skomplikowany, wieloetapowy proces. W przypadku płytek PCB obejmuje m.in. przygotowanie CAD, nacinanie, frezowanie, złocenie, montaż komponentów metodą SMT lub THT, pokrywanie lakierami albo zalewami zabezpieczającymi oraz testowanie. Ten ostatni element ma szczególne znaczenie, ponieważ pozwala sprawdzić, czy obwody drukowane spełniają normy i działają zgodnie z założeniem.

Bez względu na to, czy wytwarza się podzespoły do sterowania elektrycznymi szybami w samochodach (elektronika w motoryzacji), urządzeń telekomunikacyjnych (elektronika w informatyce i telekomunikacji), maszyn produkcyjnych (elektronika przemysłowa), produktów medycznych (elektronika w branży medycznej) czy laptopów (elektronika użytkowa), trzeba przeprowadzić szereg testów. Jakich?

Testy elektryczne

Wszyscy producenci elektroniki wykonują testowanie elektryczne płytek PCB – sprawdzają, czy na obwodach nie dochodzi do zwarć i czy nie ma przerw w ścieżkach. Żeby to zrobić, mierzą rezystancję przejścia między punktami testowymi, a także rezystancję upływu między każdą ze ścieżek a ścieżką zlokalizowaną w bezpośrednim sąsiedztwie. W tym celu wykorzystują specjalistyczne i wydajne maszyny, np. testery palcowe.

Automatyczna inspekcja optyczna

W większości przypadków przeprowadzają również automatyczną inspekcję optyczną, czyli AOI. Producent elektroniki taki jak np. Printor działający dla różnych branż (https://printor.pl/branze/) przy użyciu nowoczesnych technologii porównuje obraz z kamery, która porusza się nad płytką PCB z obrazem prawidłowo rozmieszczonych komponentów elektronicznych. W ten sposób jest w stanie wykryć ewentualne brakujące albo nieprawidłowo ułożone elementy oraz dostrzec błędy w montażu lub w lutowaniu.

Testy ICT

Na tym jednak możliwości testowania płytek się nie kończą. Jeśli istnieje potrzeba sprawdzenia rzeczywistych wartości zamontowanych komponentów, wykonuje się testy ICT (In Circuit Test). Testy ICT realizuje się za pomocą testera wyposażonego w adapter oraz zestaw pozłacanych igieł, które przewodzą sygnały elektryczne. Dzięki nim można ocenić jakość montażu i wykryć wadliwe komponenty elektroniczne.

Badanie czystości jonowej

Czasami przeprowadza się również badanie czystości jonowej, czyli kontrolę zanieczyszczeń. Badanie umożliwia sprawdzenie, czy na płytce PCB są elektrolity, które mogą się przyczynić do elektromigracji i uszkodzenia urządzenia elektronicznego. Żeby zweryfikować ich obecność, obwód zanurza się w zbiorniku ze specjalnym roztworem, a następnie mierzy się stężenie jonów uwolnionych w tym roztworze.

Testy funkcjonalne

Osobną grupą testów są testy funkcjonalne, które wykonuje się przy użyciu aparatury testowej symulującej docelowe warunki pracy podzespołu. Te testy mają na celu kontrolę działania płytek PCB w konkretnych urządzeniach docelowych.