Контроль качества печатных плат

В процессе производства печатных плат используются разнообразные методы контроля качества, которые предназначены для обеспечения выпуска продукции, соответствующей требованиям клиента:

  1. Контроль соответствия изготовленных печатных плат конструкторской документации (соответствие размеров, отверстий, толщин, используемых материалов и т.д.)
  2. Электроконтроль
  3. Контроль волнового сопротивления

Электрический контроль печатных плат

В основе технологии электрического контроля лежит электрический контакт между тестовой системой и тестируемой печатной платой. Электроконтроль обеспечивает проверку печатных плат на отсутствие дефектов типа «обрыв» или «замыкание».

В качестве критерия оценки выступает, как правило, значение сопротивления между двумя контактными площадками на печатной плате (сопротивление цепи). В случае, если сопротивление цепи меньше заданного значения (единицы Ом), цепь считается целостной, в противном случае - диагностируется обрыв цепи.

Для обнаружения замыканий производится измерение сопротивления изоляции между цепями: если измеренное значение меньше порогового (десятки МОм) — диагностируется замыкание. Обычно для тестирования замыканий выбираются те цепи, между которыми существует вероятность замыкания, т.е. цепи, расположенные близко друг к другу. Список тестируемых цепей генерируется программами подготовки электроконтроля по заданному критерию близости.

Наиболее распространенные методы электроконтроля:

  • Контроль «летающими зондами»
  • Адаптерный контроль 

Контроль «летающими зондами» (Flying Probe)

Данный способ электроконтроля применяется, в основном, для сравнительно небольших партий печатных плат. В установке контроля «летающими зондами» используется несколько (не менее четырех) подвижных щупов, которые последовательно коммутируют тестируемые цепи (используя контактные площадки), производя измерение значения сопротивления цепи или сопротивления изоляции.

Преимуществом данного метода является быстрая переналадка тестовой машины (т.к. требуется только перепрограммирование). Затраты на проведение данного вида контроля определяются машинным временем, необходимым для тестирования, т.е. сложностью печатной платы (количеством тестируемых цепей).

Если тестируемая партия печатных плат относительно велика, данный метод контроля использовать не оптимально из-за больших временных затрат. Для больших партий печатных плат целесообразно использовать методы адаптерного контроля.

Адаптерный контроль

При адаптерном методе контроля для каждого вида печатных плат изготавливается тестовый адаптер, представляющий собой базовую пластину с установленными тестовыми щупами.

При тестировании адаптер прижимается к проверяемой печатной плате, обеспечивая одновременный контакт со всеми тестируемыми точками. Таким образом, достигается малое время тестирования одиночной печатной платы, что позволяет относительно быстро проконтролировать большую партию печатных плат.

Недостатком адаптерного метода контроля является сравнительно большое время переналадки системы, связанное с необходимостью изготовления тестового адаптера, уникального для каждого вида печатных плат. Затраты на проведение такого вида контроля складываются из стоимости тестового адаптера и машинного времени, необходимого для проведения теста. Однако затраты на изготовление адаптера являются однократными, т.к. в дальнейшем, при изготовлении следующей партии данного вида печатных плат, используется тот же адаптер. Таким образом, данный вид контроля наиболее применим при тестировании больших партий печатных плат, а так же серийно изготавливаемых изделий.

Контроль волнового сопротивления

Контроль волнового сопротивления используется для широкого диапазона изделий и заключается в обеспечении целостности высокочастотных сигналов. Для контроля волнового сопротивления используется специальное лабораторное оборудование — TDR (Time Domain Reflectometer) или сетевой анализатор. Измерения проводятся на самих печатных платах (при небольших партиях) или на тестовом образце, изготавливаемом в едином технологическом цикле с самой печатной платой.