Płytka drukowana (PCB) można podzielić na sztywne PCB i elastyczne PCB, te pierwsze można podzielić na trzy typy: jednostronne PCB, dwustronne PCB i wielowarstwowe PCB. W zależności od klasy jakości, PCB można podzielić na trzy klasy jakości: 1, 2 i 3, z których 3 jest najwyższym wymaganiem. Różnice w poziomach jakości PCB prowadzą do złożoności i różnic w metodach testowania i inspekcji.

Do tej pory sztywne, dwustronne i wielowarstwowe obwody drukowane zajmowały stosunkowo szeroki zakres zastosowań w elektronice, przy czym w niektórych przypadkach stosowano elastyczne obwody drukowane. Dlatego w niniejszym artykule skupimy się na kontroli jakości sztywnych dwustronnych i wielowarstwowych płytek PCB. Po wyprodukowaniu PCB należy przeprowadzić kontrolę w celu ustalenia, czy jakość spełnia wymagania projektowe. Można powiedzieć, że kontrola jakości jest ważną gwarancją zapewnienia jakości produktów i sprawnej realizacji kolejnych procedur.

Standard inspekcji

Standardy kontroli PCB obejmują głównie następujące aspekty:

A. Standardy ustalone przez każdy kraj;

B. Standardy wojskowe dla każdego kraju;

C. Normy przemysłowe, takie jak SJ/T10309;

D. instrukcje kontroli PCB opracowane przez dostawcę sprzętu;

E. Wymagania techniczne zaznaczone na rysunku projektowym PCB.

W przypadku PCB, które zostały zidentyfikowane jako krytyczne dla sprzętu, te krytyczne parametry charakterystyczne i wskaźniki muszą być badane od stóp do głów oprócz regularnej kontroli.

Przedmioty kontroli

Bez względu na rodzaj PCB, muszą przejść przez podobne metody i programy kontroli jakości. Zgodnie z metodą kontroli, elementy kontroli jakości zwykle obejmują kontrolę wyglądu, ogólną kontrolę parametrów elektrycznych, ogólną kontrolę parametrów technicznych i kontrolę powłok metalowych.

• Kontrola wyglądu

Kontrola wzrokowa jest łatwa za pomocą linijki, suwmiarki lub lupy. Sprawdzane pozycje obejmują:

A. Grubość, chropowatość powierzchni i wypaczenie płyty.

B. Wygląd i wymiary montażowe, w szczególności wymiary montażowe zgodne z łącznikami elektrycznymi i prowadnicami.

C. Integralność i klarowność wzoru przewodzącego oraz czy występują zwarcia mostków, obwody otwarte, zadziory lub przerwy.

D. Jakość powierzchni, niezależnie od tego, czy na drukowanych drutach lub podkładkach są wgłębienia, zadrapania lub dziurki.

E. Lokalizacja otworów na podkładki i innych otworów. Sprawdź, czy nie brakuje otworów przelotowych lub czy są wywiercone nieprawidłowo, czy średnica otworów przelotowych spełnia wymagania projektowe oraz czy nie ma guzków i przerw.

F. Jakość i twardość powłoki padu, chropowatość, jasność i brak wypukłych defektów.

G. Jakość powłoki. Topnik do galwanizacji jest jednorodny, mocny, pozycja jest prawidłowa, topnik jest jednolity, jego kolor jest zgodny z odpowiednimi wymaganiami.

H. Jakość znaków, np. czy są mocne, czyste i czyste, bez zadrapań, przebić i pęknięć.

• Rutynowa kontrola wydajności elektrycznej

W ramach tego rodzaju kontroli istnieją dwa rodzaje testów:

A. Test wydajności połączenia. Podczas tego testu, multimetr jest zwykle używany do sprawdzenia łączności wzoru przewodzącego, z naciskiem na metalizowane perforacje dwustronnych płytek drukowanych i łączność wielowarstwowych płytek drukowanych. W przypadku tego testu producent PCB zapewni rutynową kontrolę każdej prefabrykowanej PCB przed opuszczeniem magazynu, aby upewnić się, że spełnione są jej podstawowe funkcje.

B. Test wydajności izolacji. Ten test ma na celu sprawdzenie rezystancji izolacji na tej samej płaszczyźnie lub między różnymi płaszczyznami, aby zapewnić izolację PCB.

• Ogólny przegląd techniczny

Ogólna kontrola techniczna obejmuje kontrolę lutowności i przyczepności powłok. W przypadku pierwszego sprawdź zwilżalność lutowia do wzoru przewodzącego. W tym ostatnim przypadku kontrolę można przeprowadzić za pomocą wykwalifikowanych końcówek, które najpierw przykleja się do badanej powierzchni poszycia, a następnie można je szybko usunąć nawet po zaprasowaniu. Następnie należy obserwować płaszczyznę poszycia, aby upewnić się, że następuje złuszczanie. Ponadto niektóre metody kontroli można dobrać w zależności od aktualnej sytuacji, takie jak odporność na upadki folii miedzianej i metalizacja poprzez wytrzymałość na rozciąganie.

• Metalizacja poprzez kontrolę

Jakość metalizowanych otworów przelotowych jest bardzo ważna w przypadku płytek dwustronnych i wielowarstwowych. Wiele awarii modułów elektronicznych, a nawet całego sprzętu, wynika z jakości metalizowanych otworów. Dlatego należy zwrócić większą uwagę na kontrolę metalizowanych otworów przelotowych. A. Metalowa płaszczyzna ściany otworu przelotowego powinna być kompletna, gładka i wolna od wgłębień lub małych guzków poprzez sprawdzenie metalizacji obejmującej następujące aspekty.

B. Właściwości elektryczne powinny być sprawdzane pod kątem zwarcia i otwartego obwodu podkładki i metalizowanej powłoki przelotowej oraz rezystancji pomiędzy przelotowym otworem a przewodem.

C. Po testach środowiskowych szybkość zmiany rezystancji otworu przelotowego nie powinna przekraczać 5% do 10%.

D. Wytrzymałość mechaniczna odnosi się do siły wiązania między metalizowanym otworem a podkładką.

E. Testy analizy metalograficznej sprawdzają jakość powłoki, grubość i jednolitość powłoki oraz siłę adhezji między powłoką a folią miedzianą.

Metalizacja poprzez kontrolę jest zwykle połączeniem kontroli wizualnej i kontroli mechanicznej. Kontrola wizualna polega na wystawieniu PCB na działanie światła i sprawdzeniu, czy nienaruszona, gładka ściana z otworem przelotowym równomiernie odbija światło. Jednak ściany zawierające guzki lub puste przestrzenie nie będą zbyt jasne. W przypadku produkcji seryjnej należy użyć wbudowanego urządzenia kontrolnego (np. testera z latającą igłą).

Ze względu na złożoną strukturę wielowarstwowych obwodów drukowanych trudno jest szybko zlokalizować usterki po wykryciu problemów podczas kolejnych testów montażu modułu jednostki. W rezultacie kontrole jego jakości i niezawodności muszą być bardzo rygorystyczne. Oprócz powyższych rutynowych elementów kontroli, inne elementy kontroli obejmują również następujące parametry: rezystancja przewodu, rezystancja metalizacji przelotowej, zwarcie wewnętrzne i obwód otwarty, rezystancja izolacji między liniami, przyczepność powłoki, przyczepność, odporność na uderzenia termiczne, mechaniczne udarność, siła prądu itp. Każdy wskaźnik należy uzyskać za pomocą specjalistycznego sprzętu i metod.