Quelles sont les méthodes de test des circuits imprimés et comment détecter rapidement les défauts sur les circuits imprimés

Oct 18, 2023

Méthodes de test des circuits imprimés

1. Test du lit des ongles

Cette méthode implique l'utilisation de sondes à ressort connectées à chaque point de test du circuit imprimé. Les ressorts fournissent 100-200 g de pression à chaque point de test pour garantir un contact correct. Ces sondes, disposées ensemble, sont appelées « lit de clous ». Contrôlée par un logiciel de test, la programmation peut être effectuée sur les points de test et les signaux de test. En pratique, seules les sondes nécessaires au test de points précis sont installées. Bien que les tests sur lit de clous puissent tester simultanément les deux côtés du circuit imprimé, il est conseillé d'avoir tous les points de test sur le côté soudure de la carte lors de la conception du PCB. L’équipement de test du lit d’ongles est coûteux et difficile à entretenir. Le choix des dispositions de sonde dépend de leurs applications spécifiques.

Un processeur de grille fondamental à usage général se compose d'une carte percée avec des centres de broches à 100, 75 ou 50 mil. Ces broches agissent comme des sondes et établissent des connexions mécaniques directes via des connecteurs ou des nœuds sur le circuit imprimé. Si les pastilles de soudure sur le circuit imprimé correspondent à la grille de test, des films de polyimide perforés standard sont placés entre la grille et le circuit imprimé pour un sondage spécifique. Les tests de continuité sont réalisés en accédant aux extrémités de la grille, qui ont été définies comme les coordonnées xy des plots de soudure. De cette façon, des tests indépendants sont effectués. Cependant, la proximité des sondes limite l’efficacité des tests sur lit d’ongle.

2. Inspection visuelle des circuits imprimés

En raison de la petite taille et de la structure complexe des circuits imprimés, un équipement d’observation spécialisé est essentiel pour leur examen. Généralement, des microscopes vidéo portables sont utilisés pour observer la structure de la carte. À l’aide d’une caméra vidéomicroscopique, la structure microscopique du circuit imprimé peut être visualisée de manière claire et intuitive. Cette approche facilite grandement la conception et l’inspection des circuits imprimés. Les microscopes vidéo portables comme le MSA200 et le VT101 sont couramment utilisés dans les usines en raison de leur commodité, permettant une observation en temps réel, une inspection à la volée et des discussions collaboratives, ce qui les rend supérieurs aux microscopes traditionnels.

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3. Méthode de test d'aiguille volante à double sonde

Le testeur à sonde volante fonctionne indépendamment des empreintes montées sur des fixations ou des supports. Dans ce système, deux sondes ou plus sont montées sur de minuscules têtes magnétiques librement mobiles dans le plan xy, avec des points de test directement contrôlés par les données CADI Gerber. Les sondes doubles peuvent se déplacer dans une plage d'environ 4 mils l'une de l'autre. Ces sondes peuvent se déplacer indépendamment, sans réelle contrainte quant à leur proximité. Les testeurs équipés de deux dispositifs mobiles en forme de bras sont basés sur la mesure de capacité. Le circuit imprimé est placé fermement sur une couche isolante au-dessus d’une plaque métallique, servant d’autre plaque du condensateur. S'il y a un court-circuit dans le circuit, la capacité sera plus élevée qu'à un point spécifique. S'il y a un circuit ouvert, la capacité diminuera. Cette méthode est plus lente mais reste un choix viable pour les fabricants confrontés à des rendements plus faibles de circuits imprimés complexes.

Pour les tests de cartes nues, des instruments spécialisés sont disponibles. Une alternative économiquement efficace consiste à utiliser un instrument universel, malgré le coût initial plus élevé que celui des instruments spécialisés. Ce coût est compensé par la réduction des coûts d’installation individuels. Pour les grilles standard, la grille standard pour les composants au plomb et les grilles standard des appareils à montage en surface est de 2,5 mm. Dans ce cas, les plages de test doivent être supérieures ou égales à 1,3 mm. Pour les grilles Imm, le tampon de test doit être conçu pour être supérieur à 0,7 mm. Si la grille est plus petite, les broches de test deviennent plus petites et plus fragiles, ce qui les rend susceptibles d'être endommagées. Il est donc conseillé d’opter pour des grilles supérieures à 2,5 mm. La combinaison d'un testeur universel (testeur de grille standard) et d'un testeur à sonde volante garantit des tests précis et économiques pour les circuits imprimés haute densité.

Une autre approche recommandée consiste à utiliser un testeur de caoutchouc conducteur, qui peut être utilisé pour détecter les points s'écartant de la grille. Cependant, les variations de hauteur des plots de soudure dues au traitement de nivellement à l'air chaud peuvent obstruer la connexion des points de test.

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Comment détecter rapidement les défauts sur un circuit imprimé ?

  • Examiner l'état des composants

Lorsqu'il s'agit d'un circuit imprimé défectueux, la première étape consiste à inspecter visuellement les dommages évidents aux composants. Cela inclut la vérification des condensateurs électrolytiques brûlés ou gonflés, des résistances brûlées et des dispositifs d'alimentation endommagés.

Inspectez la soudure du circuit imprimé

Recherchez des signes de déformation ou de gauchissement sur le circuit imprimé. Examinez les joints de soudure pour déceler tout signe de détachement ou de ponts de soudure évidents. Vérifiez si la feuille de cuivre sur le circuit imprimé s'est soulevée ou est devenue noire à cause de la brûlure.

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  • Vérifier l'orientation des composants

Assurez-vous que les composants tels que les circuits intégrés, les diodes et les transformateurs d'alimentation sont correctement orientés et insérés.

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Composants électroniques manquants

 

 

 

  • Effectuer des tests de base des résistances, des condensateurs et des inductances

Utilisez un multimètre pour effectuer des tests de base sur les composants suspectés de problèmes dans sa plage de mesure. Recherchez des indications telles qu'une résistance accrue, des courts-circuits, des circuits ouverts et des changements de capacité ou d'inductance.

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  • Effectuer des tests motorisés

Si les problèmes ne peuvent pas être résolus grâce aux observations et tests initiaux, passez aux tests motorisés. Commencez par vérifier le bon fonctionnement de l’alimentation du circuit imprimé. Vérifiez les anomalies dans la source d'alimentation CA, la sortie du régulateur et la forme d'onde de sortie des alimentations à découpage.

 

  • Reprogrammation

Pour les cartes contenant des éléments programmables tels que des microcontrôleurs, des DSP, des CPLD, envisagez de les reprogrammer pour éliminer les défauts de circuit potentiels résultant d'une exécution anormale du programme.

 

  • Réparations basées sur les segments

Si les étapes ci-dessus ne permettent pas de résoudre le problème, vous devrez identifier le module de circuit défectueux en fonction du défaut du circuit et le réparer davantage en suivant les schémas de conception.

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