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PCB熱油試驗機PCB檢測方法與檢測技術

釋出時間·•│▩: 2019-09-03  點選次數·•│▩: 2158次

PCB熱油試驗機 技術引數:

型號

SE-EN6033

SE-EN5033

工作室容積(L )

2.6

 4.5

試料和尺寸(cm)

1.2×1.2×1.8

 1.5×1.5×2

液槽內尺寸(cm)

195×108×155

260×128×195

高溫液槽溫度範圍

+70℃~+300℃

低溫液槽溫度範圍

-80℃~0℃

液態衝擊溫度

-65℃~0℃/+70℃+280℃

液槽轉換時間

≤10s

控制點溫度恢復時間

≤5min

溫度波動度

±0.5℃~±1.0

溫度均勻度

±0.5℃~±2.0

溫度偏差

±0.5℃~±2.0

工作方式

自動機械懸架上下左右移動至高低溫液槽

外殼材料

電解板噴粉

內膽材料

SUS316

保溫材料

聚胺脂泡沫

製冷機組

 半封閉製冷機組

冷卻方式

水冷

安全裝置

超溫保護  壓縮機缺油/超壓/超載保護  風機超載保護  電源故障保護  加熱器短路保護

選配件

遠端監控計算機及軟體  印表機  增加的擱板  特殊的試樣架

液態衝擊試驗箱執行標準

GJB 150-86 GB 2423-22 MIL-STD-883 MIL-STD-202F

以下為正文·•│▩:
為了儘快查詢PCB的故障•₪✘·,透過分析引起PCB故障的常見原因•₪✘·,結合電路知識•₪✘·,在長期實踐中總結出一套操作性的PCB檢測流程及遵循的四個”先後”原則◕╃◕。後•₪✘·,從檢測手段和檢測技術發展的角度•₪✘·,總結了PCB檢測的發展趨勢◕╃◕。

印製電路板(PCB)是電子工業的重要部件之一◕╃◕。幾乎所有電子裝置•₪✘·,小到電子手錶··✘↟₪、計算器•₪✘·,大到計算機•₪✘·,通訊電子裝置•₪✘·,軍用武器系統•₪✘·,只要有積體電路等電子元器件•₪✘·,為了它們之間的電氣互連•₪✘·,都要使用印製板◕╃◕。

正是由於PCB應用範圍的廣泛•₪✘·,對於PCB有可能出現的故障•₪✘·,本文在大量實踐的基礎上總結出了一套操作性的檢測方法•₪✘·,這套檢測方法以檢測流程和四條“先後”檢測原則的方式提供給大家•₪✘·,希望能對實踐當中電路板檢測工作提供有益的參考◕╃◕。

1 PCB及其常見故障因素分析

1.1 PCB概述
PCB是印製電路板的簡稱•₪✘·,它是將電子裝置中各元器件之間的連線事先透過一系列過程刻蝕到覆銅板上•₪✘·,電子裝置採用印製板後•₪✘·,由於同類印製板的一致性•₪✘·,從而避免了人工接線的差錯•₪✘·,並可實現電子元器件自動插裝或貼裝··✘↟₪、自動焊錫··✘↟₪、自動檢測•₪✘·,保證了電子裝置的質量•₪✘·,提高了勞動生產率··✘↟₪、降低了成本•₪✘·,並便於維修◕╃◕。
印製板從單層發展到雙面··✘↟₪、多層和撓性•₪✘·,並且仍舊保持著各自的發展趨勢◕╃◕。由於不斷地向高精度··✘↟₪、高密度和高可靠性方向發展•₪✘·,不斷縮小體積··✘↟₪、減少成本··✘↟₪、提高效能•₪✘·,使得印製板在未來電子裝置的發展工程中•₪✘·,仍將保持強大的生命力◕╃◕。

1.2 PCB常見故障因素分析
隨著電路的複雜化和元器件的整合化•₪✘·,電路板在製作和使用過程中難免出現各種故障◕╃◕。透過長期的實踐•₪✘·,本文總結出了電路板出現故障主要有以下幾方面因素·•│▩:
1)電路板結構佈局不夠合理•₪✘·,受到佈線··✘↟₪、周圍元器件電磁等於擾;
2)電路板元件損壞•₪✘·,導致系統無法正常工作;
3)元器件效能因自身原因不穩定•₪✘·,導致裝置工作不穩定;
4)電子裝置的元器件無損害•₪✘·,導致不能工作的原因由焊點虛焊等原因造成•₪✘·,這會導致電路開路或短路;
據相關統計•₪✘·,電路板中常見的故障通常都由以下因素引發◕╃◕。
2 PCB檢測的一般流程及檢測原則

2.1 PCB檢測前應做的工作
1)瞭解該裝置工作時的環境•₪✘·,主要考慮外界電引數對裝置有可能造成的影響;
2)詢問電路板故障時有什麼現象•₪✘·,並分析導致故障的原因;
3)仔細檢視電路板上的元器件•₪✘·,找出對電路板起到關鍵作用是哪些元件;
4)做好防電磁··✘↟₪、靜電等干擾措施◕╃◕。

2.2 PCB檢測的一般流程及遵循的原則◕╃◕。
檢測PCB首先應觀察電路板的結構和外觀•₪✘·,接著對有可能出現故障的元器件進行測試•₪✘·,在找到故障點後•₪✘·,對故障點進行修復或更換新的元器件•₪✘·,後採用儀器儀表對電路板相關電路引數進行測試◕╃◕。其中對分立元件··✘↟₪、積體電路等電路構成是其中的重點•₪✘·,我們把該流程圖轉化為PCB檢測中的四條“先後”原則•₪✘·,即先看後量··✘↟₪、先外後內··✘↟₪、先易後繁和先靜後動◕╃◕。

2.2.1 從人工觀察到儀器測量•₪✘·,即“先看後量”
電子裝置中的元件和它們之間的導線幾乎都分佈於電路板表面•₪✘·,當一塊電路板出現故障時•₪✘·,應該首先對其利用肉眼觀察•₪✘·,如果想要獲得更好的效果•₪✘·,藉助顯微鏡··✘↟₪、放大鏡等光學儀器可以幫助我們更準確地找到問題所在•₪✘·,無論使用何種方法•₪✘·,應著重發現是否有以下情形·•│▩:
1)元器件之間的連線是否完整•₪✘·,電源··✘↟₪、地等特殊點是否工作正常;
2)整合晶片··✘↟₪、二極體··✘↟₪、三極體··✘↟₪、電阻··✘↟₪、電解電容··✘↟₪、電感等元件各引腳是否存在少接··✘↟₪、亂接現象;
3)各元件焊點是否存在虛焊··✘↟₪、漏焊··✘↟₪、引腳插錯等操作方面的問題;
透過以上對電路板所作的初步觀察與判斷•₪✘·,很多情況下已經可以找出問題的所在•₪✘·,但有些問題是不容易被肉眼觀察到•₪✘·,所以這時可以採用常用測試儀表如萬用表來進一步判斷故障原因◕╃◕。電路板的電源和地之間的阻值通常是比較固定的•₪✘·,一般大於70~80 Ω•₪✘·,這時用萬用測量電路板中電源與地的阻值•₪✘·,如果測量值太小•₪✘·,例如幾個或十幾個歐姆•₪✘·,表明電路板上有元器件很有可能被擊穿或部分擊穿•₪✘·,這樣就需要首先將被擊穿的元件找出來◕╃◕。通常操作流程是將電路板與電源正常連線後•₪✘·,用手去摸電路板•₪✘·,感覺各器件表面的溫度•₪✘·,能感覺到燙手有可能就是被擊穿的元件•₪✘·,當然有些元件在正常工作時溫度是挺高•₪✘·,這就需要我們對各種元件效能熟悉◕╃◕。如果測量結果正常•₪✘·,再接著用萬用表測量電路板上的各種元件的輸入輸出的電引數•₪✘·,對照已知的元件引數來判斷元件是否工作在正常狀態◕╃◕。

2.2.2 從外圍到內層•₪✘·,即“先外後內”
根據前面分析得知•₪✘·,元器件引起的電路板故障所佔的比例大•₪✘·,所以如何更地找到問題元件是非常重要的◕╃◕。據相關統計•₪✘·,由於PCB製作的要求及電路結構的特點•₪✘·,處在外圍和次外圍的元器件容易導致電路板損壞•₪✘·,比例達到86%◕╃◕。為了便於實現與內外電路連線•₪✘·,外圍元件的主要功能在於驅動··✘↟₪、轉換··✘↟₪、隔離··✘↟₪、保護和通訊•₪✘·,所以在PCB進行佈局時往往被安置在電路板外圍•₪✘·,電路板工作時受到諸如電流浪湧··✘↟₪、震動··✘↟₪、外部電源衝擊··✘↟₪、引起的噪聲和塵埃而出現故障•₪✘·,顯然外圍元件是容易受到影響的◕╃◕。而處於較內層的元器件一般主要進行訊號的產生··✘↟₪、放大和傳遞•₪✘·,在首先對外圍元件進行檢測後•₪✘·,再對內層元件的各項電引數進行檢測◕╃◕。

2.2.3 從簡單到複雜•₪✘·,即“先易後繁”
在對PCB檢測的過程中•₪✘·,需要採用一些測試技術•₪✘·,這些測試技術的使用應遵循“先易後繁”的原則◕╃◕。

1)PCB測試前應做的工作
電路板模擬是設計電路板一種很有效的方式•₪✘·,這樣可以大大減少設計的週期及成本•₪✘·,但模擬都是在各元件理想的狀況下出來的結果•₪✘·,忽視了實際工作中受到的各種干擾•₪✘·,所以在測試前遮蔽各種干擾對測試效果有很大的影響◕╃◕。一般遮蔽方法有·•│▩:將晶振短路•₪✘·,另外因為電容的充放電同樣也能產生干擾•₪✘·,對大的電解電容要焊下一條腳•₪✘·,使其工作在開路狀態•₪✘·,為了避免測試對CPU的影響•₪✘·,應將CPU拆下◕╃◕。

2)特定檢測方法使用中的“先易後繁”
對元器件的檢測往往從簡單元件入手•₪✘·,逐步檢測更加複雜的元件•₪✘·,這是由於越簡單的元件•₪✘·,越容易發現它的問題◕╃◕。在對器件進行檢測過程中採用排除法•₪✘·,即“測試一個透過一個”•₪✘·,並做記錄;對測試未透過的•₪✘·,為了確保準確性•₪✘·,可再測試一遍•₪✘·,若還是未透過•₪✘·,可先記錄結果•₪✘·,然後測量下一個•₪✘·,直到測試完電路板上的元件◕╃◕。對於那些測試未透過的元件•₪✘·,可將其作為重點懷疑物件◕╃◕。

3)不同測試方法間的補充
在實踐中如果只使用一種方法進行測試也許仍然找不到故障所在•₪✘·,比較簡便的方法是從簡單的測試方法入手•₪✘·,簡單方法可以找到故障的就不用複雜方法•₪✘·,當然有些情形下使用簡單方法是不容易發現問題的•₪✘·,這時就應該選擇更先進的方法作為補充◕╃◕。PCB測試方法經歷了人工目測(MVI)•₪✘·,到線上測試(ICT)•₪✘·,再到邊界掃面技術(BST)•₪✘·,目前又增添了非向量測試技術◕╃◕。

2.2.4 從靜態檢測到動態檢測•₪✘·,即“先靜後動”
前面提到的無論是萬用表還是線上測試法等對電路板上元器件的檢測都屬於靜態檢測的•₪✘·,但產生故障的原因有時很複雜•₪✘·,導致故障在靜態•₪✘·,也就是在電路板不通電的情形下•₪✘·,無法暴露•₪✘·,使得故障原因無法診斷◕╃◕。因此•₪✘·,當使用靜態檢測無法找到故障時•₪✘·,可透過給電路板電源端供電•₪✘·,採用萬用表等測試儀器對PCB進行動態檢測◕╃◕。這種方法往往在檢測IC(積體電路)時使用較多•₪✘·,這是因為積體電路包含整合器件較多•₪✘·,而整合器件在電路中的連線都是透過它的引腳•₪✘·,這就要求對各引腳的功能熟悉◕╃◕。以下是採用萬用表對積體電路進行動態檢測的方法◕╃◕。

一種方法是測量引腳的電壓•₪✘·,對於不同的引腳在電路板正常供電時的電壓值應是不同的•₪✘·,但使用這種方法應考慮多方面的影響•₪✘·,如引腳反應不靈敏•₪✘·,相鄰元件是否存在故障等◕╃◕。另外一種方法是線上測量電阻•₪✘·,由於IC內部都採用直接耦合•₪✘·,使得IC的其它引腳與接地腳之間的直流電阻阻值比較固定•₪✘·,該等效電阻稱為該腳內部直流電阻•₪✘·,簡稱R內◕╃◕。所以可以透過萬用表測量各引腳的內部直流電阻來判斷各引腳的狀態•₪✘·,如果測得各引腳的R內與參考數值一致•₪✘·,可以確定該積體電路工作正常•₪✘·,反之•₪✘·,若與參考值相差過大•₪✘·,表明整合晶片內部出現了問題•₪✘·,應進行更換◕╃◕。在檢測中常將線上電壓與線上電阻的測量方法結合使用◕╃◕。

3 結束語
當前•₪✘·,結合多種學科的PCB測試技術越來越多樣化•₪✘·,每一種測試技術都有各自的適用範圍•₪✘·,例如線上測試法會受到器件測試庫的限制•₪✘·,邊界掃描法對參照電路板有嚴格的要求◕╃◕。所以在實踐中為了使PCB檢測準確率和效率更高•₪✘·,以本文提出的一般流程為參考並遵循四條檢測原則•₪✘·,靈活運用各種檢測技術•₪✘·,將使PCB檢測工作更加自動化··✘↟₪、智慧化··✘↟₪、化◕╃◕。

 

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