Электрическое тестирование при производстве печатных плат

Изготовление печатных плат (ПП) — сложный и многоэтапный процесс, требующий контроля на каждой стадии производства. Одним из важных способов оценки качества выпускаемой продукции, особенно при производстве многослойных печатных плат (МПП), является процедура электрического контроля. На нашем заводе процесс происходит в два этапа: сначала контроль толщины металлизации, затем тестирование с помощью так называемых «летающих щупов»- специальных электотестеров.

Контроль толщины металлизации

Выполняется с помощью прибора, принцип действия которого основан на бесконтактном вихретоковом методе.

Одна или несколько катушек подаёт на объект импульсный или синусоидальный ток. Вследствие этого создаётся электромагнитное поле, под действием которого происходит возбуждение вихревых токов. Их собственное электромагнитное поле воздействует на катушки, изменяя их сопротивление, либо наводит на них электродвижущую силу (общепринятое сокращение — ЭДС). Дефектоскоп регистрирует сопротивление и напряжение на катушках. На основании корреляционной связи между изменениями этих величин и исследуемыми параметрами оператор получает необходимую информацию об объекте.

На данном этапе происходит оценочное решение о том соответствует ли исследуемое металлизированное отверстие требованиям ГОСТ 23752–79 (п.2.3.4). Толщина стенки столба металлизации отверстия в многослойной плате должна быть не менее 25 мкм, для двухсторонних — не менее 20 мкм.

Периодически также выполняется проверка толщины меди на металлографических шлифах по критериям, описанным в п.4.2.10. того же ГОСТ.

Именно по металлографическим шлифам осуществляется контроль качества и точности оценочного бесконтактного вихретокового метода.

Электротестирование с помощью электротестера с «летающими щупами»

Помимо выборочного контроля металлизации отверстий, печатные платы проходят стадию проверки с помощью электротестера с «летающими щупами». Оператор с помощью файла формата IPC-D-356A, заранее подготовленного конструкторским отделом, формирует файл-задание для установки. В настройках электротестера задаются пределы значений, по которым установка будет принимать решение о состоянии цепи.

В качестве примера неправильной настройки может являться изменение параметра «предельного значения сопротивления цепи», например, выставленный предел измерения сопротивления в 1 Ом для цепи, обладающей фактическим сопротивлением 1.5 Ом, для электротестера будет определяться как разрыв цепи. На этом принципе основан первый из двух шагов этапа электрического тестирования с использованием электротестера.

Используя описание того, какой элемент на ПП является началом, а какой концом цепи, электротестер подводит наиболее подходящую пару зондов к этим точкам, после чего происходит измерение и в зависимости от результата тестер переходит к следующей операции. Все цепи, не прошедшие данный этап, выделяются для дальнейшей проверки с привлечением оператора.

После проверки на целостность проводится проверка изоляции. Во время данного этапа контроля электротестер, используя заданный параметр смежности, определяет какие цепи являются смежными по отношению к исследуемой цепи. В случае, если сопротивление между ними является меньшим, чем указан допустимый предел, например, 100 МОм, то данные цепи отмечаются как цепи с коротким замыканием.

Заготовка непрошедшая электрический контроль на тестере, проверяется оператором вручную с целью исключения ошибки оборудования, связанного, например, с некорректно подготовленным файлом для проверки.

Электротестирование является одним из важнейших этапов проверки печатной платы и позволяет определить множество дефектов, недопустимых для заказчика, таких как: низкая металлизация, замыкания, разрывы, голые переходные отверстия, недопрояв паяльной маски, существенно усложняющий дальнейший монтаж.

Видео процесса электротестирования печатной платы