比較PCB質(zhì)量控制選項(xiàng)：確保正確構(gòu)建電路板

發(fā)現(xiàn)您設(shè)計(jì)并急切地等待從制造商處接收的PCB是無法使用的，這是沒人愿意接收的令人不愉快的驚喜。在本文中，我比較了PCB質(zhì)量控制選項(xiàng)，以便您可以確保正確構(gòu)建下一塊板。

為了最大程度地減少甚至消除這種令人不快的可能性，您應(yīng)確保制造商制定良好的PCB質(zhì)量控制（QC）措施。實(shí)際上，向您的合同制造商（CM）詢問他們對質(zhì)量控制的承諾以及他們使用的質(zhì)量控制技術(shù)應(yīng)是您在選擇PCB制造和組裝服務(wù)提供商。為了幫助您評估CM優(yōu)先考慮PCB質(zhì)量控制的程度，讓我們檢查一些通常用于確保正確構(gòu)建電路板的技術(shù)。

PCB制造質(zhì)量控制

PCB制造過程的第一階段是裸板（無組件）的制造。在這里，用于PCB建設(shè)的材料質(zhì)量是一個(gè)重要的問題。但是，當(dāng)務(wù)之急是確保布局保持設(shè)計(jì)真實(shí)，同時(shí)遵守公差限制。板邊間隙， 鉆洞焊盤，走線和其他元素之間的間距。為了確保解決這些質(zhì)量控制問題，您的CM可以執(zhí)行以下測試：

l制造設(shè)計(jì)（DFM） –根據(jù)CM的設(shè)備限制檢查設(shè)計(jì)文件。在搭建電路板之前，大多數(shù)違規(guī)行為都需要糾正。

l電氣測試

n飛針E測試–這是一種檢查連續(xù)性的非侵入性測試，通常用于原型運(yùn)行。

n釘床測試–這是用于生產(chǎn)運(yùn)行的傳統(tǒng)在線測試（ICT）。它利用具有多個(gè)引腳的電子夾具來接觸PCB上的測試點(diǎn)。

l手動(dòng)檢查–工程師目視檢查電路板是否有錯(cuò)誤或多余的碎屑?xì)埩粼诒砻嫔稀?/span>

l自動(dòng)化光學(xué)檢查（AOI） –盡管所使用的設(shè)備級別因CM的不同而不同，但該測試比手動(dòng)目視檢查更可靠且可重復(fù)。AOI可以識別以下問題。

n線寬違規(guī)

n違反間距

n多余的銅

n缺少護(hù)墊或其他元件

n短路

n切割痕跡或墊

n鉆孔破損（通過焊盤外部）

l時(shí)域反射儀–該測試用于測量被測設(shè)備（DUT）的特征阻抗。這對于阻抗不匹配可能導(dǎo)致信號失真的差分走線尤其重要。

l鋸切–這種破壞性測試涉及將板切成兩半或幾部分，目的是目視檢查層堆疊。

除了確保電路板本身使用高質(zhì)量的材料之外，您還需要確定上述哪些QC措施符合您的PCB制造QC最低標(biāo)準(zhǔn)。請注意，許多制造商僅對原型進(jìn)行DRC和手動(dòng)檢查。

零件采購的PCB質(zhì)量控制

PCB制造過程的下一步是連接組件。零件采購質(zhì)量控制從選擇零件開始。讓成本成為進(jìn)行這些選擇的主要指南可能很誘人。但是，還有其他考慮。優(yōu)化組件采購需要良好的質(zhì)量控制，因?yàn)樵诮M件采購方面的任何延遲都可能使PCB制造過程停頓或需要將來的設(shè)計(jì)變更。為了最大程度地減少潛在問題，可以采取以下質(zhì)量控制步驟：

lBOM驗(yàn)證–這些檢查是為了確保BOM中的組件與PCB設(shè)計(jì)匹配。

n制造商零件號（MPN）驗(yàn)證– MPN可能不正確，并可能導(dǎo)致獲得錯(cuò)誤的組件。單個(gè)錯(cuò)誤的數(shù)字可能會導(dǎo)致錯(cuò)誤的包裝類型。此錯(cuò)誤導(dǎo)致時(shí)間損失和額外成本。

n組件參考標(biāo)識符驗(yàn)證–這是BOM中的唯一標(biāo)識符。如果這是不正確的，則獲取的組件數(shù)量可能是錯(cuò)誤的。

n組件制造狀態(tài)檢查–確保組件可用于將來的生產(chǎn)。

lMPN –足跡匹配–此處的錯(cuò)誤可能違反焊料釋放和組件間距要求。如果組件和占地面積不匹配，將使組裝停頓。

l套件精度–如果套件組件不正確，將導(dǎo)致大量的延遲和額外的費(fèi)用。

l使用可靠的供應(yīng)商–確保不使用偽造的組件。

l文檔審查–審查組件運(yùn)輸文檔中是否有錯(cuò)誤。

l外觀檢查–這有助于確保組件與您的訂單和文檔相匹配。

l可焊性測試–這是一種加速“老化”過程，應(yīng)用于樣品以確定可焊性。

l組件公差檢查–此測試可確保組件實(shí)際滿足數(shù)據(jù)表的公差范圍。

您可以將這些注意事項(xiàng)作為用于組件采購的PCB QC的一部分，以確?？梢允褂谜_的組件進(jìn)行組裝。對于制造，您需要確定滿足您期望的QC水平的最低要求。

組裝的PCB質(zhì)量控制

作為PCB制造過程的最后階段，組裝是在將電路板發(fā)送給您之前發(fā)現(xiàn)所有缺陷或錯(cuò)誤的最后一點(diǎn)。因此，用于組裝的PCB質(zhì)量控制的一部分涉及對前兩個(gè)階段的初步檢查。與制造過程相比，此階段的測試通常會更加密集。在PCB組裝過程中可能執(zhí)行的一些QC技術(shù)包括：

l外觀檢查–在整個(gè)組裝過程中都要進(jìn)行外觀檢查，以檢查是否有多余的焊料，未連接的組件以及其他可能需要返工的問題。

n顯微鏡通常用于改善視覺檢查。

n相機(jī)可用于拍攝照片以進(jìn)行分布式查看和其他分析。

lX射線檢查 –這些提供了PCB內(nèi)部質(zhì)量的非侵入性高質(zhì)量成像。

lAOI –對于組裝，使用更高質(zhì)量的成像（與制造相比）來檢查連接和焊料質(zhì)量。

l鋸切–對于組裝，該測試主要用于檢查通孔。僅建議用于大規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)行。

l溶劑萃取物的電阻率（ROSE）測試–這是一種快速可靠的測試，用于確定PCB的“清潔度”。它提供了板上污染程度的定量度量。

l電氣測試–盡管這些測試也用于制造，但它們在組裝過程中會測試不同的標(biāo)準(zhǔn)。由于制造過程中缺少組件，因此只能檢查電導(dǎo)率。但是，對于組裝，您可以檢查參數(shù)級別，因?yàn)榇嬖诮M件。

l飛針E測試

l釘床測試

在確定要包括在合同制造商的質(zhì)量控制中以進(jìn)行組裝的技術(shù)時(shí)，一個(gè)重要的決定是執(zhí)行侵入性測試還是非侵入性測試。侵入式測試通常是董事會嚴(yán)格的破壞性物理分析（DPA）的一部分，該分析通常還包括非侵入式測試。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則可能需要重新設(shè)計(jì)電路板。

在PCB制造過程的每個(gè)階段，都有許多質(zhì)量控制選項(xiàng)。由于不同的CM在QC技術(shù)方面各不相同，因此您必須充分研究CM對PCB QC的承諾。這將有助于確保您的電路板以期望的質(zhì)量水平正確構(gòu)建。