Produk elektronik ada dimana-mana, mulai dari ponsel pintar dan laptop hingga elektronik otomotif dan peralatan luar angkasa, dan kinerja serta keandalannya secara langsung memengaruhi kehidupan dan pekerjaan masyarakat. Sebagai komponen inti produk elektronik, kualitas dan keandalan papan sirkuit cetak sangat penting. Untuk memastikan pengoperasian papan sirkuit cetak yang stabil di berbagai lingkungan yang kompleks, standar pengujian PCB dengan keandalan yang tinggi telah menjadi landasan untuk memastikan kualitas produk elektronik.
1, Pentingnya Standar Pengujian PCB Keandalan Tinggi
Sebagai pembawa sambungan listrik pada produk elektronik, kualitas PCB secara langsung mempengaruhi kinerja dan keandalan keseluruhan produk. Pcb yang rusak dapat menyebabkan korsleting, sirkuit terbuka, gangguan sinyal, dan masalah lain pada produk elektronik, yang sangat mempengaruhi penggunaan normal produk dan bahkan menyebabkan kecelakaan keselamatan. Pengembangan standar pengujian keandalan PCB bertujuan untuk mengevaluasi secara komprehensif desain, bahan, proses manufaktur, dan aspek lain dari papan sirkuit tercetak melalui serangkaian metode dan indikator pengujian yang ketat, mengidentifikasi potensi bahaya kualitas terlebih dahulu, dan memastikan bahwa papan sirkuit tercetak dapat bekerja secara stabil dan andal sepanjang siklus hidupnya. Hal ini tidak hanya membantu meningkatkan kualitas dan daya saing pasar produk elektronik, namun juga mengurangi biaya pemeliharaan-penjualan dan melindungi hak dan kepentingan konsumen.
2, standar pengujian papan sirkuit cetak keandalan tinggi yang umum
Pengujian kinerja listrik
Tes konduktivitas: Ini adalah tes kinerja listrik dasar yang digunakan untuk memeriksa apakah sirkuit pada papan sirkuit tercetak berfungsi. Dengan menggunakan peralatan pengujian profesional, tegangan atau arus tertentu diterapkan ke setiap sirkuit pada papan sirkuit tercetak untuk mendeteksi apakah ada keluaran sinyal yang sesuai. Standar yang umum digunakan seperti IPC-6012 "Spesifikasi Identifikasi dan Kinerja untuk Papan Cetak Kaku" memiliki ketentuan yang jelas mengenai metode dan standar kualifikasi untuk pengujian konduktivitas, yang mensyaratkan bahwa resistansi konduktivitas rangkaian pada papan sirkuit cetak harus berada dalam kisaran yang ditentukan, umumnya tidak melebihi beberapa ohm.
Uji resistansi isolasi: Tes ini digunakan untuk mengevaluasi kinerja isolasi antara berbagai sirkuit pada papan sirkuit tercetak dan antara sirkuit dan bidang tanah. Kinerja insulasi yang baik dapat mencegah terjadinya crosstalk sinyal dan gangguan hubung singkat. Selama pengujian, tegangan DC tertentu diterapkan antara saluran yang diuji, dan arus bocor yang melewati diukur untuk menghitung resistansi isolasi. Menurut standar IPC-6012, resistansi insulasi tidak boleh lebih rendah dari nilai yang ditentukan, biasanya di atas level megaohm.
Pengujian impedansi: Dengan perkembangan produk elektronik menuju kecepatan tinggi dan frekuensi tinggi, pencocokan impedansi papan sirkuit cetak menjadi sangat penting. Ketidaksesuaian impedansi dapat menyebabkan masalah seperti refleksi dan redaman sinyal, sehingga mempengaruhi kualitas transmisi sinyal. Pengujian impedansi terutama mencakup pengujian impedansi karakteristik dan pengujian impedansi diferensial. Impedansi karakteristik mengacu pada impedansi saluran transmisi dalam keadaan non-reflektif, sedangkan impedansi diferensial mengacu pada saluran transmisi sinyal diferensial. Standar IPC-6012 menetapkan rentang toleransi impedansi yang sesuai untuk berbagai jenis saluran transmisi, umumnya memerlukan toleransi impedansi karakteristik untuk dikontrol dalam ± 10% dan toleransi impedansi diferensial untuk dikontrol dalam ± 15%.
Pengujian keandalan lingkungan
Uji perputaran suhu: Simulasikan perubahan suhu yang mungkin dialami papan sirkuit cetak selama penggunaan sebenarnya, letakkan PCB di ruang uji perputaran suhu tinggi dan rendah, dan lakukan beberapa siklus sesuai dengan kurva suhu tertentu. Kisaran suhu biasanya dari -40 derajat hingga+125 derajat . Dengan mengamati perubahan kinerja listrik dan kerusakan fisik PCB selama siklus suhu, kemampuan adaptasinya terhadap perubahan suhu dapat dievaluasi. Misalnya, menurut standar "Metode Pengujian Keandalan untuk Perakitan Teknologi Pemasangan di Permukaan" IPC-9592, setelah sejumlah siklus suhu tertentu, sambungan solder pada PCB tidak boleh retak atau terlepas, dan kinerja kelistrikan harus dipertahankan dalam kisaran yang ditentukan.
Pengujian kelembaban: Menguji keandalan PCB di lingkungan dengan kelembaban tinggi. Tempatkan papan sirkuit tercetak di ruang uji kelembapan dan pertahankan kelembapan tertentu (misalnya 95% RH) dan suhu (misalnya 40 derajat ) untuk jangka waktu tertentu (misalnya 96 jam). Setelah pengujian selesai, periksa apakah PCB mengalami korosi, deformasi, penurunan kinerja isolasi, dan masalah lainnya. Menurut standar IPC-6012, setelah pengujian kelembapan, resistansi isolasi PCB harus memenuhi persyaratan yang sesuai, dan tidak boleh ada tanda-tanda korosi yang jelas pada permukaan.
Pengujian getaran: Simulasikan lingkungan getaran yang mungkin dialami PCB selama pengangkutan dan penggunaan, pasang PCB di atas meja getaran, dan uji sesuai dengan frekuensi, amplitudo, dan waktu getaran tertentu. Dengan memantau kinerja kelistrikan PCB selama getaran dan apakah ada masalah seperti komponen kendor atau sambungan solder retak, evaluasi kemampuan anti getarannya.
Pengujian kinerja mekanis
Uji tekuk: digunakan untuk mengevaluasi kinerja papan sirkuit tercetak di bawah gaya tekuk. Kencangkan salah satu ujung papan sirkuit tercetak dan berikan gaya tekuk tertentu pada ujung lainnya sehingga menyebabkan papan sirkuit tercetak bengkok dan berubah bentuk. Dengan mengukur perubahan resistansi dan apakah ada putusnya rangkaian selama proses pembengkokan PCB, kinerja pembengkokannya dapat ditentukan. Standar IPC-6012 menetapkan metode uji tekuk yang sesuai dan standar kualifikasi untuk papan sirkuit tercetak dengan ketebalan dan bahan berbeda, umumnya memerlukan papan sirkuit tercetak untuk mempertahankan kinerja listrik normal setelah sejumlah siklus pembengkokan tertentu.
Uji kekuatan kupas: Uji kekuatan ikatan antara foil tembaga dan substrat pada PCB. Dengan menggunakan peralatan pengelupasan profesional, lapisan tembaga dikupas dari substrat dan kekuatan pengelupasan yang diperlukan diukur. Kekuatan pengelupasan yang lebih tinggi berarti ikatan yang kuat antara foil tembaga dan substrat, sehingga secara efektif mencegah gangguan listrik yang disebabkan oleh pelepasan foil tembaga. Standar IPC-6012 menetapkan kekuatan kupas minimum untuk berbagai jenis papan sirkuit cetak, umumnya memerlukan gaya kupas tidak kurang dari nilai tertentu per lebar milimeter, seperti 1,0N/mm.