1. Nagelbettprüfung

Bei dieser Methode werden federbelastete Sonden verwendet, die an jeden Testpunkt auf der Leiterplatte angeschlossen werden. Die Federn üben an jedem Testpunkt einen Druck von 100-200g aus, um einen ordnungsgemäßen Kontakt sicherzustellen. Diese zusammen angeordneten Sonden werden als „Nagelbett“ bezeichnet. Gesteuert durch eine Prüfsoftware können die Prüfpunkte und Prüfsignale programmiert werden. In der Praxis werden nur die Sonden installiert, die für die Prüfung bestimmter Punkte erforderlich sind. Während beim Nagelbetttest beide Seiten der Leiterplatte gleichzeitig getestet werden können, empfiehlt es sich, beim Entwurf der Leiterplatte alle Testpunkte auf der Lötseite der Leiterplatte zu haben. Nagelbettprüfgeräte sind teuer und schwierig zu warten. Die Auswahl der Sondenanordnungen hängt von der jeweiligen Anwendung ab.

Ein grundlegender Allzweck-Gitterprozessor besteht aus einer gebohrten Platine mit Stiftabständen von 100, 75 oder 50 mil. Diese Stifte fungieren als Sonden und stellen direkte mechanische Verbindungen über Steckverbinder oder Knoten auf der Leiterplatte her. Wenn die Lötpads auf der Leiterplatte mit dem Testraster übereinstimmen, werden zur gezielten Prüfung handelsübliche gestanzte Polyimidfolien zwischen Gitter und Leiterplatte gelegt. Die Durchgangsprüfung erfolgt durch Zugriff auf die Endpunkte des Gitters, die als xy-Koordinaten der Lötpads definiert wurden. Auf diese Weise wird die unabhängige Prüfung abgeschlossen. Allerdings schränkt die Nähe der Sonden die Effizienz der Nagelbettprüfung ein.

2. Visuelle Inspektion von Leiterplatten

Aufgrund der geringen Größe und komplexen Struktur von Leiterplatten sind für deren Untersuchung spezielle Beobachtungsgeräte unerlässlich. Typischerweise werden tragbare Videomikroskope zur Beobachtung der Platinenstruktur verwendet. Mithilfe einer Videomikroskopkamera lässt sich die mikroskopische Struktur der Leiterplatte klar und intuitiv betrachten. Dieser Ansatz erleichtert das Design und die Inspektion von Leiterplatten erheblich. Tragbare Videomikroskope wie das MSA200 und das VT101 werden aufgrund ihres Komforts häufig in Fabrikhallen eingesetzt, da sie eine Echtzeitbeobachtung, spontane Inspektion und gemeinsame Diskussionen ermöglichen und daher herkömmlichen Mikroskopen überlegen sind.

3. Testmethode mit fliegender Nadel mit doppelter Sonde

Der Flying-Probe-Tester funktioniert unabhängig von auf Vorrichtungen oder Trägern montierten Footprints. Bei diesem System sind zwei oder mehr Sonden auf winzigen, frei beweglichen Magnetköpfen in der xy-Ebene montiert, wobei die Testpunkte direkt durch CADI-Gerber-Daten gesteuert werden. Die Doppelsonden können sich in einem Bereich von etwa 4 Mil voneinander bewegen. Diese Sonden können sich unabhängig voneinander bewegen, ohne wirkliche Einschränkungen hinsichtlich ihrer Annäherung aneinander. Tester, die mit zwei beweglichen armähnlichen Geräten ausgestattet sind, basieren auf der Kapazitätsmessung. Die Leiterplatte wird fest auf einer Isolierschicht auf einer Metallplatte platziert, die als andere Platte des Kondensators dient. Bei einem Kurzschluss im Stromkreis ist die Kapazität höher als an einer bestimmten Stelle. Bei einem offenen Stromkreis verringert sich die Kapazität. Diese Methode ist langsamer, bleibt aber eine praktikable Wahl für Hersteller, die mit geringeren Ausbeuten komplexer Leiterplatten zu kämpfen haben.

Für Bare-Board-Tests stehen spezielle Instrumente zur Verfügung. Eine wirtschaftlich effiziente Alternative ist die Verwendung eines Universalinstruments, trotz der anfänglichen höheren Kosten im Vergleich zu Spezialinstrumenten. Diese Kosten werden durch die Reduzierung der individuellen Einrichtungskosten ausgeglichen. Für Standardraster beträgt das Standardraster für bedrahtete Komponenten und oberflächenmontierbare Gerätestandardraster 2,5 mm. In diesem Fall sollten die Testpads größer oder gleich 1,3 mm sein. Für Imm-Gitter sollte das Testpad so ausgelegt sein, dass es größer als 0,7 mm ist. Wenn das Gitter kleiner ist, werden die Teststifte kleiner und zerbrechlicher, wodurch sie anfälliger für Beschädigungen werden. Daher empfiehlt es sich, sich für Raster größer als 2,5 mm zu entscheiden. Die Kombination eines Universaltesters (Standard-Grid-Tester) und eines Flying-Probe-Testers gewährleistet präzises und kostengünstiges Testen von Leiterplatten mit hoher Dichte.

Ein weiterer empfohlener Ansatz ist die Verwendung eines leitfähigen Gummitesters, mit dem sich vom Raster abweichende Punkte erkennen lassen. Allerdings können Schwankungen in der Höhe der Lötpads aufgrund der Heißluftausgleichsbehandlung die Verbindung der Testpunkte behindern.“

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Wie erkennt man schnell Fehler auf einer Leiterplatte?

• Untersuchen Sie den Komponentenstatus

Bei einer fehlerhaften Leiterplatte besteht der erste Schritt in der Sichtprüfung auf offensichtliche Bauteilschäden. Dazu gehört die Überprüfung auf verbrannte oder aufgequollene Elektrolytkondensatoren, verbrannte Widerstände und beschädigte Leistungsgeräte.

Überprüfen Sie die Lötstellen der Leiterplatte

Suchen Sie nach Anzeichen von Verformung oder Verwerfung in der Leiterplatte. Untersuchen Sie die Lötstellen auf Anzeichen von Ablösung oder offensichtliche Lötbrücken. Überprüfen Sie, ob sich die Kupferfolie auf der Leiterplatte abgelöst hat oder durch Verbrennen schwarz geworden ist.

• Überprüfen Sie die Komponentenausrichtung

Stellen Sie sicher, dass Komponenten wie integrierte Schaltkreise, Dioden und Netzteiltransformatoren richtig ausgerichtet und eingesetzt sind.

Elektronische Komponenten fehlen

 

• Führen Sie grundlegende Tests von Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten durch

Verwenden Sie ein Multimeter, um grundlegende Tests an Komponenten durchzuführen, bei denen innerhalb seines Messbereichs Probleme vermutet werden. Achten Sie auf Anzeichen wie erhöhten Widerstand, Kurzschlüsse, Unterbrechungen und Änderungen der Kapazität oder Induktivität.

• Führen Sie Power-Tests durch

Wenn die Probleme durch die ersten Beobachtungen und Tests nicht gelöst werden können, fahren Sie mit dem Testen fort. Überprüfen Sie zunächst die ordnungsgemäße Funktion des Netzteils auf der Platine. Überprüfen Sie die Wechselstromquelle, den Reglerausgang und die Ausgangswellenform von Schaltnetzteilen auf Anomalien.

• Neuprogrammierung

Bei Platinen, die programmierbare Elemente wie Mikrocontroller, DSPs oder CPLDs enthalten, sollten Sie eine Neuprogrammierung in Betracht ziehen, um mögliche Schaltungsfehler aufgrund einer abnormalen Programmausführung zu beseitigen.

• Segmentbasierte Reparaturen

Wenn die oben genannten Schritte keine Lösung bringen, müssen Sie das fehlerhafte Schaltkreismodul anhand des Schaltkreisfehlers identifizieren und es gemäß den Entwurfsplänen weiter reparieren.