这一切都发生在瞬间。如果反应不灵敏,后果从略感恼人到令人担忧不等。当我们触摸屏幕、驾驶汽车或使用关键医疗设备时,我们期望并依赖于瞬间响应,这些响应在几分之一秒内产生,不仅是为了娱乐,更是为了保障我们的健康和安全。由于电子设备在我们生活中扮演着至关重要的角色,电子设备的检测和检验可能真的关乎生死。这听起来或许有些夸张,但事实是,鉴于我们对电子设备的依赖,对其PCB核心进行严格检测对于预防故障和提高产品质量至关重要。

电子产品检测的重要性显而易见,但问题是:在将电子产品推向市场时,您应该与代工厂商讨论哪些检测和检验项目?了解一些关键检测项目会很有帮助。因此,让我们更详细地了解一下电子设备需要经过的检测和检验。
制定检测策略意味着要与在 DFM 和 DFT 方面都经验丰富的制造合作伙伴合作。
我的产品需要进行哪些电子检测?
虽然每项检测都有其价值,但并非每项检测都适合您的产品。检测的时间和内容取决于多种因素,例如产品的功能、用户环境和生产规模。成功的关键在于实施针对特定设备的战略性检测,从而在提供全面质量控制的同时,实现精简高效的组装和生产流程。
您想要推向市场的设备的主要用途自然会影响电子产品的检测。摆放在货架上的消费品与医疗或航空航天行业的设备所面临的环境条件截然不同。需要在更严苛环境下使用的电子产品需要严格的检测规程,以挑战其应力极限,从而确保其可靠性。
另一个需要考虑的因素是产品的开发阶段。在原型制作阶段,功能和设计验证检测对于识别技术缺陷和改进产品功能至关重要。原型制作,尤其是快速原型制作的小批量特性,必然意味着不同的检测考量。虽然某些检测设备在大规模生产中成本效益高,但对于小批量生产而言,其高昂的成本却难以承受。
制定检测策略意味着需要与在可制造性设计(DFM) 和可检测性设计 (DFT) 方面经验丰富的制造合作伙伴携手合作。了解您优先事项的电子制造服务 (EMS) 提供商可以确保进行相关的检测和检验,从而优化电路板,实现的安全性、质量和生产效率。
哪种电子产品检测能够确保您的产品拥有性能和可靠性?以下是五种可靠的检测技术,供您参考。
焊膏检测
焊膏印刷是电路板组装的一步,在回流焊炉焊接之前检查焊膏印刷情况是进行简易预防性修复的时机。鉴于研究表明,PCBA 上高达 70% 的缺陷都源于焊膏印刷不当,因此焊膏检测 (SPI) 是 PCBA 生产中必不可少的步骤。
焊膏印刷电路板的检测和评估可采用二维或三维X射线成像技术。两种方法均可评估焊膏覆盖率,但三维检测结合激光技术,还能提供覆盖率和焊膏体积数据。由于焊膏体积与焊点长期可靠性密切相关,因此三维成像通常是质量控制方法。
如果实施得当,并在经验丰富的SMT 工程师的协助下监控流程,SPI 将通过及早发现和纠正焊膏错误来提高良率并节省资金。
焊膏检测 (SPI) 在产品开发(原型制作)和生产过程中都非常有用。除了发现焊膏印刷缺陷(焊膏不足、桥接等)外,焊膏检测还能收集有关印刷一致性和数量的信息,从而提供有价值的统计分析,指导设计改进。
自动光学检测
光学检测是一种至关重要的检测方式。即使是传统的光学检测,无论是用肉眼还是借助放大镜和显微镜,都能提供宝贵的信息——尤其是在经验丰富的工程师和技术人员操作时。但如今的印刷电路板组件 (PCBA) 具有高度复杂的栅格阵列和微型元件,也能够从自动化光学检测 (AOI) 的准确高效中获益匪浅。
AOI(自动光学检测)设备配备能够捕捉二维或三维图像的相机系统,可扫描PCBA(印刷电路板组件),并将图像与设计数据库中的参数和参考图像进行比较。这使得系统能够检测出缺失的元件、错误的元件、倾斜或错位以及其他肉眼可见的缺陷。任何发现的缺陷都会被标记出来,并被拉出来进行进一步检查或返工。
尽管二维相机和传感器的质量与AOI设备上的三维成像质量相当,但二维成像只限于评估可见元件。而三维X射线成像则可以识别集成电路隐藏区域的缺陷。三维X射线成像耗时更长,成本也可能更高,但随着元件互连尺寸的缩小和电路板结构的日益紧凑,对于特别复杂的PCBA和器件而言,它通常是选择。
AOI系统用途广泛,因此通常用于制造生产线的多个环节。根据电路板类型和需要避免的缺陷类型,AOI常用于回流焊前后。您的EMS供应商会根据您的产量和生产速度,以及必须避免的缺陷类型,帮助您确定AOI在您的器件制造流程中的具体应用场景。
飞行探针检测
SPI 和 AOI 等关键检测手段可以检查电路板表面缺陷、元件布局和稳定性,而飞针检测 (FPT) 则用于评估和验证 PCBA 上各个元件的功能。发现缺陷元件意味着可以在造成设备故障之前将其拆卸并更换。
为了实现这一目标,探针在高速龙门架上“飞跃”焊接电路板,并执行由SMT工程师根据被测器件(DUT)的具体要求设定的程序化检测序列。在不给电路板通电的情况下,FPT(飞轮式检测仪)使用多达20个移动探针进行检测,这些探针分别检查各个元件。探针检测的参数包括电压测量、短路、开路、接触不良和二极管问题。
由于 FPT 被认为是“无夹具的”,因此不会产生高昂的模具费用——这种节省成本的优势使其成为原型制作和中小批量生产的理想选择。
在线检测
虽然 FPT 适用于小批量生产,但对于已经完全开发并正在大批量生产的产品而言,电路内检测 (ICT) 夹具(采用与 FPT 相同的方法(检测单个组件))可能是一个不错的选择,因为它的检测时间比 FPT 短得多。
作为检测夹具,ICT 需要精通 DFT 的工程师将检测点集成到电路板上,并使用定制工具来构建夹具。创建夹具自然会产生前期工具成本,这可能会使原型制作成本过高,但对于大批量生产而言,精简生产流程带来的成本降低可以抵消这部分成本。ICT 夹具可以显著降低单位成本——FPT 处理的每个单元,ICT 夹具可以降低十个或更多单元的成本。
功能电路检测
作为电子检测的一步,功能电路检测 (FCT) 设备正如其名:检测器件的功能。该检测可对被测器件 (DUT) 的功能做出合格/不合格的判断,从而验证器件的设计和实现。检测通过模拟产品实际使用环境来进行,确保电路板按预期运行且无任何错误。
除了设计缺陷外,功能检测 (FCT) 还能发现可能影响设备性能的制造缺陷和软件漏洞。它还能显示设备是否符合所有相关标准和规范。对于医疗设备或汽车系统等关键设备,功能检测对于确保安全性和可靠性至关重要,因此可能需要进行一系列功能检测。全面的检测有助于验证设备是否正常运行,从而降低故障或彻底失效的风险。
推动创新,建立信任
无论是用于娱乐的消费电子产品,还是用于拯救生命的医疗设备,包含小型元件的复杂PCB组件都需要严格的检测和检验。全面的检测能够确保电子设备符合设计规范、符合行业标准并发挥性能。

电子产品检测流程不仅能确保质量,还能推动创新。通过提供全面、详细的反馈,检测能够实现迭代改进,从而带来技术进步和更佳的用户体验。
因此,对于制造商而言,采用完善的检测方法比以往任何时候都更加重要。确保产品的高性能和高可靠性,能够帮助电子公司赢得客户信任,保持市场竞争优势,并树立卓越的声誉。