当您购买一件新的电子产品时,您可能并不知道它从元件层面到组装都经过了一系列检测。有些成品甚至在下线后还要接受严格的质量检验。对于电子产品制造商和组装商来说,检测是一项巨大的投入,但对于用户而言,它能确保产品拥有更长的使用寿命。

每个人都明白检测电子元件的重要性,但究竟由谁负责执行这些检测呢?制造商会尽力从生产批次中剔除故障元件,而设计人员在调查产品故障时也可能需要对元件进行检测。让我们深入探讨一下,看看设计人员如何满足检测要求,并确保产品拥有长久的使用寿命。
电子元件检测的重要性
电子元件检测的重要性毋庸置疑。电子元件必须经过检测才能用于产品。然而,市场上随时都有数百万种电子元件在生产,每年产量也高达数百万件。显然,制造商不可能对生产线上的每一个元件都进行全面检测。
不同的电子行业标准和安全法规对元件的具体检测要求和性能标准都有明确规定。此外,某些标准和行业(例如,IPC 3级产品、医疗器械、军事和航空航天)对可靠性的要求远高于普通PCB,因此在PCB制造过程中需要执行特定的检测,以确保元件和电路板的可靠性。
虽然制造商会进行统计过程控制并采用随机抽样来确保其组件符合规格,但可能仍需要进行更多检测以确保组件的可靠性和较高的一次合格率。电子组件检测的目标主要集中在以下四个方面:
高加速寿命检测 (HALT) 和应力筛选 (HASS):用于在将组件放入 PCB 组件之前识别会提前失效的组件。
电气检测:用于验证元件是否具有额定电气规格,以及PCBA是否满足基本电气要求。
可靠性检测:对PCBA和成批组件进行检测,以验证其承受极端环境或机械载荷的能力。
功能检测:通常由检测工程师在原型制造完成并交付给客户后进行。
故障根本原因检测:用于确定电路板试制或原型失败是否是由于组件故障造成的。
在上述各个领域,都可以进行多种类型的检测,不同的检测旨在研究不同组件的特定特性。下表总结了负责在上述领域执行检测的人员。
HALT、HASS 和可靠性检测
这些电子检测领域密切相关,因为它们都旨在确保成品PCBA拥有尽可能长的使用寿命。HALT和HASS检测既可以针对成批元器件进行,也可以针对成品PCBA进行。根据需要评估的产品特性,所涉及的程序和检测可能有所不同。一些典型的检测包括:
老化检测(热可靠性和寿命检测)
振动检测
冲击检测(机械、热或电)
循环检测
电应力检测
以上各领域的任意组合
制造过程中的电气检测
电气检测可在制造过程中使用自动化检测设备进行。这需要在裸板上设计检测点,以便自动化探测设备能够访问特定的网络。这些检测至少会检查裸PCB(定位开路和短路)和成品PCBA的电气连接性。设计人员需要向制造商提供特定的检测数据,其中可能包括一些来自元器件数据手册的数据。
电路板检测工程师进行的功能检测和故障检测
功能检测通常在原型设计阶段进行,目的是检测系统是否满足性能要求。在这种情况下,除非电路板出现故障,否则不会对各个组件进行单独检测。一旦出现故障,检测工程师需要确定电路板故障的根本原因,而故障可能指向某个特定组件。

在这种情况下,需要对各个组件进行检测,以验证故障是否由某个组件引起。很多时候,组装缺陷会伪装成组件故障,因此务必谨慎,不要仅仅因为电路板故障断定所有组件都烧毁了。确认组件故障的方法是在电路板通电的情况下进行检测,然后拆下该组件并单独进行检测。请务必查阅制造商的数据手册,了解组件的电气额定值和功能规格。