Что такое тестовая станция для купонов на печатной плате? Полное руководство по тестированию купонов, их типам и стандартам качества 

Станция тестирования купонов в производстве печатных плат — это специализированная установка, расположенная на производственном предприятии, предназначенная для оценки частей платы, не несущих функциональной нагрузки (так называемых тестовых купонов), с помощью точных приборов для проверки того, соответствует ли производственный процесс установленным электрическим, механическим и эксплуатационным требованиям. Это точка в производственном процессе, где субъективные предположения заменяются объективными измеримыми данными.

Каждая печатная плата, вышедшая из специализированного цеха и не прошедшая испытания на монтаже компонентов, предполагается изготовленной корректно. Тестирование на монтаже заменяет это предположение измерительными доказательствами — до того, как любая плата попадет на сборку. Чтобы понять место тестирования на монтаже в полной производственной последовательности.

Обзор необходимых для понимания вопросов
Тестовая плата печатной платы — это нефункциональная часть, изготовленная на той же панели, что и производственная плата, с использованием тех же материалов и технологий.

Тестовая станция купонов — это установка на производстве, включающая приборы, приспособления и программу, предназначенная для оценки этих купонов.

Тестовые образцы используются для проверки импеданса, целостности многослойной платы, толщины покрытия, качества ламинирования и припояемости, не касаясь и не повреждая готовую печатную плату.

Наиболее часто используемые типы образцов — A/B, D и Z (импеданс), соответствующие стандартам IPC-2221 и IPC-TM-650.

Тестирование купонов является обязательным требованием для плат класса IPC 3 и настоятельно рекомендуется для любых высокоскоростных, HDI или с контролируемым импедансом проектов.

Компания Wells Electronics оснащает каждую передовую панель PCB соответствующими тестовыми образцами в качестве стандартной меры контроля качества.

Понимание базовых понятий: тестовая плата PCB vs. тестовая станция для прототипов
Прежде чем изучать принцип работы этих систем, стоит различать два связанных понятия.

Тестовая плата печатной платы представляет собой физический объект — небольшую, плотно насыщенную узорами часть производственной панели, которая отражает ключевую структуру выпускаемой платы: геометрию дорожек, конфигурацию сквозных отверстий, ламинированную структуру, массу меди и поверхностную обработку. Она не содержит никаких функциональных цепей, компонентов или микросхем. Она существует исключительно как тестовый представитель производимой платы.

Тестовая станция для купонов — это место на заводе по производству печатных плат, предназначенное для оценки физического расположения этих купонов и настройки приборов. Обычно она включает в себя рефлектометр во временной области (TDR) для измерения импеданса, микротомную рабочую станцию для анализа поперечного сечения (с включением пресса, шлифовальной станции и металлического микроскопа), термостатическую камеру для испытания надежности соединений, а также соответствующие приспособления, зонды и системы записи данных.

Связь очень проста: купоны — это образцы; тестовая станция для купонов — это лаборатория для их анализа.

Почему это различие важно для OEM: при выборе производителя печатных плат задавать вопрос «Вы используете тестовые образцы?» — неверно. Правильные вопросы следующие: «Как устроена ваша станция тестирования образцов?» и «Какие методы тестирования вы применяете, какие стандарты IPC соблюдаете, можете ли вы предоставить отчет?» Заводы, имеющие несколько образцов, но не имеющие откалиброванного TDR и документированных тестовых процедур, не способны обеспечить значимую проверку качества. Если вы мало знаете о полном спектре производства PCBA, то данное руководство предоставляет полезную справочную информацию перед более детальным обсуждением тестирования образцов.

Причины существования тестового купона (Coupon): основной решаемый им вопрос
Скрытые проблемы при изготовлении печатных плат (PCB)
В многослойных печатных платах (PCB) самые важные качественные параметры невозможно проверить только визуальным осмотром или автоматическим оптическим контролем (AOI). Толщину медного покрытия в отверстиях диаметром 0,2 мм, толщину диэлектрического слоя между третьим и четвертым слоем, импеданс 50-омной встроенной стрип-линии, находящейся внутри внутреннего слоя — все это невозможно увидеть на поверхности платы. Их можно проверить только путем разрушительного тестирования готовой продукции или измерений на аналогичных тестовых структурах, изготовленных при тех же условиях.
Тестовый купон элегантно решает эту проблему. Поскольку купон изготовлен на той же панели и проходит через те же ванны для покрытия, прессы и линии травления, характеристики, измеренные на купоне, прямо отражают свойства всей партии. После этого купон жертвуется для тестирования, и тестирование готовой платы становится ненужным.