比较PCB质量控制选项：确保正确构建电路板

发现您设计并急切地等待从制造商处接收的PCB是无法使用的，这是没人愿意接收的令人不愉快的惊喜。在本文中，我比较了PCB质量控制选项，以便您可以确保正确构建下一块板。

为了最大程度地减少甚至消除这种令人不快的可能性，您应确保制造商制定良好的PCB质量控制（QC）措施。实际上，向您的合同制造商（CM）询问他们对质量控制的承诺以及他们使用的质量控制技术应是您在选择PCB制造和组装服务提供商。为了帮助您评估CM优先考虑PCB质量控制的程度，让我们检查一些通常用于确保正确构建电路板的技术。

PCB制造质量控制

PCB制造过程的第一阶段是裸板（无组件）的制造。在这里，用于PCB建设的材料质量是一个重要的问题。但是，当务之急是确保布局保持设计真实，同时遵守公差限制。板边间隙， 钻洞焊盘，走线和其他元素之间的间距。为了确保解决这些质量控制问题，您的CM可以执行以下测试：

l 制造设计（DFM） –根据CM的设备限制检查设计文件。在搭建电路板之前，大多数违规行为都需要纠正。

l 电气测试

n 飞针E测试–这是一种检查连续性的非侵入性测试，通常用于原型运行。

n 钉床测试–这是用于生产运行的传统在线测试（ICT）。它利用具有多个引脚的电子夹具来接触PCB上的测试点。

l 手动检查–工程师目视检查电路板是否有错误或多余的碎屑残留在表面上。

l 自动化光学检查（AOI） –尽管所使用的设备级别因CM的不同而不同，但该测试比手动目视检查更可靠且可重复。AOI可以识别以下问题。

n 线宽违规

n 违反间距

n 多余的铜

n 缺少护垫或其他元件

n 短路

n 切割痕迹或垫

n 钻孔破损（通过焊盘外部）

l 时域反射仪–该测试用于测量被测设备（DUT）的特征阻抗。这对于阻抗不匹配可能导致信号失真的差分走线尤其重要。

l 锯切–这种破坏性测试涉及将板切成两半或几部分，目的是目视检查层堆叠。

除了确保电路板本身使用高质量的材料之外，您还需要确定上述哪些QC措施符合您的PCB制造QC最低标准。请注意，许多制造商仅对原型进行DRC和手动检查。

 

零件采购的PCB质量控制

PCB制造过程的下一步是连接组件。零件采购质量控制从选择零件开始。让成本成为进行这些选择的主要指南可能很诱人。但是，还有其他考虑。优化组件采购需要良好的质量控制，因为在组件采购方面的任何延迟都可能使PCB制造过程停顿或需要将来的设计变更。为了最大程度地减少潜在问题，可以采取以下质量控制步骤：

l BOM验证–这些检查是为了确保BOM中的组件与PCB设计匹配。

n 制造商零件号（MPN）验证– MPN可能不正确，并可能导致获得错误的组件。单个错误的数字可能会导致错误的包装类型。此错误导致时间损失和额外成本。

n 组件参考标识符验证–这是BOM中的唯一标识符。如果这是不正确的，则获取的组件数量可能是错误的。

n 组件制造状态检查–确保组件可用于将来的生产。

l MPN –足迹匹配–此处的错误可能违反焊料释放和组件间距要求。如果组件和占地面积不匹配，将使组装停顿。

l 套件精度–如果套件组件不正确，将导致大量的延迟和额外的费用。

l 使用可靠的供应商–确保不使用伪造的组件。

l 文档审查–审查组件运输文档中是否有错误。

l 外观检查–这有助于确保组件与您的订单和文档相匹配。

l 可焊性测试–这是一种加速“老化”过程，应用于样品以确定可焊性。

l 组件公差检查–此测试可确保组件实际满足数据表的公差范围。

您可以将这些注意事项作为用于组件采购的PCB QC的一部分，以确保可以使用正确的组件进行组装。对于制造，您需要确定满足您期望的QC水平的最低要求。

 

组装的PCB质量控制

作为PCB制造过程的最后阶段，组装是在将电路板发送给您之前发现所有缺陷或错误的最后一点。因此，用于组装的PCB质量控制的一部分涉及对前两个阶段的初步检查。与制造过程相比，此阶段的测试通常会更加密集。在PCB组装过程中可能执行的一些QC技术包括：

l 外观检查–在整个组装过程中都要进行外观检查，以检查是否有多余的焊料，未连接的组件以及其他可能需要返工的问题。

n 显微镜通常用于改善视觉检查。

n 相机可用于拍摄照片以进行分布式查看和其他分析。

l X射线检查 –这些提供了PCB内部质量的非侵入性高质量成像。

l AOI –对于组装，使用更高质量的成像（与制造相比）来检查连接和焊料质量。

l 锯切–对于组装，该测试主要用于检查通孔。仅建议用于大规模生产运行。

l 溶剂萃取物的电阻率（ROSE）测试–这是一种快速可靠的测试，用于确定PCB的“清洁度”。它提供了板上污染程度的定量度量。

l 电气测试–尽管这些测试也用于制造，但它们在组装过程中会测试不同的标准。由于制造过程中缺少组件，因此只能检查电导率。但是，对于组装，您可以检查参数级别，因为存在组件。

l 飞针E测试

l 钉床测试

在确定要包括在合同制造商的质量控制中以进行组装的技术时，一个重要的决定是执行侵入性测试还是非侵入性测试。侵入式测试通常是董事会严格的破坏性物理分析（DPA）的一部分，该分析通常还包括非侵入式测试。如果发现错误，则可能需要重新设计电路板。

 

在PCB制造过程的每个阶段，都有许多质量控制选项。由于不同的CM在QC技术方面各不相同，因此您必须充分研究CM对PCB QC的承诺。这将有助于确保您的电路板以期望的质量水平正确构建。