PCB冲击测试注意事项与操作要点
一、测试目的与应用场景
PCB 冲击测试旨在评估其在遭受机械冲击时的稳定性和可靠性。机械冲击可能来源于产品在运输、安装及使用过程中的碰撞与振动。通过模拟实际工况中的冲击条件,提前识别潜在缺陷,有助于提升 PCB 的耐用性和市场竞争力。
二、测试准备
1. 制定测试计划
根据 PCB 的设计要求、应用场景及相关标准,制定详细的测试计划。明确冲击加速度、脉冲持续时间、冲击方向和循环次数等关键参数。例如,对于应用于汽车电子的 PCB,通常需要模拟车辆行驶中的颠簸和碰撞情况,冲击加速度可能设定在 50g 至 100g,脉冲持续时间为 11ms 至 20ms,冲击方向包括 X、Y、Z 三个轴向,循环次数为 3 次至 10 次。
2. 准备测试样品
选取具有代表性的 PCB 样品,确保其生产批次、工艺参数与实际生产的产品保持一致,以保证测试结果的准确性和可重复性。同时,对测试样品进行唯一性标识,便于区分和记录。
3. 检查测试设备
在开始测试前,对冲击测试设备进行全面检查和校准。确保设备的各项参数设置准确,运行稳定可靠。例如,检查加速度传感器的精度、冲击发生器的输出波形和幅度,以及设备的控制系统是否正常工作。
三、测试过程
1. 固定测试样品
将 PCB 样品牢固地安装在测试设备的夹具上,确保样品在冲击过程中不会发生移位或松动。根据 PCB 的形状和尺寸,选择合适的夹具和固定方式。对于六层板等多层板,要注意保持样品的平衡和稳定性,避免因固定不当导致的应力集中。
2. 设置测试条件
按照测试计划,将冲击测试设备的参数设置为所需的冲击加速度、脉冲持续时间和冲击方向。确保设备能够精确地控制冲击参数,并在每个冲击脉冲后进行数据采集和记录。
3. 运行测试
启动测试设备,开始冲击测试。设备将按照预设的程序自动施加冲击载荷,使 PCB 样品经历机械冲击。在测试过程中,密切观察设备的运行状态和样品的响应情况。
4. 实时监测与记录
使用数据采集系统实时监测并记录 PCB 的各种性能参数,如电阻、电压、电流、信号完整性等。同时,观察 PCB 的外观变化,记录出现的任何异常现象,如焊点脱落、线路断裂、元器件松动等。
5. 定期检查与维护
在长时间的测试过程中,定期对测试设备和测试样品进行检查和维护。确保测试设备正常运行,测试样品的位置和状态未发生改变。例如,定期检查设备的夹具是否松动,清理设备内部的灰尘和杂质,检查样品的连接是否牢固。
四、测试结果分析
1. 数据分析
测试完成后,对收集到的数据进行深入分析。对比测试前后的性能参数变化,评估 PCB 是否满足可靠性要求。若出现性能下降或异常现象,需进一步分析其原因。
2. 故障诊断
根据测试结果进行故障诊断,找出问题所在。可以使用分段测试的方法,逐步缩小故障范围,确定故障的元器件或连接问题。例如,如果发现焊点脱落,可能是由于焊接工艺不当或焊料强度不足。
3. 问题解决
根据故障诊断结果,制定相应的解决方案。优化 PCB 的设计,如增加机械支撑、改进布局、选用抗冲击性能更好的材料等。改进生产工艺,如调整焊接参数、优化固化工艺、加强组装过程中的质量控制等。通过这些措施,提高 PCB 的抗冲击性能。
五、验证改进效果
对改进后的 PCB 进行再次测试,验证改进措施的有效性。确保改进后的 PCB 能够在冲击环境下稳定工作,满足可靠性要求。
技术资料