در صنعت الکترونیک، بردهای مدار مدار چاپی چندلایه با ساختارهای بسیار یکپارچه و پیچیده خود به جزء اصلی بسیاری از دستگاه های الکترونیکی پیشرفته تبدیل شده اند. با این حال، ساختار چند لایه آن نیز یک سری چالش های تست و تحلیل را به همراه دارد.
1. ویژگی های ساختار برد مدار PCB چند لایه
مدارهای مدار چاپی چند لایه معمولاً از چندین لایه رسانا و عایق متناوب تشکیل شده اند و ساختار آنها پیچیده و متراکم است. این ساختار چند لایه دارای ویژگی های برجسته زیر است:
یکپارچگی بالا: قادر به ادغام تعداد زیادی از قطعات و مدارهای الکترونیکی در یک فضای محدود برای رفع نیازهای تجهیزات الکترونیکی مدرن برای کوچک سازی و عملکرد بالا است.
انتقال سیگنال پایدار: از طریق طراحی سیم کشی معقول، تداخل سیگنال و نویز را می توان کاهش داد و کیفیت و ثبات انتقال سیگنال را بهبود بخشید.
عملکرد خوب اتلاف گرما: ساختار چند لایه می تواند گرما را بهتر دفع کند، دمای عملیاتی قطعات الکترونیکی را کاهش دهد و قابلیت اطمینان و عمر تجهیزات را بهبود بخشد.
2. اهمیت تست ساختار چند لایه برد مدارهای مدار چاپی چند لایه
اطمینان از کیفیت محصول: با آزمایش ساختار چند لایه برد مدارهای مدار چاپی چند لایه، مشکلات بالقوه کیفیت مانند اتصال کوتاه، مدارهای باز، اتصالات بین لایه ای ضعیف و غیره را می توان به موقع کشف کرد و در نتیجه کیفیت محصول را تضمین کرد. و قابلیت اطمینان
راه حل طراحی بهینه شده: نتایج آزمایش می تواند بازخوردی را برای طراحی برد مدار ارائه دهد، به طراحان کمک می کند تا طرح سیم کشی را بهینه کنند، مواد و فرآیندهای مناسب را انتخاب کنند، و عملکرد و قابلیت ساخت برد مدار را بهبود بخشند.
کاهش هزینه های تولید: آزمایش موثر در طول فرآیند تولید می تواند نرخ ضایعات و تعداد دوباره کاری ها را کاهش دهد، هزینه های تولید را کاهش دهد و کارایی تولید را بهبود بخشد.
3. روش تست ساختار چند لایه برد مدار PCB چند لایه
تست عملکرد الکتریکی
تست تداوم: پیوستگی بین خطوط مختلف روی برد مدار را بررسی کنید تا مطمئن شوید که اتصال کوتاه یا مدار باز وجود ندارد. برای تست می توانید از مولتی متر، تسترهای تداوم و سایر تجهیزات استفاده کنید.
تست مقاومت عایق: مقاومت عایق را بین لایه‌های مختلف روی برد مدار و بین خط و زمین اندازه‌گیری کنید تا مشخص شود عملکرد عایق خوب است یا خیر. معمولاً با استفاده از تستر مقاومت عایق آزمایش می شود.
تست یکپارچگی سیگنال: با آزمایش سیگنال های پرسرعت روی برد مدار، تجزیه و تحلیل کیفیت انتقال، بازتاب، تداخل و سایر پارامترهای سیگنال برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال. برای آزمایش می توان از تجهیزاتی مانند اسیلوسکوپ و آنالایزر سیگنال استفاده کرد.
تست ساختار فیزیکی
اندازه‌گیری ضخامت بین لایه‌ای: از تجهیزاتی مانند ابزار اندازه‌گیری ضخامت برای اندازه‌گیری ضخامت بین هر لایه از یک برد مدار چند لایه PCB استفاده کنید تا مطمئن شوید که الزامات طراحی را برآورده می‌کند.
اندازه گیری قطر سوراخ: برای اطمینان از نصب و اتصال مطمئن قطعات الکترونیکی، قطر حفاری و دقت موقعیت را روی برد مدار بررسی کنید. این را می توان با استفاده از سوراخ سنج آزمایش کرد.
تست صافی سطح: از ابزار اندازه گیری صافی و سایر تجهیزات برای تشخیص صافی سطح برد مدار استفاده کنید تا از تاثیر سطح ناهموار بر روی جوش و کیفیت نصب قطعات الکترونیکی جلوگیری کنید.
تست قابلیت اطمینان
تست شوک حرارتی: برد مدار در محیط های با دمای بالا و پایین قرار می گیرد و به طور متناوب چرخه می شود و تغییرات عملکرد آن در طول تغییرات دما برای ارزیابی قابلیت اطمینان و مقاومت حرارتی آن مشاهده می شود.
تست ارتعاش: برای شبیه سازی شرایط ارتعاش در محیط استفاده واقعی و بررسی قابلیت اطمینان اتصال و پایداری عملکرد آن در شرایط ارتعاش، یک آزمایش ارتعاش روی برد مدار انجام دهید.
تست فلاش داغ: برد مدار را در محیطی مرطوب و با دمای بالا قرار دهید تا عملکرد عایق و مقاومت در برابر خوردگی آن را در محیط فلاش داغ تست کنید.
4. تجزیه و تحلیل ساختار چند لایه برد مدار PCB چند لایه
تجزیه و تحلیل یکپارچگی سیگنال
با تجزیه و تحلیل نتایج تست یکپارچگی سیگنال، می‌توانیم انتقال سیگنال روی برد مدار را درک کنیم، علل ریشه‌ای بازتاب سیگنال، تداخل و سایر مشکلات را دریابیم و اقدامات مربوطه را برای بهینه‌سازی انجام دهیم. به عنوان مثال، می توانید طرح سیم کشی را تنظیم کنید، مقاومت پایانی را افزایش دهید، از اقدامات محافظ و غیره برای بهبود کیفیت و پایداری سیگنال استفاده کنید.
تجزیه و تحلیل حرارتی
با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل حرارتی برای تجزیه و تحلیل عملکرد اتلاف حرارت بردهای مدار مدار چاپی چند لایه، می توانید توزیع نقاط داغ روی برد مدار را تعیین کنید، طراحی اتلاف گرما را بهینه کنید و قابلیت اطمینان و عمر برد مدار را بهبود بخشید. به عنوان مثال، می توانید سینک های حرارتی اضافه کنید، چیدمان قطعات الکترونیکی را تنظیم کنید، موادی را انتخاب کنید که خواص اتلاف حرارت بهتری دارند و غیره.
تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان
بر اساس نتایج تست قابلیت اطمینان، قابلیت اطمینان برد مدار PCB چند لایه ارزیابی می‌شود، حالت‌های خرابی احتمالی و لینک‌های ضعیف شناسایی می‌شوند و اقدامات بهبود مربوطه انجام می‌شود. به عنوان مثال می توان طراحی ساختاری بردهای مدار را تقویت کرد، کیفیت و مقاومت در برابر خوردگی مواد را بهبود بخشید و فرآیند تولید را بهینه کرد.
تست ساختار چند لایه و آنالیز بردهای مدار PCB چند لایه گام مهمی در تضمین کیفیت و قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی است. با استفاده از روش‌های تست و روش‌های تحلیل موثر، مشکلاتی که در طول طراحی، تولید و استفاده از بردهای مدار به وجود می‌آیند را می‌توان به‌موقع کشف و حل کرد و عملکرد و قابلیت ساخت بردهای مدار را بهبود بخشید، هزینه‌های تولید را کاهش داد و پشتیبانی قوی برای آنها فراهم کرد. توسعه صنعت الکترونیک پشتیبانی کنید.