发布日期:2026-01-15 10:20:49 | 关注:17
高频PCB的检测是一个涵盖外观、电气、信号、物理及环境等多维度的系统工程,旨在确保其在高速数字与射频信号应用中的极端可靠性。其检测类型主要可分为以下几类:
1. 外观与结构检查
此类检查聚焦于PCB物理层面的工艺质量。
视觉检查:这是最基础的方法,通过人工或放大设备检查焊点质量、元件偏移、表面划伤等明显缺陷。虽然自动化程度低,但对早期发现重大异常有作用。
自动光学检测 (AOI):这是现代产线进行外观自动化检测的核心技术。它利用高清摄像头和多角度光源快速扫描PCB,通过图像处理算法自动识别如缺件、偏移、露铜和焊锡桥接等缺陷。AOI技术已从2D发展到3D,能更好地检测元件浮起等高度相关的缺陷。
X射线检测 (AXI):用于检查人眼不可见的内部缺陷,如球栅阵列芯片下的焊点、内部走线或层压对位问题。它对于高密度互连PCB和多层板的质量控制至关重要。
高频涡流检测:一种较新的技术,利用高频涡流扫描成像,可高分辨率检测导线断裂、焊盘翘曲等结构损伤,为PCB结构表征提供了新途径。
2. 电气性能测试
此测试确保PCB在“电”的层面上连接正确、性能达标。
导通与绝缘测试:验证电路连通性,避免开路与短路。飞针测试通过可移动探针实现无夹具、灵活的高精度测试,尤其适合小批量生产。在线测试则使用固定针床,测试速度快,适合大批量生产。
阻抗控制测试:高频PCB的核心指标。通过时域反射计(TDR) 等网络分析仪,精确测量传输线特征阻抗,确保其与设计值(如50Ω)匹配,是保障信号完整性的基础。
S参数测试:评估高频传输性能的关键。在网络分析仪上,测试如插入损耗等S参数,能直接反映信号在传输中的衰减和反射情况。
眼图测试:评估高速数字信号完整性的直观方法。通过分析眼图的张开度、抖动和噪声,可以综合判断信号的质量。
3. 材料与信号完整性分析
这是从更深层次保证高频性能的检测。
介电性能测试:通过谐振腔法或基于S参数的算法反推,测量PCB基材的介电常数(Dk) 和损耗因子(Df)。这两者直接影响信号传输速度和损耗。
趋肤效应与表面粗糙度分析:高频电流会集中在导体表层。利用Huray模型等,结合S参数分析,可评估铜箔表面粗糙度对信号损耗的额外影响。
去嵌技术:在测试时,探针和夹具会引入误差。通过去嵌技术移除这些影响,才能获得PCB本身真实的信号性能参数。
4. 环境与可靠性验证
此测试模拟恶劣使用条件,评估PCB的长期稳定性。
环境应力测试:将PCB置于高低温、湿热、盐雾等环境下,评估其性能变化和抗腐蚀能力,常用于汽车、航空航天等严苛应用。
机械应力测试:进行振动、冲击、弯曲、剥离强度等测试,确保PCB在物理受力下的结构可靠性。
烧机测试:对PCB施加连续的高负荷工作,用以暴露和筛选早期失效产品。
高频PCB检测是一个从表及里、从静态到动态、从常规到苛刻的全方位验证过程。没有单一技术可以覆盖所有需求,制造商需要根据产品的具体应用频率、设计复杂性及可靠性要求,合理搭配并构建多层级的检测体系。随着信号速率向56Gbps甚至更高迈进,对信号完整性测试、阻抗一致性控制和去嵌精度的要求将愈发严苛。
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