При проведении испытаний на надежность печатных плат мы должны одновременно проводить высоковольтные испытания и испытания на сопротивление изоляции, поскольку они соответственно соответствуют диэлектрической стойкости и способности блокировать пути утечки, и ни один из них не может быть пропущен. Например, партия материнских плат промышленного управления не прошла 60-секундное испытание высоким напряжением 1500 В переменного тока перед отправкой с завода, и в течение трех месяцев после ввода в эксплуатацию произошло неправильное срабатывание реле партии. При доработке выяснилось, что локальные микротрещины в плате FR4 вызывают пробой дуги, а при обычном АОИ и ИКТ этот дефект вообще не обнаруживается.
Настройки параметров для испытаний высоким напряжением должны строго основываться на двойных ограничениях IPC-9592 и соглашениях с заказчиками. Производственная линия Jia Jinyuan обеспечивает напряжение 1000 В постоянного тока/60 секунд для потребительских печатных плат, 1500 В переменного тока/60 секунд для промышленных печатных плат и 2100 В переменного тока/60 секунд для медицинских печатных плат. Кроме того, порог тока утечки тестера необходимо калибровать с помощью стандартного резистора до и после каждого испытания; в противном случае, если отклонение калибровки превышает ±5%, фактическая утечка 0,8 мА может быть ошибочно принята за допустимую, и это значение намного превышает верхний безопасный предел 0,25 мА, указанный в стандарте IEC60950.
Испытание изоляции не может полагаться только на окончательные показания; более важно наблюдать за изменением наклона кривой. При тестировании определенной платы питания мы обнаружили, что первоначальное сопротивление изоляции составляло 1200 МОм, но оно резко упало до 85 МОм после 30 секунд подачи напряжения. Дальнейшая разборка подтвердила, что остатки флюса в нижней части BGA обуглились, образуя путь миграции ионов во влажной среде. Этот постепенный отказ легко не заметить при статических испытаниях, и для воздействия на него необходимо проводить повторные испытания после циклического изменения температуры и влажности.
Надежность контакта испытательного приспособления напрямую влияет на достоверность результатов. Однажды у нас произошло окисление пружинных зондов, что привело к увеличению контактного сопротивления, что привело к снижению напряжения, фактически нагруженного на печатную плату, на 12 %, в результате чего вся партия из 500 плат была ошибочно признана пригодной для изоляции. Позже мы перешли на позолоченные датчики и добавили функцию самопроверки контактного импеданса, что снизило процент ошибочных оценок до уровня ниже 0,3%. Эта деталь в обязательном порядке реализована на всех вызревающих линиях Цзя Цзиньюань.
Существует сильная корреляция между процессом очистки и характеристиками изоляции. Если после очистки на водной основе температура сушки ниже 110 ℃ или время менее 15 минут, органическая кислота, оставшаяся на поверхности платы, будет постоянно разъедать медную фольгу и выделять проводящие соли. В сравнительных экспериментах мы обнаружили, что среднее сопротивление изоляции той же модели печатной платы после сушки при температуре 105 ℃ в течение 10 минут составило 320 МОм, а после продления до 18 минут оно сразу подскочило до уровня выше 2100 МОм, что указывает на наличие четкой критической точки для снятия теплового напряжения и полного удаления влаги.
Неисправную печатную плату нельзя перерабатывать напрямую. Тестирование летающим зондом сначала должно использоваться для обнаружения аномальных сетей, а затем рентгеновское исследование объединяется для проверки физических дефектов, таких как перемычки паяных соединений, заусенцы при сверлении между слоями или подъем медной пленки. В противном случае слепая очистка или доработка приведут к увеличению площади загрязнения. Семинар Jia Jinyuan SMT предусматривает, что все советы NG должны завершить замкнутый цикл анализа FA в течение 2 часов, чтобы гарантировать, что проблемы не перейдут в следующий процесс.
