Тестирование электронных компонентов: методы и стандарты

Тестирование электронных компонентов заключается в их исследовании на наличие нарушений в работе и неисправностей. В процессе него применяются разные способы и инструменты, от простого визуального наблюдения до применения специального контрольно-измерительного оборудования. К компонентам, подлежащим проверке, относятся как активные устройства (например, транзисторы, диоды, микросхемы), так и пассивные (катушки индуктивности, конденсаторы или резисторы).

Задачи тестирования электронных компонентов

Электронные компоненты представляют собой ключевые функциональные элементы различных устройств. Они отвечают за важнейшие функции – например, переключение, перенаправление и усиление сигнала, перемену сопротивления, силы тока или напряжения. Их проверка позволяет гарантировать работоспособность конечного изделия.

Разработчики электронных устройств осуществляют различные тесты для определения дефектных компонентов. Их результаты позволяют установить, соответствуют ли изделия конкретным стандартам.

Тестирование электронных компонентов осуществляется не только разработчиком на этапе проектирования и создания опытной партии. Оно применяется также производителем на стадии массового выпуска, а также клиентом для проверки работоспособности оборудования в процессе его ремонта.

Методы тестирования электронных компонентов

Визуальный осмотр. Это один из главных методов проверки электронного оборудования, направленный на выявление внешних признаков дефектов. Его преимущества заключаются в оперативности, простоте и низкой стоимости за счет минимального использования сложного оборудования. Визуальный осмотр позволяет выявить признаки различных видов повреждений:

• термического – почернение, оплавление металлических и керамических элементов;
• механического – трещины, сколы, расслоения керамических корпусов, отломанные металлические выводы, утечка электролита из конденсаторов;
• химического и электрохимического – изменение цвета, налет на металлических выводах компонентов и контактных площадках платы, дендриты (древообразная кристаллизация металла около контактных площадок).

Также визуальным методом можно обнаружить различные дефекты пайки, такие как перемычки припоя между соседними выводами, поры в паяном соединении, эффект «надгробного камня» и т. д. Однако, такие нарушения сложно заметить невооруженным глазом, обычно для их выявления используется микроскоп.

Ручное тестирование. Оно заключается в проверке электрической схемы или отдельных электронных компонентов с помощью ручных цифровых или аналоговых контрольно-измерительных приборов:

• Мультиметра. Этот прибор позволяет измерить различные характеристики электрической цепи, такие как сила тока, сопротивление, напряжение, емкость. Тестирование осуществляется путем подсоединения мультиметра к проверяемой детали или точкам электрической цепи с помощью щупов, поставляемых в комплекте.
• LCR-метр. Это категория мультиметров, позволяющая измерить емкость, сопротивление, и индуктивность компонентов. Тестирование также осуществляется с помощью поставляемых в комплекте щупов.
• Тестер компонентов. Данный прибор тестирует компоненты, отправляя и получая обратно электрический сигнал, а затем фиксируя изменения его характеристик. Индикация осуществляется с помощью светозвукового сигнализатора или цифрового дисплея.
• IC тестер. Это специализированный прибор для тестирования интегральных схем и микросхем на наличие дефектов. Как и обычный тестер компонентов, он подает на проверяемую схему сигнал и принимает его обратно, а затем измеряет изменения в его характеристиках.
• Осциллограф. Это цифровой или аналоговый прибор, измеряющий амплитуду, форму и временные характеристики входного сигнала. Полученные данные выводятся в виде изображения на ЖК-дисплей или электронно-лучевой монитор.

Автоматизированное тестирование. Данный метод заключается в проверке электронных схем и компонентов с помощью автоматического контрольно-измерительного оборудования.  В отличие от ручных приборов, оно осуществляет компьютерный анализ фиксируемых характеристик. Это обеспечивает:

Более высокую точность тестирования за счет снижения ошибок, вызываемых человеческим фактором;

Повышенную скорость тестирования за счет более быстрой компьютерной обработки сигналов, поступающих от проверяемых компонентов;

Возможность программировать различные режимы тестирования, тем самым сокращая сроки проверки оборудования и, соответственно, ускоряя его выход на рынок.

Стандарты тестирования электронных компонентов

В целях унификации электронного оборудования, упрощения его разработки, производства и ремонта, а также потребительских характеристик используются различные региональные и международные стандарты тестирования:

ISO/IEC 17025. Этот международный стандарт применяется многими разработчиками электронной продукции. Он включает в себя ряд критериев, которым должны соответствовать лаборатории, где проводится проверка компонентов, руководящие принципы, касающиеся компетентности и контроля качества.

ANSI/ESD S20.20. Это американский стандарт, содержащий административные и технические требования к разработке и поддержанию программы контроля электростатического разряда в процессе обработки, хранения, перевозки электронной продукции. В отношении печатных плат он включает калибровку и заземление компонентов и электрических цепей.

IEC 60068. Международный стандарт, устанавливающий правила и нормы проверки компонентов в различных условиях окружающей среды, таких температура, влажность, механическое воздействие, давление, влияние химических веществ и т. д. Тестируемые компоненты и устройства подвергаются экстремальным нагрузкам, показывающим их способность выдерживать неблагоприятное внешнее воздействие.  

На сайте компании «АссемРус» представлено различное оборудование и инструменты для тестирования электронных компонентов и печатных плат. Вы можете уточнить их характеристики и назначение, проконсультировавшись с нашими сотрудниками по телефону или оставив запрос на сайте.