Las placas de circuito impreso (PCB) se utilizan ampliamente en diversos dispositivos electrónicos, desde teléfonos móviles y ordenadores hasta máquinas complejas. Si una PCB presenta defectos o problemas de fabricación, puede provocar fallos de funcionamiento en el producto final y causar inconvenientes. En estos casos, los fabricantes se ven obligados a retirar los equipos del mercado y a invertir más tiempo y recursos en la reparación del problema.

Por lo tanto, las pruebas de PCB se han convertido en una parte indispensable del proceso de fabricación de placas de circuito impreso, ya que identifican problemas con prontitud y permiten una rápida resolución, garantizando así PCB de alta calidad.

Analicemos 13 métodos comunes de prueba de PCB.

1. Pruebas en circuito (ICT)

Las ICT, o pruebas automatizadas en circuito, son una herramienta de prueba potente y esencial para los fabricantes modernos de PCB. Utilizan principalmente sondas de prueba para contactar con los puntos de prueba en la placa de circuito impreso y detectar circuitos abiertos, cortocircuitos y otros fallos en los componentes, notificándolos claramente al operador.

Las TIC ofrecen una amplia gama de aplicaciones, una alta precisión de medición y una clara indicación de los problemas detectados, lo que facilita la resolución de problemas en PCBAs incluso para trabajadores con conocimientos de electrónica promedio. El uso de las TIC puede mejorar significativamente la eficiencia de la producción y reducir los costos.

2. Prueba de Sonda Voladora

Tanto la prueba de sonda voladora como la prueba en circuito (ICT) son métodos de prueba consolidados y eficaces, que identifican eficazmente problemas de calidad en la producción. Sin embargo, la prueba de sonda voladora ha demostrado ser un método particularmente rentable para mejorar los estándares de PCB.

A diferencia de los métodos de prueba tradicionales, donde las sondas de prueba se fijan en una posición, la prueba de sonda voladora utiliza dos o más sondas independientes que funcionan sin puntos de prueba fijos. Estas sondas se controlan electromecánicamente y se mueven según instrucciones específicas del software. Por lo tanto, la prueba de sonda voladora tiene un costo inicial menor y puede realizarse mediante modificaciones de software sin cambiar la estructura fija. Por el contrario, las pruebas de TIC tienen costos iniciales de fijación más altos, lo que hace que las pruebas con sonda voladora sean más económicas para pedidos de pequeño volumen. Sin embargo, las pruebas de TIC son más rápidas y menos propensas a errores que las pruebas con sonda voladora, lo que las hace más rentables para pedidos de gran volumen.

3. Pruebas funcionales

Las pruebas funcionales del sistema utilizan equipos de prueba específicos en las etapas intermedia y final de la línea para probar exhaustivamente los módulos funcionales de una PCB y confirmar su calidad. Las pruebas funcionales incluyen principalmente pruebas del producto final y pruebas de maquetas en caliente.

Las pruebas funcionales generalmente no proporcionan datos detallados (como la ubicación de los pines y el diagnóstico a nivel de componente) para mejorar los procesos. En cambio, requieren equipos especializados y programas de prueba especialmente diseñados. Desarrollar programas de pruebas funcionales es complejo y, por lo tanto, inadecuado para la mayoría de las líneas de producción de PCB.

4. Inspección Óptica Automatizada (IOA)

La IOA utiliza una o dos cámaras 2D para tomar una imagen de la PCB y luego compararla con un esquema detallado. Si la placa no coincide con el esquema en cierta medida, la discrepancia se marca para que un técnico la inspeccione, lo que permite a la IOA detectar fallas rápidamente.

Sin embargo, la IOA no alimenta la placa y no puede detectar el 100% de los defectos de los componentes. Por lo tanto, la IOA se utiliza a menudo junto con otros métodos de prueba. Las combinaciones de prueba más comunes incluyen: IOA y pruebas con sonda flotante.

• AOI y pruebas en circuito (ICT)

• AOI y pruebas funcionales

5. Pruebas de rayos X

Las pruebas de rayos X, también conocidas como inspección por rayos X, utilizan rayos X de baja energía para detectar rápidamente problemas como circuitos abiertos, cortocircuitos, soldaduras abiertas y soldaduras faltantes en PCB.

Los rayos X se utilizan principalmente para detectar defectos en placas de circuito impreso de paso ultrafino y densidad ultraalta, así como defectos como puentes, chips faltantes y desalineaciones que ocurren durante el proceso de ensamblaje. También se puede utilizar la tomografía para detectar defectos internos en chips de circuitos integrados (CI). Es el único método para probar matrices de rejilla de bolas y la calidad de la unión de las bolas de soldadura. Su principal ventaja es que permite inspeccionar la calidad de la soldadura BGA y los componentes integrados sin el gasto de accesorios.

6. Inspección Láser

Este es el último avance en tecnología de pruebas de PCB. Escanea la placa de circuito impreso con un rayo láser, recopila todos los datos de medición y compara los valores reales con los límites de aceptación preestablecidos. Esta tecnología se ha probado en placas sin revestimiento y se está considerando para probar placas ensambladas. Su velocidad es suficiente para las líneas de producción en masa. Sus principales ventajas son la rápida producción, la ausencia de accesorios y el acceso visual sin obstrucciones. Sus principales desventajas son el alto coste inicial y los problemas de mantenimiento y uso.

7. Prueba de Quemado

La prueba de quemado consiste en realizar pruebas intensivas en condiciones que simulan los diversos factores que se encuentran en el uso real y que causan el envejecimiento del producto. El objetivo es comprobar la estabilidad y la fiabilidad del producto en condiciones específicas.

Según los requisitos de diseño, el producto se somete a condiciones específicas de temperatura y humedad durante un periodo de 72 horas a 7 días de simulación de funcionamiento. Los datos de rendimiento se registran y se utilizan para aplicar ingeniería inversa a las mejoras durante el proceso de producción y garantizar que el rendimiento cumpla con las exigencias del mercado. Las pruebas de quemado suelen referirse a las pruebas de rendimiento eléctrico. Otras pruebas similares incluyen las pruebas de caída, las pruebas de vibración y las pruebas de niebla salina.

Además de las siete pruebas mencionadas, se pueden utilizar otros métodos de prueba para garantizar la calidad de la PCB según los requisitos del producto. Como se indica a continuación:

8. Prueba de Soldabilidad

Garantiza una superficie resistente y aumenta las posibilidades de formar uniones de soldadura fiables.

9. Prueba de Contaminación de PCB

Detecta grandes cantidades de iones que pueden contaminar la placa, causando corrosión y otros problemas.

10. Análisis de Microsección

Investiga defectos, circuitos abiertos, cortocircuitos y otras fallas.

11. Reflectometría de Dominio del Tiempo (TDR)

Descubre fallas en placas de alta frecuencia.

12. Prueba de Pelado

Determina la resistencia necesaria para despegar el laminado de la placa.

13. Prueba de Flotación de Soldadura

Determina el nivel de estrés térmico que puede soportar un orificio de PCB.

La prueba de PCBA es una proceso esencial que, si se realiza correctamente, puede evitar problemas de calidad que pueden dañar su marca cuando su producto llegue al mercado.