汽车电子设计中PCB的可靠性如何检测
汽车产品pcba外观检验标准
汽车产品pcba外观检验标准汽车产品PCBA外观检验是指对汽车PCBA（Printed Circuit Board Assembly）的外观进行质量检查，以确保产品的可靠性和一致性。
下面是一些相关的参考内容，包括检查项目和标准：1. PCB板：a. 检查板的表面是否平整，没有凹陷、翘曲等问题。
b. 检查板的颜色是否均匀，没有明显的色差或斑点。
c. 检查板上是否有划痕、氧化或其他外观缺陷。
2. 元器件：a. 检查元器件的焊点是否整齐、均匀、光滑，没有过多的焊锡或冷焊现象。
b. 检查元器件与PCB板的焊接是否紧密，没有松动或不正常的接触。
c. 检查元器件的标识是否清晰可见，没有模糊或混淆的情况。
d. 检查元器件的引脚是否完整，没有弯曲、断裂或其他引脚损坏。
3. 线路连接：a. 检查线路连接是否正确，没有接反、漏焊或短路现象。
b. 检查线路连接的焊点是否牢固，没有虚焊或焊点断裂。
c. 检查线路连接的电路走线是否规范，没有过度交叉或拥挤的情况。
4. 接口和插槽：a. 检查接口和插槽的外观是否完整，没有缺口、断裂或其他物理损伤。
b. 检查接口和插槽的连接是否可靠，没有松动或不正常的接触。
c. 检查接口和插槽的尺寸是否符合标准，没有过大或过小导致连接问题。
5. 标识和说明：a. 检查PCB板上的标识和说明文字是否清晰可读，没有模糊或不可识别的情况。
b. 检查标识和说明是否准确连接到正确的元器件，没有混乱或错误的情况。
以上是一些常见的汽车产品PCBA外观检验参考内容，通过对这些方面的检查，可以确保产品的外观质量和可靠性。
需要根据具体的产品型号和标准进行详细的检验规范制定。
pcb检验方法
pcb检验方法PCB（Printed Circuit Board）检验是保证电子产品质量的重要环节之一。
合理的检验方法能够有效地减少不良品的出现，提高产品的可靠性和稳定性。
本文将介绍几种常用的 PCB 检验方法，并对其原理和适用范围进行详细说明。
一、目视检查法目视检查法是最基本也是最常用的 PCB 检验方法之一。
通过人眼观察 PCB 上的元件、焊点和线路等，判断是否存在缺陷或错误。
这种方法简单易行，但受到人眼视力和经验的限制，容易出现漏检和误判的情况。
因此，在目视检查时要进行适当的训练和质量管控，以提高检验的准确性和可靠性。
二、X射线检查法X射线检查法是一种无损检测方法，通过照射 PCB 板上的元件和线路，利用 X射线的透射、散射和吸收等特性，观察和分析 PCB 内部的结构和连接状态。
这种方法可以检测到难以通过目视检查发现的缺陷，如焊点的冷焊、虚焊、裂纹等。
同时，X射线检查还可用于检测 PCB 板上的金属内层连接状态、多层板层间连接等。
但由于设备成本较高，操作复杂，需要专业人员进行操作和解读结果，因此在实际应用中较为有限。
三、自动光学检查法自动光学检查（AOI，Automated Optical Inspection）法是利用光学系统进行检验的一种方法。
通过高分辨率的摄像头和图像处理系统，对 PCB 表面的元件、焊点和线路进行拍照和分析，判断是否存在缺陷和错误。
自动光学检查法具有高效、准确的特点，可以快速检测出各种常见的缺陷，如错位、错极、短路、开路等。
同时，由于自动化程度高，可以大大减少人工操作和判断的误差，提高检验的一致性和可靠性。
四、电测试法电测试法是通过在 PCB 上施加电压或电流，测量相应的电信号来判断电路的连通性和正确性。
常用的电测试方法包括接触式测试和非接触式测试。
接触式测试利用测试针或探针与 PCB 上的测试点接触，进行电信号的测量和判断。
非接触式测试则是通过电磁感应或电容耦合等原理，对 PCB 上的电信号进行检测和分析。
PCB互连结构完整性高加速检测方法—IST测试
PCB互连结构完整性高加速检测方法—IST测试PCB的互连应力测试，简称IST，常用于通讯及汽车电子等高可靠性行业评估试样从室温到高温一系列循环下的可靠性试验。
与传统的温度冲击测试相比，IST因其能够在更短的时间内，通过实时监测阻值暴露出PCB的互连缺陷而受到业内青睐，成为PCB内部互连可靠性评价的重要手段之一。
目前PCB行业普遍采用的互连应力测试标准是IPC-TM-650 2.6.26: 2001；之后在2014年发布了更新的2.6.26A版本。
两个版本的试验方法中最主要的区别在于新版本标准中增加了“试验方法B”，而2001版本中的试验方法作为新版标准中的“试验方法A”。
从检测经验来看试验方法A最为常用，因此今天小编就带大家来看一看这个试验方法的具体内容。
1.测试机理通过对被测试样的互连网络施加一个直流电流，使其快速加热到指定温度；达到指定温度后，关闭电流，同时强制风冷，使试样温度快速降至室温。
如此从室温升温到指定温度、再回到室温的一个升降温过程为一个循环。
通过重复升降温循环使互连结构产生热机械疲劳，同时采用四线法对循环过程中试样的每个网络进行独立的电阻监测，直至完成设定的循环数或试样失效（电阻变化率超过允许值）。
2.附连测试板用于IST的试样应当为专门设计的附连测试板。
附连测试板与成品PCB采用相同的生产工艺，以反映成品的互连可靠性。
图1是典型的IST附连测试板照片，由一个电源网络（Power）和一个感应网络（Sense）构成。
P网络和S网络平行连续且相互交迭，保证整个测试区域具有良好的热传输和均匀的热传导。
图1 典型的IST附连测试板4.测试设备本实验室配备有两套加拿大PWB公司生产的最新型号IST测试设备，适用于IPC-TM-6502.6.26A的试验方法A（图2）。
同时还配套了电容测试模组（图3）和红外热像模组（图4），两套模组分别用于附连测试板的分层位置探测和失效线路定位。
通过精准定位，可以有针对性地对失效位置进行进一步剖析。
PCB可靠性测试方法
PCB可靠性测试方法PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中非常常见的一种组件，其可靠性对整个产品的功能和稳定性都至关重要。
为了确保PCB的可靠性，需要进行一系列的可靠性测试。
下面将介绍几种常用的PCB可靠性测试方法。
1.热老化测试热老化测试是通过模拟电子产品在长时间使用过程中的温度变化，来评估PCB在高温环境下的稳定性。
这种测试可以检测出PCB的材料性能、焊点和线路的可靠性等问题。
测试时，将PCB置于高温恒温箱或热循环箱中，通过设定一定的温度和时间来观察其性能变化。
2.湿热老化测试湿热老化测试是通过将PCB置于高温高湿的环境中来模拟产品在潮湿环境下的使用情况，以判断其耐潮湿性和防潮性能。
测试时，将PCB置于高温高湿箱中，通过设定一定的温度和湿度来模拟潮湿环境，观察其性能变化。
3.振动测试振动测试用于评估PCB在振动环境下的可靠性，模拟产品在运输或使用过程中的振动情况。
测试时，将PCB固定在振动台上，通过不同频率和振幅的振动来模拟振动环境，观察其性能变化和可能存在的失效情况。
4.冲击测试冲击测试用于评估PCB在碰撞或机械冲击下的可靠性，模拟产品在运输或使用过程中的冲击情况。
测试时，将PCB固定在冲击台上，通过施加冲击力或快速变向的机械冲击来模拟冲击环境，观察其性能变化和可能存在的失效情况。
5.可靠性寿命测试可靠性寿命测试是通过长时间的实际使用来评估PCB的可靠性，模拟产品在正常使用寿命内的情况。
测试时，将PCB安装在实际产品中，并进行正常操作和使用，通过长时间稳定运行来观察其性能变化和可能存在的失效情况。
6.温度循环测试温度循环测试用于评估PCB在温度变化环境下的可靠性，模拟产品在温度变化过程中的热膨胀和收缩情况。
测试时，将PCB置于温度循环箱或快速温度变化设备中，通过设定一定的温度和循环次数来模拟温度变化环境，观察其性能变化和可能存在的失效情况。
在进行PCB可靠性测试时，需要根据产品的应用场景和需求，选择合适的测试方法和参数进行测试。
汽车产品pcba外观检验标准
汽车产品pcba外观检验标准汽车产品的PCBA外观检验标准是确保汽车电子产品的质量和外观一致性的重要措施。
下面是一些可以参考的汽车产品PCBA外观检验标准的相关内容。
1. 印刷线路板(PCB)外观检查：- 确保PCB表面平整，无明显凹陷、划痕或凸起。
- 检查PCB表面覆盖层是否均匀、光滑，无气泡、裂纹或色差。
- 检查焊盘、焊道和导线是否均匀、紧密，无焊锡溢出或未焊接或开焊现象。
2. 元件安装质量检查：- 检查元件的容器是否完好无损。
- 检查元件是否正确安装在PCB上，无偏移或错位。
- 检查元件引脚是否焊接牢固，无明显焊锡溢出或多余焊锡。
3. 焊接质量检查：- 检查焊接是否均匀、光滑，无焊锡球、焊锡桥或冷焊等质量问题。
- 检查焊锡是否具有良好的锡峰形态，并且与元件引脚完全覆盖。
- 检查焊接是否完全，无漏焊或开焊现象。
4. 焊盘质量检查：- 检查焊盘是否平整，无明显凹陷或外形变形。
- 检查焊盘表面质量是否均匀，无刮痕、氧化或其他污染。
5. 标识和标志检查：- 检查PCBA上的标识和标志是否清晰可辨，无模糊、破损或不规范的情况。
- 检查标识和标志的位置是否准确，与相关元件、线路或功能相符合。
6. 清洁度检查：- 检查PCBA表面是否清洁，无灰尘、污渍或其他杂质。
- 检查PCBA表面是否有必要的防尘罩或其他保护措施。
这些参考内容可以作为汽车产品的PCBA外观检验标准的基础。
具体的标准可以根据不同的汽车电子产品和制造要求进行定制。
在实际的制造过程中，还需要根据关键性元件和组件的特殊要求，以及PCBA的特定规范和技术文件进行相关的检验和检查。
PCB板可靠性试验(线路板可靠性试验)
斑、起泡及板面 (2).:置于温度288 +/-5℃之锡
或孔内有分层现 炉内 浸锡10 -11秒,共循环三
象。
次.
1.外观检查PP与铜箔无分层, 无裂开、无气泡.
2.显微镜观察无孔裂、断角 、,镀层分离.
新单首次做
1) 锡炉 (2) 烤箱 (3) 切片
冲床 (4) 研磨
机 (5) 显微
镜
NO 信赖性测试项目 试验目的
擦 (3) 异丙
醇
(1). 选取板边至少25.4mm处的
测试线;
8
抗剥离强度试 检验铜箔与基材
验
的结合力.
(2). 用小刀挑起一段不超过 12.7mm的线路;
(3). 用拉力计夹子夹住被挑起
测试线末端;
(4). 测量3次求均值;
(1).H/H铜箔≧6LB/in; (2).1/1铜箔≧8LB/in; (3).2/2铜箔≧10LB/in
铜厚: Min. 0.8 mil;Max.2.0mil; 总面铜 厚:0.5OZ:Min.1.3mil;1OZ:Mi n.2.0mil ;2OZ:Min.3.2mil. 喷锡厚: Min. 0.2 mil、绿油 厚: Min. 0.4 mil; 检验规范 及允收标准:铜厚:薄铜区需满 足最下限的要求,偏厚亦需满 足孔径及板厚的规格要求.无 断角、分层、孔壁分离、焊环
否合适。
间,电压应加在每层导体图形之 间,和每一相邻层的绝缘图形之
间.。 (3).尽可能均匀地将电压从0升 到规定的值,除非另有规定,其速 率约每秒100V(有效值或直流),.
试验结果不可有火花、闪光或 烧焦,无以上异常则判定PASS,
否则判定Fail
依客户要求 （若客户无要求 的则每月随机抽
PCB可靠性分析
PCB可靠性分析PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）作为电子设备的重要组成部分，其可靠性对产品的性能和寿命具有重要影响。
通过对PCB的可靠性分析，可以帮助我们了解和评估电路板的性能和故障特性，进而优化设计和生产过程，提高产品质量和可靠性。
本文将介绍PCB可靠性分析的相关内容，包括可靠性指标、故障分析方法和提高可靠性的措施等。
一、可靠性指标1. MTBF（Mean Time Between Failures，平均无故障工作时间）：指在给定条件下，设备平均无故障工作的时间。
MTBF是衡量设备可靠性的重要指标，可以通过故障数据统计和可靠性预测等方法得到。
2. 故障率（Failure Rate）：是指在单位时间内发生故障的频率。
故障率与可靠性相互关联，可以通过故障数据统计和可靠性预测等方法得到。
3.可靠性指标：还包括各种可靠性指标，如可靠性增长、可靠性指标分布等，用于描述和评估设备的可靠性水平。
二、故障分析方法1.故障模式与效应分析（FMEA）：通过分析PCB中存在的潜在故障模式和可能的故障效应，确定关键零部件和关键工艺，进而制定相应的预防和控制措施，提高PCB的可靠性。
2.可靠性预测：通过统计故障和失效数据，应用可靠性预测模型，进行可靠性预测和评估。
可靠性预测可以指导产品设计和可靠性改进措施的制定。
3.故障树分析（FTA）：通过分析电路板中故障的可能原因和关系，构建故障树，分析故障发生的概率和可能性，找出故障发生的主要原因，并制定相应的改进措施。
4.场效应分析（FMEA）：通过局部强氧化和电泳法，研究PCB中微小缺陷的几何形态和电学特性，进而评估缺陷对PCB可靠性的影响。
5.老化试验和可靠性测试：通过在特定环境条件下进行PCB的老化试验和可靠性测试，模拟和加速PCB在使用过程中的老化和故障情况，验证和评估PCB的可靠性。
三、提高可靠性的措施1.合理的设计和布局：包括选择合适的材料、合理布局电路、减少焊点和焊盘数量、避免过度热应力等，从而减少故障的可能性。
PCB性能测试
PCB性能测试PCB，即印制电路板，是电子设备中最基本的组成部分之一。
为了确保电子设备的稳定运行和可靠性，必须对PCB进行性能测试。
本文将介绍PCB性能测试的内容和流程。
一、性能测试种类1. 绝缘电阻测试：用于测量电路板各层之间或电路板和周围环境之间的绝缘电阻。
测量绝缘电阻时，通常需要将一端接地，然后使用万用表测量与其他端点的电阻值。
2. 轨迹阻抗测试：用于测量电路板信号传输路径的阻抗。
通过对传输路径的阻抗进行测试，可以确保数据的传输质量，从而提高电子设备的性能。
3. 焊接测试：用于测试PCB上所采用的焊接技术的性能。
测试焊接性能可以避免焊接不牢或电子器件运行异常的情况。
4. 环境测试：用于测试PCB在不同环境下的性能。
比如，在高温或低温环境下，电路板的性能可能会受到影响。
5. 机械性能测试：用于测量电路板在物理环境下的性能，比如抗弯曲或耐冲击性等。
这种测试还包括PCB振动测试，可用于测试电路板在振动环境下的可靠性。
二、性能测试流程1. 确定测试标准：在测试PCB性能之前，需要明确测试标准。
标准化测试可确保测试结果的准确性和可靠性。
这些标准可参考国家标准或行业标准。
2. 准备测试设备：根据所需测试的性能，准备相应的测试设备。
如，需要绝缘电阻测试，通常需要使用万用表、高阻测试仪等。
3. 进行测试：根据所选的测试方法，进行测试。
比如绝缘电阻测试，需要将电路板的两个端口连接到测量仪器的两个端口，并测量电阻值。
每一项测试都需要按照标准规定的参数和流程进行测试，保证测试结果的可靠性。
4. 记录结果：完成测试后，需要记录测试结果。
将测试结果与测试标准进行比较，判断PCB是否符合标准，以便进行后续的维修或处理。
三、PCB性能测试的重要性1. 保证电路板的可靠性：电子设备的可靠性是用户最看重的方面之一。
进行性能测试，可以检查电路板的各个方面，确保电路板的可靠性。
2. 减少维修次数和维修成本：通过测试，可以发现电路板内部存在问题，从而避免维修不良或更换不必要的部件。
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与承受着设计时间和开发费用压力的所有产品一样，汽车部件也不例外。一项开发实践能 给电子产品公司满足这些基本商业目标提供很大帮助，它是使用虚拟样机来对设计进行分 析，并且无需费用和时间来建立多种物理样机，测试这些模型以及根据测试结果做出递增 修改。另外，影响产品可靠性的许多因素需要经过数周、数月或者数年的物理破坏才能发 现。因此这些情况下的物理样机不是可行的方式。即使在实验舱内，你也不可能精准无误 地复制数年的物理振荡、热环境、震动和温度循环破坏。
模拟和数字信号完整性分析 电磁干扰 热管理 电源完整性 振荡和震动 制造设计
利用了所有这些功能的一个惯例是：一位优秀的设计人员将在整个设计过程中使用所有功 能，而非等到最后（图 1）。直至过程结束时才开始结合这些仿真结果来重新设计，浪费 时间和精力并且容易妥协。将好的虚拟样机整合进行设计过程会引起过度设计（即采用极 为保守的设计方法），但通常这样的结果是增加产品成本以及损耗性能，同时还不能保证 持续的可靠性。让我们来看看产品开发过程中三例好的虚拟样机做法。
图 3：可以在数小时内完成振荡、震动和温度循环故障分析 电 源 完 整性分析保证 高可靠性 在电子产品设计中，电源完整性是一项越来越复杂的问题。几年前，所有的 IC 都是在 5 伏 的电压下工作，您只需要一个 5V 电源和接地层即可为零部件提供充足稳定的电源。而如 今，IC 可在多个电压模式下工作，电压可低至 0.9 伏。因此，单个印刷电路板需要多个复 杂的配电网来提供这些电压和地线。为节省成本，计算机辅助设计人员不得不将这些多个 配电网(PDN)放入尽可能少的接地层中。结果可能会出现像图 4 一样的配电网，内部空间 非常狭窄（颈部起伏），但又需要为 IC 提供高电平电流。
图 4：电源完整性分析可确定可能出现的长期印刷电路板故障
空间狭窄可导致严重的可靠性问题，而这一问题可能几年后才会显现。电流过高会使空间 温度上升，从而导致 PCB 像保险丝一样烧坏或爆板。而目前可在软件中对这些配电网进行 分析，并可确定虚拟样机和高电平电流密度空间。然后设计人员便能够对空间进行扩大或 在相邻层创建平行电流路径，从而在维持 IC 充足电流供应的同时解决这一问题。
图 2：确定热捷径能引导设计人员做出改变，使散热发生很大变化 在 PCB 设计和机械设计领域使用复杂热分析能带来更好的热管理和可靠性，且无需建立和 测试多种物理样机。这节约了大量时间和费用。另外，有了与设计系统紧密整合的方便易 用的软件，设计人员能快速利用多种“假设”场景进行实验，并获得性能更好的解决方案。 高加速寿命测试 车辆出现可靠性问题的另一原因是 PCB 的持续振动及随后出现的组件引线和附件故障。一
但是最终的虚拟样机必须在能预期的汽车环境下对最终产品外壳里的单个或多个 PCB 工况 下执行。这种分析常见于典型的机械计算机辅助设计(MCAD)系统对产品有完整物理定义的 机械设计领域，完整定义包括外壳、安装方法、散热器和热轨，及 PCB 等。PCB 设计人员 必须将 PCB 设计数据传递给机械设计人员，让他们嵌入外壳。MCAD 系统对元件及其引线 等，以及完整产品的所有成分需要拥有完整的 3D 物理定义和热特性。机械设计人员接着
使用明导的 FloTHERM 这类软件，运用计算流体力学并结合对流、辐射和热传导分析，来 确定 IC 是否超出临界温度，以及是否可能引起可靠性或性能问题。 FloTHERM 如今已经扩展到不仅能确定 IC 结温温度，还能给设计人员指导可能引起问题的 原因以及如何解决问题。该软件可找出“热瓶颈”来显示热流路径哪部分被限制。设计人员 利用这一信息能找出可替代的元件安装技术，以及 PCB 至外壳的更好热传导路径等，从而 缓解瓶颈。 另一个有价值的做法是确高热 IC 的原始问题以及解决问题的捷径确定。这种情况下在 IC 和外壳之间 增加填充垫，能形成更直接的环境热传递路径。这个简单的变化能使 IC 温度降低 74%。
在测试室内通过使用物理样机对电流密度问题进行测试并不实际，因为它可能在几年后才 能引发故障。而问题可能永远不会显现出来，导致随后出现这方面的故障。
热控制
图 1：虚拟原型应当在整个设计过程中都加以使用
影响可靠性的最关键的一点（这里是就性能而言）是热。集成电路(IC)过热会随时间出现 问题，汽车环境也会变得非常无情。例如，过热发动机舱里的部件，或开车经过从密歇根 州冬季直至亚利桑那州夏季这样的气候。从 IC 封装开始，贯穿 PCB，直至运行环境下的完 整产品，都应能控制热度。因此我们需要在设计的各个阶段一直采用虚拟样机功能，以确 保我们有一个热可靠的产品。
首先 IC 供应商通常分析元件包装并提供热特性模型。接着我们希望随着设计展开对单机 PCB 进行分析。PCB 设计人员通常需要其工作部件布局的分析，进而确定是否他们制造出 了一块很难被冷却的板子。而且此工作不只是粗略的考虑到板子带有的器件热耗散和位置 分布。由于散热路径很多（散热器、电路板内层铜、传递、传导和发散……），从 PCB 设 计系统传到热分析的数据必须是完整的。分析软件的设置和执行也必须相当直观，因为你 希望使用该软件的 PCB 设计人员不必要是个热学专家，并且不会延误设计过程。
汽车电子设计中 PCB 的可靠性如何检测
可靠性在汽车电子中非常重要，而如今鉴于来自产品上市时间和成本缩减的压力，采取在 软件虚拟样机环境中相对于测试室内的物理样机进行分析的方法显得愈发必要。目前因软 件的存在，从而使电子和机械设计人员可进行更多的 PCB 模拟仿真方案。
汽车电子其实并 非与其它复 杂电子产品 完全不同 ：多个中央 处理器、网 络、实时数 据收集， 以及极为复杂的 PCB。汽车行业的设计压力与其它类型的电子产品相似：设计时间短，市 场竞争激烈。那么汽车电子与例如一些高端娱乐产品电子之间有什么区别？天壤之别！如 果 PCB 在娱乐产品中发生故障，人们的性命不受威胁；但要是在汽车中发生故障，人们的 性命就岌岌可危了。因此，汽车电子部件的可靠性设计是设计过程中需要考虑的一个主要 方面。
般可通过构建样机并将它们放置在加速室，使 PCB 发生振动和温度循环试验，以检测是否 出现故障。随着设计的进展，这种方法需要构建多个样机，并且通常需要几周甚至几个月 的时间才能完成在加速室对汽车零部件预期寿命的模拟。这是一项非常耗时且费用极高的 过程，因此可靠性增强测试可能并不完整和全面。 目前有软件可以在虚拟样机模式下开展同样的测试。设计人员可利用这种软件对 PCB 进行 界定并轻松开展损耗仿真实验。该软件可在几小时内完成复杂的分析，并指出可能出现的 故障（图 3）。可对这些故障进行校正，并在新的设计版本中重新开展模拟。这种反复的 过程可迅速获得合适的可靠性解决方案。以色列国防部早期成功将该软件部署在他们的新 一代战车上。
仿 真 是 关键
仿真，或者说虚拟样机，已经成为了设计过程中越来越重要的步骤。正如前文所述，仿真 不仅节省开发过程中的时间和费用，还能仿真出汽车苛刻环境中更长期的滥用效应。正如 明导电子的 Expedition Enterprise 一样，一个复杂的 PCB 系统设计解决方案含有多种形式 的虚拟样机功能，包括：