PCB 제조에서 전기 테스트는 어떻게 진행되나요?

PCB 제조 공정에서 단락, 개방 회로, 누전과 같은 전기적 결함은 외부 요인으로 인해 발생할수 있습니다. PCB가 고밀도, 미세 피치, 다층 구조로 발전함에 따라, 불량품을 조기에 걸러내지 못하고 후속 공정으로 넘기게 되면 재작업의 어려움과 비용이 크게 증가합니다. 따라서 양품 생산율을 높이기 위해서는 제조 공정 초기 단계에서 전기적 테스트를 반드시 실시해야 합니다.PCB 제조프로세스.

주요 용어 몇 가지:

넷(Net): 인쇄 회로 기판에서 네트는 우리가 설계한 트레이스를 통해 시작점과 끝점에 전기적으로 연결된 점들의 집합입니다. 여기에는 동일한 연결과 관련된 부품 패드, 트레이스, 테스트 포인트(있는 경우) 및 구리 평면이 포함됩니다.

넷리스트: PCB에서 공통된 전기적 특성을 공유하는 두 개 이상의 점들을 연결한 그룹을 의미합니다.

전기 테스트의 주요 절차

정전 용량 테스트: 

이 방법은 보드상의 단락을 감지하는데 사용됩니다. 각 네트의 정전 용량을 반영하는 전하를 인가하여 테스트 대상 보드의 값과 비교하고, 측정값이 일치하지 않는 네트리스트를 생성합니다.

연속성 테스트

이 테스트는 회로를 구성하는 서로 다른 네트 사이의 단락을 감지하여 전류가 흐르지 않도록 하기 위해 설계되었습니다.

절연 테스트

PCB의 화학 제조 공정 후 기판 표면에 소량의 구리 잔류물이 남아 있을수 있습니다. 이러한 잔류물은 반드시 단락을 유발하는 것은 아니지만, 회로 패턴의 폭을 좁힐수 있습니다. 본 테스트는 회로 패턴 사이의 이러한 결함을 찾아내어 전압 급변이나 전류 누설과 같은 예상치 못한 전기적 상호 작용을 방지하기 위한 것입니다.

전기 테스트 유형

못 침대 테스트

베드 오브 네일즈(Bed of Nails) 시험기는 스탠드오프 핀과 스프링 핀을 지지하기 위해 구멍이 뚫린 플렉시글라스 층으로 구성된 특수 고정 장치가 필요한 비교적 전통적인 시험 방법입니다. 스프링이 달린 고정 장치는 각 기판의 모든 시험 지점에 부착됩니다. 스프링은 각 시험 지점에 100g~200g의 압력을 가하여 시험 지점과의 양호한 접촉을 보장합니다. 못 침대처럼 배열된 이 고정 장치들은 시험 소프트웨어와 프로그래밍으로 제어됩니다. 이 시험기를 사용하면 모든 시험 지점의 상태를 확인할수 있습니다.

이 시험 방법은 특수 고정 장치가 필요하고, 고정 장치 보관에도 공간이 소요되어 경제적이지 않습니다. 하지만 시험 속도가 빠르고 고정 장치를 반복해서 사용할수 있어 PCB 대량 생산에 이상적인 시험 방법입니다.

비행 프로브 테스트

플라잉 프로브 테스트는 4~8개의 프로브를 사용하여 회로 기판의 고전압 절연 및 저저항 연속성 테스트를 수행합니다. 이 과정에서 기판은 프레임에 수직으로 고정됩니다. 테스트 프로브는 회로 기판 양쪽에서 XY축 방향으로 이동하여 전기적 특성을 테스트해야 하는 패드에 정확하게 위치시킵니다. 그런 다음 테스트 리드는 패드에 접촉할 때까지 Z축 방향으로 이동합니다. 전체 테스트 과정은 컴퓨터로 제어되며, 소프트웨어가 필요한 측정을 수행하고 결과를 표시하여 기판의 합격(PASS) 또는 불합격(FAIL) 여부를 판정합니다.

PCBGOGO의 플라잉 프로브 검사 라인

플라잉 프로브 검사는 현재 가장 널리 활용되는 방식으로 더 높은 신뢰성을 제공합니다. 검사 속도는 베드 오브 네일즈 테스터보다 느려 기판 한 장당 검사 완료에 수 분이 소요됩니다. 하지만 수 일이 걸리는 전용 지그 제작이 불필요하기 때문에 제품 설계 주기와 시장 출시 기간을 크게 단축할 수 있습니다. 이러한 장점 덕분에 PCB 프로토타입 및 소량 생산에 효과적인 솔루션입니다. 전문 PCB 제조업체인 PCBGOGO는 고객에게 출고하기 전 모든 기판에 플라잉 프로브 검사를 진행합니다.

Flying probe testing lines in PCBGOGO

결론

전기 검사는 PCB 제작 과정에서 필수적인 공정입니다. 초기 단계에서 불량을 발견하여 비용을 절감하고 최종 생산 단계로 넘어가기 전에 문제를 미리 방지할 수 있습니다. 다만 전기 검사로 PCB의 모든 불량을 검출할 수는 없습니다. 고객에게 무결점 기판을 공급하기 위해 생산 각 단계마다 다른 검사 기법을 적절히 병행하여 진행해야 합니다。