طرق ومعايير اختبار المكونات الإلكترونية

يتطلب اختبار المكونات الإلكترونية استخدام تقنيات ومعدات اختبار مختلفة لإنجازه. وذلك لأن المواصفات تختلف بشكل كبير، وتعتمد عادةً على معيار تصنيع إعلانات تطبيق المنتج. سنأخذك هنا خلال عملية اختبار المكونات. وهذا ما ستتعلمه:

• ماذا يعني اختبار مكون إلكتروني أو جهاز.
• لماذا يعد اختبار المكونات ضروريًا
• عملية الاختبار وأنواع المعدات.
• معايير اختبار المكونات الهامة.

ما هو اختبار المكونات الإلكترونية؟

يُستخدم اختبار المكونات الإلكترونية للإشارة إلى العملية التي يتم فيها فحص الأجهزة الإلكترونية بحثًا عن العيوب أو العيوب. يمكن أن يشمل ذلك طرقًا مختلفة، مثل الفحص البصري، أو استخدام أنواع مختلفة من أدوات ومعدات اختبار المكونات.

تشمل المكونات الإلكترونية التي يمكن اختبارها الأجهزة النشطة مثل الثنائيات أو الترانزستورات وأجهزة أشباه الموصلات الأخرى مثل الدوائر المتكاملة. يمكن أن يكونوا أيضًا غير نشطين أو الأنواع السلبية للمكونات الإلكترونية مثل المحاثات والمكثفات أو المقاومات.

يمكن أيضًا إجراء اختبار المكونات الإلكترونية بعدة طرق. يمكن أن تتراوح هذه من الفحص البصري إلى استخدام معدات الاختبار، سواء كانت يدوية أو آلية، اعتمادًا على المستوى المطلوب من الراحة أو الفعالية.

لماذا نحتاج إلى اختبار المكونات الإلكترونية؟

المكونات الإلكترونية هي قلب الأجهزة والأنظمة الإلكترونية. اعتمادًا على الأنواع المحددة، فإنها تساعد في إنجاز الوظائف المهمة مثل إجراءات التبديل، وتضخيم الإشارة، وتغير التيار أو الجهد. يساعد اختبارها على ضمان وظيفتها وأدائها المناسبين.

يقوم مصنعو المنتجات الإلكترونية بإجراء اختبارات لتحديد المكونات المعيبة. والأهم من ذلك، يتم استخدام نتائج هذه الاختبارات للتحقق من استيفاء المواصفات، أو أن المنتج تم تصنيعه وفقًا لمعايير محددة.

بالإضافة إلى استخدامه أثناء البحث والتطوير المنتج أو مراحل التصنيع، ويمكن أيضًا إجراء اختبار المكونات الإلكترونية لهذه الأسباب؛ من قبل العميل في مرحلة الإنتاج السابقة للتحقق من ميزات المنتج، أو أثناء الإصلاح لتصحيح أخطاء الأجهزة والأنظمة الإلكترونية أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

كيفية اختبار المكونات الإلكترونية

يتم اختبار المكونات الإلكترونية بعدة طرق؛ باستخدام الفحص البصري، باستخدام معدات الاختبار، وإما يدويًا أو تلقائيًا باستخدام الأنظمة والأدوات المتخصصة. يتم شرح طرق الاختبار هذه أدناه.

الفحص البصري للمكونات الإلكترونية

يعد هذا أحد إجراءات اختبار المكونات الإلكترونية الأساسية. هنا، يتم فحص المكونات بناءً على مظهرها المادي. هذه الطريقة سريعة وغير مكلفة وسهلة التنفيذ. باستخدام الفحص البصري، يمكن للفنيين اكتشاف هذه العيوب:

• المكونات التي احترقت نتيجة التعرض للحرارة الزائدة.
• تشقق الأجزاء من الأجهزة الإلكترونية الهشة مثل المقاومات الخزفية.
• علامات المحطات المتآكلة وأجزاء أخرى.
• تسرب المكونات مثل المكثفات كهربائيا.
• مكونات متغيرة اللون وأجزاء أخرى.
• المكونات المفقودة على لوحات الدوائر.

الاختبار اليدوي للمكونات الإلكترونية

يتطلب الاختبار اليدوي للمكونات الإلكترونية أجهزة اختبار يتم تشغيلها يدويًا. يمكن أن يتضمن ذلك استخدام أجهزة قياس متعددة رقمية أو تناظرية، وأجهزة قياس LCR، وأجهزة اختبار المكونات، وأجهزة اختبار IC، ومعدات الاختبار الأخرى.

• المقياس المتعدد: يأتي جهاز الاختبار هذا مع مجسات لتوصيله بالجزء الذي يتم اختباره. يقيس المعلمات الكهربائية المختلفة مثل التيار والجهد والمقاومة والسعة. ويمكن أيضًا أن يكون تناظريًا أو رقميًا.
• مقياس LCR: يقيس مقياس LCR المكونات الإلكترونية لاختبار المقاومة الكهربائية والسعة والمحاثة.
• اختبار المكون: تقوم هذه الأداة باختبار المكونات الكهربائية عن طريق إرسال الإشارات واستقبالها مرة أخرى. ويستخدم إما شاشة رقمية أو مكبر صوت لتحقيق الاستجابات.
• اختبار IC: كما يشير اسمه، يتم استخدام هذا الجهاز لفحص الدوائر المتكاملة، أو الدوائر المتكاملة، بحثًا عن العيوب. وهو يفعل ذلك عن طريق تطبيق الإشارات وقياس المخرجات.
• راسم الذبذبات: عندما يستخدم راسم الذبذبات لاختبار المكونات الإلكترونية، فإنه يقيس الأشكال الموجية للإشارات الكهربائية للتحقق من وظائف المكونات.

الاختبار الآلي للمكونات الإلكترونية

تتضمن طريقة اختبار المكونات الكهربائية استخدام آلات مستقلة. في الأساس، ويشمل استخدام كل من المعدات الميكانيكية و برامج الكمبيوتر لقياس وتحليل المكونات. يقدم الاختبار الآلي هذه الفوائد.

• دقة محسنة نظرًا لتقليل احتمالية حدوث أخطاء بشرية إلى حد كبير.
• توفر الأتمتة فوائد الاتساق، حيث أنها تستخدم مدخلات محوسبة وإجراءات أخرى.
• يعد الاختبار الآلي للمكونات الإلكترونية أسرع من الطرق المرئية واليدوية، نظرًا لأنه لا يتطلب الكثير من المدخلات البشرية.
• يتم تقصير فترات وصول المنتج أو وقت وصوله إلى السوق، مما يوفر على الشركة المصنعة والعميل الوقت والتكاليف المالية.

معايير اختبار المكونات الإلكترونية

تنطبق معايير مختلفة عندما يتعلق الأمر باختبار المكونات الإلكترونية. وقد تكون هذه الاختبارات إقليمية أو دولية، ويغطي كل منها متطلبات الاختبار لأنواع مختلفة من المكونات والمنتجات الإلكترونية وبيئات التصنيع. تشمل معايير الاختبار المهمة ما يلي:

ISO / IEC 17025

هذا المعيار معترف به في جميع أنحاء العالم، ويستخدمه العديد من الشركات المصنعة في الصناعة الالكترونية. تحدد هذه المواصفة القياسية المتطلبات المختلفة لأي معمل لاختبار المكونات الإلكترونية، سواء كان كبيرًا أو صغيرًا. ويضع المبادئ التوجيهية للكفاءة الفنية ومتطلبات إدارة الجودة. هذا المعيار معترف به في جميع أنحاء العالم، ويستخدمه العديد من الشركات المصنعة في الصناعة الإلكترونية.

ANSI / ESD S20.20

تحدد هذه المواصفة القياسية متطلبات مكونات البيئة والتنمية المستدامة وحماية المنتجات. بموجب هذا المعيار، يتم اعتماد الشركات المصنعة لتنفيذ التدابير التي تضمن حماية البيئة والتنمية المستدامة أثناء المناولة والتخزين والشحن والمزيد. في كلمة PCB، يتضمن ذلك معايرة المكونات والدوائر المختلفة وتأريضها.

إيك شنومكس

وبموجب هذا المعيار، تم وضع قواعد اختبار المكونات الإلكترونية بناءً على الظروف البيئية المتنوعة. وتشمل هذه المستويات المختلفة لدرجة الحرارة والرطوبة، والصدمات والاهتزازات، ومستويات الضغط، في البيئات الملوثة كيميائيًا، وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك، يتم التأكد من وظائف المكونات في أسوأ بيئات التشغيل.

المحصلة

يعد اختبار المكونات الإلكترونية، سواء تم إجراؤه أثناء مراحل البحث والتطوير والتصنيع أو بعد ذلك، جزءًا مهمًا من ضمان وظائف الأجهزة والأنظمة الإلكترونية وعمرها الافتراضي. فهو يساعد في تحديد المكونات المعيبة، ويمكن استخدامه لاقتراح تحسينات على المنتج. ونأمل أن يكون هذا الدليل قد ألقى الضوء الكافي على ما يعنيه اختبار المكونات الإلكترونية، وفوائده، والأساليب والمعايير المستخدمة.