Prueba de sonda voladora de PCB: Qué es? Cómo funciona?

Antes de las placas de circuito impreso (PCB) y los PCB ensamblados salen de fábrica, Se someten a pruebas rigurosas para detectar cualquier problema con los circuitos o las conexiones eléctricas.. Estas pruebas ayudan a garantizar que las placas sean confiables y funcionen bien en los productos finales.. Y muchos fabricantes de PCB utilizan un método de prueba frecuente llamado prueba de sonda voladora.. En este articulo, Explicaré qué es la prueba de sonda voladora., cómo funciona el proceso, y otros métodos de prueba comúnmente utilizados para PCB y PCBA. Para comenzar, veamos qué sucede exactamente durante una prueba de sonda voladora.

¿Qué es la prueba de sonda voladora de PCB??

Las pruebas con sonda voladora utilizan sondas móviles que pueden hacer contacto en múltiples puntos de prueba en la placa simultáneamente.. This method utilizes probes that can move around and “fly” to different locations on the circuit board. Las sondas hacen contacto tanto con la parte superior como con la inferior del tablero para alcanzar los puntos de prueba.. Son capaces de viajar para probar varios conductores o componentes., y luego pasar a otra área del tablero para probar algo más. Ya que las sondas no están limitadas en su acceso a la placa y pueden probar innumerables puntos de conexión., Las pruebas con sonda voladora ofrecen una solución rentable para placas en las primeras etapas de desarrollo.. Realiza comprobaciones de capacitancia sin alimentación., función de diodo, inductancia, abre, resistencia, bermudas, y más.

¿Cómo funcionan las pruebas de sondas voladoras??

1. El ingeniero de pruebas toma los datos CAD de la PCB que debe probarse. Estos datos se ingresan en el programa de prueba., que permite a la unidad de prueba trazar el diseño de la PCB y tarjeta de circuito impreso componentes. Y los datos se combinan con especificaciones para que la placa identifique qué áreas necesitan pruebas..
2. La unidad bajo prueba (UUT) Se coloca en el probador a través de una cinta transportadora. Las sondas están codificadas para moverse a lo largo del eje X-Y del tablero., viajando de un punto a otro. Esto permite que los encabezados contacten cada punto de prueba individualmente..
3. A medida que la sonda hace contacto, hace pasar una corriente eléctrica a través de cada conexión. La corriente regresa a través de un sistema de multiplexación y sensores., que miden la señal. Los componentes que no se prueban están blindados para evitar perturbaciones en la señal.. Las lecturas detectan cortocircuitos o componentes defectuosos.. Una cámara proporciona una visión de primer plano del UUT para identificar problemas físicos..

Ventajas y Limitacións de las pruebas de sonda voladora

Ventajas de las pruebas con sondas voladoras

• Sin accesorios personalizados

Las pruebas con sondas voladoras eliminan la necesidad de costosos, accesorios personalizados que requieren mucho tiempo. Las sondas se pueden programar para apuntar a cualquier punto de prueba en el tablero sin accesorios.. Esta flexibilidad ahorra tiempo y costos en comparación con las pruebas de base de clavos que requieren diseñar y fabricar accesorios personalizados.. Para placas prototipo o de bajo volumen, una sonda voladora es una solución de prueba ideal sin accesorios.

• Configuración rápida

Uno de los principales beneficios de las pruebas con sondas voladoras es la capacidad de configurar el proceso de prueba en un período de tiempo relativamente corto.. Aprovecha las sondas voladoras programables que se pueden configurar rápidamente para hacer contacto con puntos de prueba en una placa de circuito impreso..

• Amplia gama de opciones de prueba

Las sondas voladoras pueden realizar una gama completa de tipos de pruebas durante una sola pasada., incluyendo continuidad, resistencia, capacidad, Voltaje, y pruebas funcionales.

• Adaptabilidad

Si el diseño del tablero cambia, Las sondas volantes se pueden reprogramar rápidamente según el nuevo diseño sin tener que modificar las herramientas.. Esto reduce costes y retrasos..

Limitaciones de las pruebas de sondas voladoras

• Incapacidad para validar circuitos activos.

La prueba de sonda voladora no enciende el circuito durante la prueba. Esto impide la validación del producto en pleno funcionamiento.. La naturaleza sin alimentación proporciona sólo pruebas parciales..

• Posible daño físico

El contacto directo de las sondas puede abollar o dañar las superficies de la vía y la almohadilla en el tablero.. Algunos fabricantes ven estas pequeñas abolladuras como defectos., aunque mejorar la tecnología de la sonda puede resolver este problema.

• Riesgo de malas uniones de soldadura

A veces, las sondas tocan los cables de los componentes en lugar de aterrizar en las almohadillas de prueba.. Este contacto puede potencialmente aflojar o debilitar las conexiones de soldadura..

• No es ideal para tableros complejos de gran volumen

El número limitado de sondas debe cubrir todos los puntos de prueba en grandes, complejo, tableros de alto volumen. Esta amplia cobertura requerida se vuelve problemática e ineficiente en comparación con soluciones como las pruebas de accesorios..

Pruebas de sonda voladora vs.. Pruebas en circuito (TIC)

Al probar conjuntos de placas de circuito impreso completados, Los fabricantes deben elegir entre dos metodologías destacadas.: prueba de sonda voladora (FTP) y pruebas en circuito (TIC). Ambos enfoques tienen como objetivo verificar la funcionalidad general de la placa e identificar cualquier problema de ensamblaje de PCB o falla de componente., pero utiliza diferentes técnicas y equipos para realizar pruebas..

¿Qué son las pruebas en circuito? (TIC)?

Pruebas en circuito, o TIC, es un método que se basa en accesorios personalizados para probar placas de circuito impreso ensambladas. Estos accesorios incluyen sondas meticulosamente ubicadas para establecer conexiones eléctricas con los puntos de prueba en el tablero sometido a evaluación.. Los accesorios brindan acceso a partes críticas del circuito para que se puedan inyectar señales de prueba y tomar medidas para validar el ensamblaje.. Los sistemas TIC verifican defectos comunes en el ensamblaje de PCB, como circuitos abiertos o cortocircuitos., componentes faltantes o mal insertados, y valores inadecuados de resistencia/condensador. Al diseñar accesorios específicamente adaptados a una Diseño de PCB, todos los componentes clave y nodos de circuito se pueden probar de manera eficiente a la vez para una cobertura de prueba completa.

Diferencias entre la prueba de sonda voladora y la prueba en circuito

Mientras que las pruebas de TIC se basan en grandes bastidores de dispositivos dedicados complejos, Las pruebas con sondas voladoras adoptan un enfoque más flexible mediante el uso de sondas que pueden moverse por todos los ámbitos y contactar puntos de interés.. En lugar de desarrollar herramientas personalizadas, Los sistemas FPT dependen de una programación desarrollada a partir de datos CAD que guía dinámicamente las sondas a las ubicaciones objetivo en cada placa.. Aunque ambos métodos implican pruebas mediante sondas, FPT y TIC difieren significativamente en la aplicación práctica:

1. Rentabilidad

FPT evita costosos costos de instalación al programar cualquier diseño basado en los datos CAD disponibles.

Se pueden probar tiradas de prototipos o placas de bajo volumen sin invertir en accesorios personalizados.. sin embargo, Las tiradas de producción de muy alto volumen con diseños invariables pueden justificar el gasto fijo de las TIC..

2. Accesibilidad

Los grandes pines fijos de un dispositivo TIC deben diseñarse a medida para cada placa y pueden enfrentar limitaciones de acceso físico.. A diferencia de, La prueba de sonda voladora utiliza sondas móviles en miniatura que pueden llegar a casi cualquier lugar del tablero sin problemas..

3. Flexibilidad

Al cambiar entre diferentes diseños de PCB, Los ingenieros de pruebas de TIC deben someterse a largos procedimientos de cambio para reconfigurar las asignaciones de pines. sin embargo, Los sistemas de prueba de sonda voladora pueden adaptar rápidamente las pruebas mediante software para varias placas.. Esto hace que FPT sea más adecuado para mezclas altas., producción de bajo volumen.

4. Cobertura de prueba

Las pruebas de TIC aprovechan un “lecho de clavos” paralelo para acceder a muchos puntos simultáneamente y verificar completamente el rendimiento eléctrico.. Mientras que las sondas de prueba voladoras son ágiles, la naturaleza secuencial de las pruebas puede pasar por alto ciertos tipos de defectos. Los fallos funcionales también son más difíciles de detectar sin aplicar energía durante la FPT.

Otros métodos de prueba de PCB comúnmente utilizados

Además de las pruebas con sondas voladoras y las pruebas en circuito, Las placas de circuito impreso deben someterse a una variedad de otras pruebas para validar completamente el rendimiento y la calidad.. Algunas otras técnicas de prueba de PCB comúnmente utilizadas incluyen:

• Prueba funcional

Se realizan pruebas funcionales para verificar que la placa de circuito impreso esté funcionando correctamente y que todos los circuitos, componentes, y las interfaces funcionan según lo diseñado. Típicamente, Este proceso implica vincular la placa de circuito a un dispositivo de prueba y posteriormente evaluar la funcionalidad de la placa..

• Inspección visual

Es la prueba más fundamental utilizada por los fabricantes de PCB.. Simplemente implica revisar cuidadosamente el tablero terminado para verificar si hay fallas o defectos notables.. Durante la inspección visual, Los técnicos escanearán todas las áreas de la placa en busca de problemas como uniones de soldadura deficientes., colocación incorrecta de componentes, rastros dañados, contaminación del tablero, y más.

• Inspección de rayos X

Uno de los métodos de prueba más avanzados utilizados para placas de circuito impreso es inspección de rayos x.

Esto permite a los fabricantes mirar dentro de la placa e identificar cualquier problema oculto que no se pueda detectar mediante un examen visual básico..

• Prueba EMI

Las placas de circuito impreso suelen estar sometidas a interferencia electromagnetica (EMI) pruebas. Esto evalúa qué tan bien la placa puede soportar y funcionar normalmente en entornos con ruido e interferencias electromagnéticas..

• Prueba eléctrica

Un conjunto esencial de pruebas para placas de circuito impreso se centra en validar las características eléctricas clave de la propia placa.. Pruebas eléctricas incluye controles de resistencia, inductancia, y capacitancia.