Test de sonde volante PCB: Qu'est-ce que c'est? Comment ça fonctionne?

Avant les circuits imprimés (PCB) et les PCB assemblés quittent l'usine, ils sont soumis à des tests rigoureux pour détecter tout problème avec les circuits ou les connexions électriques. Ces tests permettent de garantir que les cartes seront fiables et fonctionneront bien dans les produits finaux.. Et de nombreux fabricants de PCB utilisent une approche de test répandue appelée test de sonde volante.. Dans cet article, Je vais vous expliquer ce qu'est le test de sonde volante, comment fonctionne le processus, et d'autres méthodes de test couramment utilisées pour les PCB et PCBA. Commencer, regardons ce qui se passe exactement lors d'un test de sonde volante.

Qu'est-ce que le test de sonde volante PCB?

Les tests à sonde volante utilisent des sondes mobiles qui peuvent entrer en contact simultanément avec plusieurs points de test sur la carte.. This method utilizes probes that can move around and “fly” to different locations on the circuit board. Les sondes entrent en contact avec le haut et le bas de la carte pour atteindre les points de test. Ils sont capables de se déplacer pour tester divers conducteurs ou composants, puis passez à une autre zone du tableau pour tester autre chose. Puisque les sondes ne sont pas limitées dans leur accès à la carte et peuvent tester d'innombrables points de connexion, les tests par sonde volante offrent une solution rentable pour les cartes dans les premiers stades de développement. Il effectue des contrôles de capacité non alimentés, fonction des diodes, inductance, ouvre, la résistance, shorts, et plus.

Comment fonctionnent les tests de sondes volantes?

1. L'ingénieur de test prend les données CAO pour le PCB qui doit être testé. Ces données sont entrées dans le programme de test, ce qui permet à l'unité de test de cartographier la disposition du PCB et PCB Composants. Et les données sont combinées avec les spécifications du conseil d'administration pour identifier les domaines qui nécessitent des tests..
2. L'unité testée (UUT) est placé sur le testeur via un tapis roulant. Les sondes sont codées pour se déplacer le long de l'axe X-Y de la carte., voyager d'un point à un autre. Cela permet aux en-têtes de contacter chaque point de test individuellement.
3. Lorsque la sonde entre en contact, il fait passer un courant électrique à travers chaque connexion. Le courant revient à travers un système de multiplexage et des capteurs, qui mesure le signal. Les composants non testés sont blindés pour éviter les perturbations du signal. Les lectures détectent tout court-circuit ou composant défectueux. Une caméra permet une visualisation rapprochée de l'UUT pour identifier les problèmes physiques.

Avantages et Limitations de tests de sondes volantes

Avantages des tests par sonde volante

• Pas de luminaires personnalisés

Les tests par sonde volante éliminent le besoin de tests coûteux, montages personnalisés fastidieux. Les sondes peuvent être programmées pour cibler n'importe quel point de test sur la carte sans luminaires. Cette flexibilité permet d'économiser du temps et de l'argent par rapport aux tests sur lit de clous qui nécessitent la conception et la fabrication de montages personnalisés.. Pour les cartes à faible volume ou prototypes, une sonde volante est une solution de test idéale sans fixation.

• Installation rapide

L'un des principaux avantages des tests par sonde volante est la possibilité de mettre en place le processus de test dans un délai relativement court.. Il exploite des sondes volantes programmables qui peuvent être rapidement configurées pour entrer en contact avec des points de test sur une carte de circuit imprimé..

• Large gamme d'options de tests

Les sondes volantes peuvent effectuer une gamme complète de types de tests en un seul passage, y compris la continuité, la résistance, capacitance, tension, et tests fonctionnels.

• Adaptabilité

Si la conception du tableau change, les sondes volantes peuvent être rapidement reprogrammées selon la nouvelle disposition sans avoir à modifier l'outillage. Cela réduit les coûts et les délais.

Limites des tests de sondes volantes

• Impossibilité de valider les circuits en direct

Le test de sonde volante ne met pas le circuit sous tension pendant le test. Cela empêche la validation du produit entièrement fonctionnel. La nature non alimentée ne permet que des tests partiels.

• Dommages physiques potentiels

Le contact direct des sondes peut bosseler ou endommager les surfaces des vias et des plots sur la carte.. Certains fabricants considèrent ces petites bosses comme des défauts, bien que l'amélioration de la technologie des sondes puisse résoudre ce problème.

• Risque de mauvais joints de soudure

Les sondes touchent parfois les câbles des composants plutôt que d'atterrir sur les plages de test. Ce contact peut potentiellement desserrer ou affaiblir les connexions soudées.

• Pas idéal pour les cartes complexes à volume élevé

Le nombre limité de sondes doit couvrir tous les points de test sur de grandes, complexe, planches à grand volume. Cette couverture étendue requise devient problématique et inefficace par rapport à des solutions telles que les tests de luminaires..

Tests de sondes volantes vs. Test en circuit (TIC)

Lors du test d'assemblages de cartes de circuits imprimés terminés, les fabricants doivent choisir entre deux méthodologies importantes: test de sonde volante (FPT) et tests en circuit (TIC). Les deux approches visent à vérifier la fonctionnalité globale de la carte et à identifier tout problème d'assemblage de PCB ou défaut de composant., mais utiliser différentes techniques et équipements pour effectuer les tests.

Qu'est-ce que les tests en circuit (TIC)?

Essais en circuit, ou TIC, est une méthode qui s'appuie sur des montages personnalisés pour tester les cartes de circuits imprimés assemblées. Ces luminaires comprennent des sondes méticuleusement positionnées pour établir des connexions électriques avec les points de test sur la carte en cours d'évaluation.. Les luminaires donnent accès aux parties critiques du circuit afin que des signaux de test puissent être injectés et des mesures prises pour valider l'assemblage.. Les systèmes TIC vérifient les défauts courants d'assemblage de circuits imprimés, tels que les circuits ouverts ou les courts-circuits., composants manquants ou mal insérés, et valeurs de résistance/condensateur incorrectes. En concevant des luminaires spécifiquement adaptés à un Conception de PCB, tous les composants clés et nœuds de circuit peuvent être testés efficacement en même temps pour une couverture de test complète.

Différences entre les tests de sonde volante et les tests en circuit

Alors que les tests TIC reposent sur de grands racks d'appareils dédiés complexes, les tests avec sondes volantes adoptent une approche plus flexible en utilisant des sondes qui peuvent se déplacer dans tous les domaines et contacter des points d'intérêt. Plutôt que de développer des outils personnalisés, Les systèmes FPT dépendent d'une programmation développée à partir de données CAO qui guide dynamiquement les sondes vers des emplacements cibles sur chaque carte.. Bien que les deux méthodes impliquent des tests via des sondes, Les FPT et les TIC diffèrent considérablement dans leur application pratique:

1. Rentabilité

FPT évite les coûts de montage coûteux en programmant n'importe quelle disposition en fonction des données CAO disponibles.

Des séries de prototypes ou de cartes à faible volume peuvent être testées sans investir dans des montages personnalisés. pourtant, des séries de production en très grand volume avec des conceptions inchangées peuvent justifier les dépenses d'installation des TIC.

2. Accessibilité

Les grandes broches fixes d'un luminaire ICT doivent être conçues sur mesure pour chaque carte et peuvent être confrontées à des limitations d'accès physique.. En revanche, Le test de sonde volante utilise des sondes mobiles miniatures qui peuvent atteindre presque n'importe quel endroit de la carte sans problème..

3. Souplesse

Lors du basculement entre différentes conceptions de PCB, Les ingénieurs de test TIC doivent se soumettre à de longues procédures de changement pour reconfigurer les mappages de broches.. pourtant, les systèmes de test à sonde volante peuvent adapter rapidement les tests via un logiciel pour différentes cartes. Cela rend FPT mieux adapté aux mélanges élevés, production en faible volume.

4. Couverture de test

Les tests TIC exploitent un « lit de clous » parallèle pour accéder à de nombreux points simultanément et vérifier complètement les performances alimentées.. Alors que les sondes de test des sondes volantes sont agiles, la nature séquentielle des tests peut manquer certains types de défauts. Les défauts fonctionnels sont également plus difficiles à détecter sans alimentation appliquée pendant le FPT.

Autres méthodes de test de PCB couramment utilisées

En plus des tests avec sonde volante et des tests en circuit, les cartes de circuits imprimés doivent subir une variété d'autres tests pour valider pleinement leurs performances et leur qualité. Certaines autres techniques de test de PCB couramment utilisées comprennent:

• Test fonctionnel

Des tests fonctionnels sont effectués pour vérifier que la carte de circuit imprimé fonctionne correctement et que tous les circuits, Composants, et les interfaces fonctionnent comme prévu. Typiquement, ce processus implique de relier la carte de circuit imprimé à un dispositif de test et d'évaluer ensuite la fonctionnalité de la carte.

• Inspection visuelle

C'est le test le plus fondamental utilisé par les fabricants de PCB. Il s'agit simplement d'examiner attentivement la carte terminée pour vérifier tout défaut ou défaut visible.. Lors de l'inspection visuelle, les techniciens analyseront toutes les zones de la carte à la recherche de problèmes tels que de mauvais joints de soudure, placement incorrect des composants, traces endommagées, contamination du panneau, et plus.

• Inspection aux rayons X

L'une des méthodes de test les plus avancées utilisées pour les cartes de circuits imprimés est Contrôle aux rayons X.

Cela permet aux fabricants d'examiner l'intérieur de la carte et d'identifier tout problème caché qui ne peut pas être détecté par un examen visuel de base..

• Test EMI

Les circuits imprimés sont souvent soumis à interférence électromagnétique (EMI) essai. Cela évalue dans quelle mesure la carte peut résister et fonctionner normalement dans des environnements présentant du bruit et des interférences électromagnétiques..

• Test électrique

Un ensemble essentiel de tests pour les cartes de circuits imprimés se concentre sur la validation des principales caractéristiques électriques de la carte elle-même.. Essais électriques comprend des contrôles de résistance, inductance, et capacité.