プリント基板の前 (PCB) 組み立てられた PCB が工場から出荷されます, 回路や電気接続の問題を発見するために厳格なテストを受けています。. これらのテストは、ボードの信頼性を確保し、最終製品で良好に動作することを確認するのに役立ちます。. また、多くの PCB メーカーは、フライング プローブ テストと呼ばれる一般的なテスト手法を使用しています。. 記事上で, フライングプローブ試験とは何かを説明します, プロセスがどのように機能するか, およびその他の一般的に使用される PCB のテスト方法と PCBA. 始めること, 飛行プローブのテスト中に正確に何が起こるかを見てみましょう.
PCBフライングプローブテストとは?
フライング プローブ テストでは、基板上の複数のテスト ポイントに同時に接触できる可動プローブを使用します。. この方法では、動き回って移動できるプローブを利用します。 “飛ぶ” 回路基板上のさまざまな場所に. プローブはボードの上部と下部の両方に接触してテストポイントに到達します. さまざまな導体やコンポーネントをテストするために出張することができます, 次に、ボードの別の領域に移動して、何か別のことをテストします. プローブはボードへのアクセスが制限されていないため、無数の接続ポイントをテストできます。, フライングプローブテストは、開発初期段階のボードにコスト効率の高いソリューションを提供します. 静電容量の非電源チェックを実行します。, ダイオード機能, インダクタンス, 開く, 抵抗, ショートパンツ, もっと.
フライングプローブテストの仕組み?
- テストエンジニアは、テストが必要な PCB の CAD データを取得します。. このデータはテストプログラムに入力されます, これにより、テストユニットが PCB のレイアウトを計画できるようになり、 PCB コンポーネント. データはボードの仕様と組み合わされて、テストが必要な領域を特定します。.
- テスト対象のユニット (UUT) プローブは、ベルトコンベアを介してテスターに配置されます。プローブは、ボードの X-Y 軸に沿って移動するようにコード化されています。, 点から点へ移動する. これにより、ヘッダーが各テスト ポイントに個別に接続できるようになります。.
- プローブが接触すると, 各接続を介して電流が流れます。電流は多重化システムとセンサーを通って逆流します。, 信号を測定するもの. テストされていないコンポーネントは信号の妨害を避けるためにシールドされています. 測定値により、ショートまたはコンポーネントの欠陥が検出されます。. カメラで UUT をクローズアップ表示し、物理的な問題を特定します.
利点と 制限フライングプローブ試験の様子
フライングプローブ試験の利点
- カスタムフィクスチャはありません
フライングプローブテストにより、高価なテストが不要になります。, 時間のかかるカスタムフィクスチャ. プローブは、治具なしでボード上の任意のテストポイントをターゲットにするようにプログラムできます。. この柔軟性により、カスタム治具の設計と製造が必要なベッドオブネイルテストに比べて、時間とコストを節約できます。. 少量生産またはプロトタイプのボード向け, フライングプローブはフィクスチャーレスの理想的なテストソリューションです.
- クイックセットアップ
フライングプローブテストの主な利点の 1 つは、比較的短い時間枠でテストプロセスをセットアップできることです。. プリント基板上のテストポイントに接触するように迅速に設定できるプログラム可能なフライングプローブを利用します。.
- 幅広いテストオプション
フライングプローブは、単一パス中にあらゆる種類のテストを実行できます, 継続性も含めて, 抵抗, キャパシタンス, 電圧, および機能テスト.
- 適応性
基板設計が変更された場合, フライングプローブは、ツーリングを変更することなく、新しいレイアウトに素早く再プログラムできます。. これによりコストと遅延が削減されます.
フライングプローブテストの限界
- ライブ回線を検証できない
フライング プローブ テストでは、テスト中に回路に電源が投入されません。. これにより、完全に機能する製品の検証が妨げられます. 電源が供給されていないため、部分的なテストのみが可能です.
- 潜在的な身体的危害
プローブが直接接触すると、ボード上のビアやパッドの表面がへこんだり、損傷したりする可能性があります。. 一部のメーカーはこれらの小さなへこみを欠陥とみなします, ただし、プローブ技術の向上により、この問題は解決される可能性があります.
- はんだ接合不良のリスク
プローブがテストパッドに着地せずにコンポーネントのリード線に接触する場合がある. この接触により、はんだ接続が緩んだり弱くなる可能性があります.
- 大量の複雑なボードには理想的ではありません
限られた数のプローブで、大規模なすべてのテスト ポイントをカバーする必要があります。, 複雑, 大容量ボード. この広範囲にわたる必要なカバレッジは、フィクスチャ テストなどのソリューションと比較して問題があり、非効率的になります。.
フライングプローブテスト vs. インサーキットテスト (ICT)
完成したプリント基板アセンブリをテストする場合, メーカーは 2 つの優れた方法論から選択する必要があります: 飛行プローブ試験 (FPT) および回路内テスト (ICT). どちらのアプローチも、ボード全体の機能を検証し、PCB アセンブリの問題やコンポーネントの障害を特定することを目的としています。, ただし、テストを実行するにはさまざまな技術と機器を利用します.
インサーキットテストとは (ICT)?
インサーキットテスト, またはICT, カスタマイズされた治具を使用して組み立てられたプリント基板をテストする方法です. これらの治具には、評価対象の基板上のテスト ポイントとの電気的接続を確立するために細心の注意を払って配置されたプローブが含まれています. 治具は回路の重要な部分にアクセスできるため、テスト信号を注入し、アセンブリを検証するための測定を行うことができます。. ICT システムは、断線や短絡などの一般的な PCB アセンブリの欠陥をチェックします, コンポーネントが欠落しているか、間違って挿入されている, および不適切な抵抗/コンデンサ値. 用途に合わせて特別に調整された治具を設計することにより、 PCBデザイン, すべての主要なコンポーネントと回路ノードを一度に効率的にテストして、完全なテスト範囲を実現できます。.
フライングプローブテストとインサーキットテストの違い
ICT テストは複雑な専用治具を備えた大規模なラックに依存していますが、, フライング プローブ テストでは、ボード上を移動して対象のポイントに接触できるプローブを使用することで、より柔軟なアプローチを採用します。. カスタム ツールを開発するのではなく, FPT システムは、プローブを各ボード上のターゲット位置に動的にガイドする CAD データから開発されたプログラミングに依存しています。. どちらの方法にもプローブを介したテストが含まれますが、, FPTとICTは実用化において大きく異なる:
- 費用対効果
FPT は、利用可能な CAD データに基づいて任意のレイアウトをプログラミングすることで、高価な治具コストを回避します。.
プロトタイプまたは少量のボードの実行は、カスタム治具に投資せずにテストできます. しかしながら, 設計が変わらない非常に大量生産の場合、ICT の設備費用が正当化される可能性があります.
- アクセシビリティ
ICT フィクスチャの大きな固定ピンはボードごとにカスタム設計する必要があり、物理的なアクセス制限に直面する可能性があります. 対照的に, フライング プローブ テストでは、基板上のほぼすべての場所に問題なく到達できる小型の可動プローブを使用します。.
- 柔軟性
異なる PCB 設計間で切り替える場合, ICT テストエンジニアは、ピンマッピングを再構成するために長時間の切り替え手順を実行する必要があります. しかしながら, フライングプローブテストシステムは、ソフトウェアを介してさまざまなボードのテストに迅速に適応できます. これにより、FPT はハイミックスにより適したものになります。, 少量生産.
- テスト範囲
ICT テストでは、並列の「釘のベッド」を利用して多くのポイントに同時にアクセスし、電力供給時のパフォーマンスを完全に検証します. フライングプローブテストプローブは機敏です, テストは逐次的に行われるため、特定の種類の欠陥が見落とされる可能性があります. また、FPT 中に電力を供給しないと、機能上の欠陥を検出するのが難しくなります。.
その他の一般的に使用される PCB テスト方法
フライングプローブテストやインサーキットテストに加えて, プリント基板は、性能と品質を完全に検証するために、その他のさまざまなテストを受ける必要があります. その他の一般的に使用される PCB テスト手法には次のようなものがあります。:
- 機能テスト
機能テストは、プリント基板が適切に動作し、すべての回路が正常に動作していることを確認するために実行されます。, コンポーネント, インターフェイスは設計どおりに機能しています. 通常、, このプロセスには、回路基板をテスト治具にリンクし、その後基板の機能を評価することが含まれます。.
- 外観検査
PCBメーカーが使用する最も基本的なテストです。. 完成した基板を注意深く見て、目立った欠陥や欠陥がないかチェックするだけです。. 目視検査中, 技術者は基板のすべての領域をスキャンして、はんだ接合不良などの問題を探します, コンポーネントの配置が正しくない, 損傷した痕跡, 基板の汚れ, もっと.
- X線検査
プリント基板に使用されるより高度なテスト方法の 1 つは次のとおりです。 X線検査.
これにより、メーカーは基板の内部を調べて、基本的な目視検査では検出できない隠れた問題を特定できるようになります。.
- EMI試験
プリント基板は、多くの場合、 電磁妨害 (EMI) テスト. これは、電磁ノイズや干渉のある環境でボードがどの程度耐え、正常に動作できるかを評価します。.
- 電気試験
プリント基板の重要なテスト セットの 1 つは、基板自体の重要な電気的特性の検証に焦点を当てています。. 電気試験 耐性のチェックが含まれます, インダクタンス, と静電容量.
