Test latającej sondy PCB: Co to jest? Jak to działa?

Przed płytkami drukowanymi (PCB) i zmontowane płytki PCB opuszczają fabrykę, przechodzą rygorystyczne testy w celu wykrycia wszelkich problemów z obwodami lub połączeniami elektrycznymi. Testy te pomagają zapewnić, że płyty będą niezawodne i dobrze sprawdzą się w produktach końcowych. Wielu producentów płytek PCB stosuje powszechnie stosowaną metodę testowania zwaną testem latającej sondy. W tym artykule, Wyjaśnię, na czym polega testowanie latającej sondy, jak działa ten proces, i inna powszechnie stosowana metoda testowania PCB i PCBA. Zacząć, przyjrzyjmy się, co dokładnie dzieje się podczas testu latającej sondy.

Co to jest test latającej sondy PCB?

Testowanie latającą sondą wykorzystuje ruchome sondy, które mogą jednocześnie stykać się z wieloma punktami testowymi na płycie. This method utilizes probes that can move around and “fly” to different locations on the circuit board. Sondy stykają się zarówno z górną, jak i dolną częścią płytki, aby dotrzeć do punktów testowych. Są w stanie podróżować, aby przetestować różne przewodniki lub komponenty, a następnie przejdź do innego obszaru planszy, aby przetestować coś innego. Ponieważ sondy nie mają ograniczonego dostępu do płytki i mogą testować niezliczone punkty połączeń, Testowanie latającą sondą stanowi opłacalne rozwiązanie dla płytek we wczesnych stadiach rozwoju. Wykonuje kontrolę pojemności bez zasilania, funkcja diody, indukcyjność, otwiera się, odporność, spodenki, i więcej.

Jak działa testowanie latającej sondy?

1. Inżynier testujący pobiera dane CAD dotyczące płytki PCB, która ma zostać przetestowana. Dane te są wprowadzane do programu testowego, co umożliwia jednostce testującej zaplanowanie układu PCB i PCB składniki. Dane są łączone ze specyfikacjami płytki, aby określić, które obszary wymagają przetestowania.
2. Testowana jednostka (UUT) umieszczany jest na testerze za pomocą przenośnika taśmowego. Sondy są kodowane tak, aby poruszały się wzdłuż osi X-Y płytki, podróżując z punktu do punktu. Dzięki temu nagłówki mogą kontaktować się indywidualnie z każdym punktem testowym.
3. Gdy sonda nawiązuje kontakt, przepuszcza prąd elektryczny przez każde połączenie. Prąd przepływa z powrotem przez system multipleksujący i czujniki, które mierzą sygnał. Komponenty, które nie są testowane, są ekranowane, aby uniknąć zakłóceń sygnału. Odczyty wykrywają wszelkie zwarcia lub wadliwe elementy. Kamera umożliwia oglądanie testowanego egzemplarza z bliska w celu zidentyfikowania problemów fizycznych.

Zalety i Ograniczenietestów latającej sondy

Zalety testowania latającej sondy

• Żadnych niestandardowych opraw

Testowanie latającą sondą eliminuje potrzebę stosowania kosztownych, czasochłonne wyposażenie niestandardowe. Sondy można zaprogramować tak, aby celowały w dowolny punkt testowy na płytce bez konieczności mocowania. Ta elastyczność pozwala zaoszczędzić czas i koszty w porównaniu z testowaniem podłoża, które wymaga projektowania i wytwarzania niestandardowych osprzętu. Do płytek o małej objętości lub prototypów, latająca sonda jest idealnym rozwiązaniem do testowania bezurządzeniowego.

• Szybki montaż

Jedną z głównych zalet testowania latającej sondy jest możliwość przygotowania procesu testowania w stosunkowo krótkim czasie. Wykorzystuje programowalne sondy latające, które można szybko skonfigurować tak, aby nawiązywały kontakt z punktami testowymi na płytce drukowanej.

• Szeroki zakres opcji testowania

Latające sondy mogą wykonywać pełen zakres typów testów podczas jednego przelotu, łącznie z ciągłością, odporność, pojemność, Napięcie, i testy funkcjonalne.

• Zdolność adaptacji

Jeśli projekt płytki ulegnie zmianie, sondy latające można szybko przeprogramować do nowego układu bez konieczności modyfikowania oprzyrządowania. Zmniejsza to koszty i opóźnienia.

Ograniczenia testowania latającej sondy

• Niemożność sprawdzenia obwodów pod napięciem

Testowanie latającą sondą nie powoduje zasilania obwodu podczas testu. Uniemożliwia to walidację w pełni funkcjonującego produktu. Charakter bez zasilania zapewnia jedynie częściowe testowanie.

• Potencjalne obrażenia fizyczne

Bezpośredni kontakt sond może spowodować wgniecenie lub uszkodzenie powierzchni przelotek i podkładek na płytce. Niektórzy producenci postrzegają te małe wgniecenia jako wady, chociaż poprawa technologii sond może rozwiązać ten problem.

• Ryzyko wadliwych połączeń lutowanych

Sondy czasami dotykają przewodów komponentów, zamiast lądować na podkładkach testowych. Styk ten może potencjalnie poluzować lub osłabić połączenia lutowane.

• Nie jest idealny do złożonych płytek o dużej objętości

Ograniczona liczba sond musi obejmować wszystkie duże punkty testowe, złożony, tablice o dużej objętości. Tak obszerny wymagany zakres staje się problematyczny i nieefektywny w porównaniu z rozwiązaniami takimi jak testowanie osprzętu.

Testowanie latającej sondy vs. Testowanie w obwodzie (ICT)

Podczas testowania gotowych zespołów płytek drukowanych, producenci muszą wybierać pomiędzy dwiema wiodącymi metodologiami: testy latającej sondy (FPT) i testowanie w obwodzie (ICT). Obydwa podejścia mają na celu weryfikację ogólnej funkcjonalności płytki i identyfikację wszelkich problemów z montażem PCB lub usterek komponentów, ale wykorzystują różne techniki i sprzęt do przeprowadzania testów.

Co to jest testowanie w obwodzie (ICT)?

Testowanie w obwodzie, lub ICT, to metoda polegająca na niestandardowych przyrządach do testowania zmontowanych płytek drukowanych. Oprawy te obejmują sondy precyzyjnie rozmieszczone w celu ustanowienia połączeń elektrycznych z punktami testowymi na ocenianej płytce. Oprawy zapewniają dostęp do krytycznych części obwodu, dzięki czemu można wprowadzić sygnały testowe i przeprowadzić pomiary w celu sprawdzenia poprawności montażu. Systemy ICT sprawdzają typowe wady montażu PCB, takie jak przerwy lub zwarcia, brakujące lub źle wstawione komponenty, i nieprawidłowe wartości rezystorów/kondensatorów. Projektując oprawy specjalnie dostosowane do Projektowanie PCB .,, wszystkie kluczowe komponenty i węzły obwodów można skutecznie przetestować jednocześnie, aby uzyskać pełny zakres testów.

Różnice między testowaniem latającej sondy a testem w obwodzie

Podczas gdy testowanie ICT opiera się na dużych stojakach ze złożonymi, dedykowanymi urządzeniami, Testowanie latającej sondy wymaga bardziej elastycznego podejścia, wykorzystując sondy, które mogą poruszać się po planszy i stykać się z interesującymi punktami. Zamiast opracowywać niestandardowe narzędzia, Systemy FPT opierają się na oprogramowaniu opracowanym na podstawie danych CAD, które dynamicznie kieruje sondy do docelowych lokalizacji na każdej płytce. Chociaż obie metody obejmują testowanie za pomocą sond, FPT i ICT różnią się znacznie pod względem praktycznego zastosowania:

1. Opłacalność

FPT pozwala uniknąć kosztownych kosztów mocowania, programując dowolny układ w oparciu o dostępne dane CAD.

Można testować serie płytek prototypowych lub płyt o małej objętości bez inwestycji w niestandardowe osprzęty. jednak, bardzo duże serie produkcyjne przy niezmiennych projektach mogą uzasadniać wydatki na wyposażenie ICT.

2. Dostępność

Duże, stałe styki oprawy ICT muszą być zaprojektowane specjalnie dla każdej płytki i mogą napotykać fizyczne ograniczenia dostępu. W przeciwieństwie, test latającej sondy wykorzystuje miniaturowe, ruchome sondy, które bez problemu mogą dotrzeć do niemal każdego miejsca na planszy.

3. Elastyczność

Podczas przełączania pomiędzy różnymi konstrukcjami PCB, Inżynierowie zajmujący się testowaniem ICT muszą przejść długie procedury zmiany konfiguracji, aby ponownie skonfigurować mapowanie pinów. jednak, Systemy testowe latającej sondy mogą szybko dostosować testy za pomocą oprogramowania do różnych płytek. To sprawia, że ​​FPT lepiej nadaje się do zastosowań o wysokim miksie, produkcja niskonakładowa.

4. Zasięg testowy

Testy ICT wykorzystują równoległe „łoże gwoździ”, aby uzyskać dostęp do wielu punktów jednocześnie i całkowicie zweryfikować wydajność zasilania. Podczas gdy sondy latające są zwinne, sekwencyjny charakter testowania może przeoczyć pewne typy defektów. Wady funkcjonalne są również trudniejsze do wykrycia bez zasilania podczas FPT.

Inne powszechnie stosowane metody testowania PCB

Oprócz testów latającej sondy i testów w obwodzie, płytki drukowane muszą zostać poddane szeregowi innych testów, aby w pełni potwierdzić wydajność i jakość. Niektóre inne powszechnie stosowane techniki testowania PCB obejmują:

• Test funkcjonalny

Testy funkcjonalne przeprowadza się w celu sprawdzenia, czy płytka drukowana działa prawidłowo i wszystkie obwody, składniki, i interfejsy działają zgodnie z przeznaczeniem. Zazwyczaj, proces ten polega na podłączeniu płytki drukowanej do urządzenia testowego, a następnie ocenie funkcjonalności płytki.

• Oględziny

Jest to najbardziej podstawowy test stosowany przez producentów płytek PCB. Polega to po prostu na dokładnym obejrzeniu ukończonej deski w celu sprawdzenia, czy nie ma żadnych zauważalnych wad lub defektów. Podczas oględzin, technicy przeskanują wszystkie obszary płytki w poszukiwaniu problemów, takich jak słabe połączenia lutowane, nieprawidłowe rozmieszczenie komponentów, zniszczone ślady, zanieczyszczenie deski, i więcej.

• Kontrola rentgenowska

Jedną z bardziej zaawansowanych metod testowania płytek drukowanych jest Kontrola rentgenowska.

Pozwala to producentom zajrzeć do wnętrza płytki i zidentyfikować wszelkie ukryte problemy, których nie można wykryć za pomocą podstawowego badania wizualnego.

• Test EMI

Często poddawane są płytkom drukowanym interferencja elektromagnetyczna (EMI) testowanie. Ocenia to, jak dobrze płyta może wytrzymać i normalnie działać w środowiskach z szumami i zakłóceniami elektromagnetycznymi.

• Test elektryczny

Jeden z podstawowych zestawów testów płytek drukowanych skupia się na sprawdzeniu kluczowych właściwości elektrycznych samej płytki. Testy elektryczne obejmuje kontrolę odporności, indukcyjność, i pojemność.