Testiranje letećim sondažnim uređajem za ploču štampanih kola i sklopove PCB-a

Uvod

Danas su sklopovi PCB-a zapravo srce i duša svih vrsta napredne elektronike. Međutim, kako se ploče štampanih kola sve više komplikuju i popunjavaju komponentama, proizvođači nailaze na nove izazove kada je riječ o provjeri kvaliteta i performansi proizvoda. Tu ulazi tester letećim sondažnim uređajem. To je vrlo napredni, fleksibilni sistem za testiranje koji potpuno mijenja način na koji testiranje PCB-a se obavlja testiranje. Najbolji dio? Pruža vrlo visok nivo pokrivenosti testiranjem bez potrebe za bilo kakvim prilagođenim ispitnim opravama.

Kada se koriste leteći probni uređaji u Testiranje PCB-a prototipima, malim serijama proizvodnje, pa čak i u nekim većim proizvodnim serijama. Mnogi proizvođači se oslanjaju na ovu metodu jer je tačna, brza i lako prati promjene u dizajnu.

Međutim, baš kao i svaku visokotehnološku opremu, morate redovno vršiti održavanje i popravke kako biste osigurali nesmetan rad.

U ovom vodiču ćemo objasniti kako testiranje letećim probnim uređajima za ploče poboljšava kvalitet proizvoda, od čega se sastoji sistem letećih sonda, kako ga pravilno održavati i kako se uspoređuje s drugim metodama testiranja, poput testiranja u kolu (ICT). Bez obzira da li razmišljate o novoj postavci za testiranje ili pokušavate optimizirati postojeću, ovaj vodič će vam dati praktične savjete kako biste svoju ploču učinili pouzdanijom.

Šta je to Test sa letećim sonda ?

Dakle, šta je testiranje letećim probnim uređajima? Zamislite to kao veoma pametnu, nenametljivu metodu testiranja elektroničkih sklopova, posebno štampanih ploča (PCB).

Evo osnovne ideje: umjesto korištenja velikih, nepokretnih mašina za testiranje u kolu koje zahtijevaju prilagođeni "krevet od čavlića", testeri letećih sonda koriste ove napredne robotske igle koje se kreću samostalno. One brzo prelaze preko ploče i dodiruju određene tačke za testiranje kako bi izvršile električna mjerenja.

U osnovi, imate nekoliko ovih izuzetno preciznih sonda. Sve su nezavisno upravljane, tako da svaka može ići na različite tačke na PCB-u, u zavisnosti od dizajn datoteka ploče i onoga što treba testirati. Ova metodologija testiranja čini je savršenom za nove prototipove, male serije proizvodnje ili bilo koju ploču koja se često ažurira. Najveća prednost? Ne morate graditi skup specijalizovani testni uređaj svaki put.

Ključne karakteristike:

• Leteci sondi pristupaju testnim tačkama tako što se kreću i dodiruju određene testne tačke ili vije na PCB-u radi uspostavljanja električnog kontakta.
• Oni obavljaju sve vrste provjera – traže otvorene i kratke spojeve, mjere da li komponente imaju ispravnu vrijednost, provjeravaju da li su pravilno orijentisane, pa čak i izvode naprednije funkcionalne testove.
• Zanimljivo je da ga možete koristiti praktično u svakoj fazi – na praznoj ploči, djelimično popunjenom ili potpuno sklopljenoj štampanoj ploči (PCB).
• Svi podaci o testovima se automatski evidentiraju, što je izuzetno korisno za kontrolu kvaliteta i ispunjavanje industrijskih standarda.

Zašto koristiti leteći sondažni test?

• Brza priprema za nove dizajne. Samo otpremite svoje projektne datoteke i listu materijala – to je sve.
• Nema potrebe za posebnim testnim priborima. To znači da izbjegavate čekanje i troškove vezane za specijalizovani testni pribor.
• Pristupa uskim prostorima. Sonde mogu doseći gotovo bilo gdje na ploči, omogućavajući visok nivo pokrivenosti testova, čak i u područjima koja su teška za tradicionalne testere.

Kako rade tester sa letecom sondom

Dakle, kako zapravo radi tester sa pokretnim sondažnim glavama? Radi se o pažljivo usklađenom plesu pokreta i mjerenja. Evo tipičnog procesa:

• Prvo, uvoz programa za testiranje – što znači učitavanje najnovijih CAD datoteka, popisa komponenti i podataka o rasporedu kola u sistem.
• Zatim, sistem automatski odredi najbolje staze za sonde da bi automatski usmjerile sonde na određena mjesta na PCB-u – mislimo na kontaktne površine, vijeće i posvećene tačke za testiranje.
• Nakon toga, svaka sonda uspostavi blagi, ali precizan kontakt sa dodijeljenom tačkom za testiranje. Provjeravaju stvari poput kontinuiteta, otpora, kapacitivnosti i napona kako bi uspostavili električni kontakt – bilo koja mjerenja koja su potrebna.
• Ali nije riječ samo o statičkim mjerenjima. Ovi testeri mogu vršiti i funkcionalno testiranje – mogu ubacivati signale, provjeravati kako ploča reaguje i čak pokretati nizove uključivanja napajanja, slično kao što biste uradili na specijaliziranoj opremi za funkcionalno testiranje.
• Konačno, prikupljanje test podataka - sistem automatski prikuplja i pohranjuje sve podatke sa testiranja za svaku ploču. Ovo znatno olakšava otkrivanje svih problema i potvrđivanje da sve ispunjava kvalitetne standarde.

Komponente sistema za testiranje letećim sondažama

Vrste testiranja letećom sondom i metode testiranja

Sistemi za testiranje letećom sondom široko su korišteni — mogu izvoditi različite provjere u zavisnosti od potreba vaše ploče i faze proizvodnog procesa.

Uobičajene vrste rutina testiranja letećom sondom uključuju:

• Test otvorenog/kratkog spoja: Ovo je osnovni test — otkriva prekinute kola ili slučajne kratke spojeve.
• Test unutar kola (ICT): Leteće sonde mogu obaviti mnoge iste provjere kao tradicionalni ICT sistem, ali sa znatno većom fleksibilnošću jer nema fiksnog stezaljka.
• Funkcionalno testiranje: Može stvarno simulirati kako uređaj radi, slanjem signala ka različitim dijelovima ploče kako bi se provjerilo da li ispravno funkcioniše.
• Testiranje graničnog skeniranja: Ovo funkcioniše uz pomoć JTAG-a za naprednije testiranje, posebno na složenim digitalnim pločama.
• Test izolacije visokim naponom: Doprinosi visokom naponu kako bi otkrio male, teško uočljive kratke spojeve ili curenja struje.
• Test orijentacije komponente i vrijednosti: Provjera da li su dijelovi poput otpornika i kondenzatora pravilnog tipa, vrijednosti i postavljeni u ispravnoj orijentaciji.
• Test uključenja napajanja: Ovim se uključuje ploča kako bi se vidjelo kako se ponaša u stvarnim radnim uslovima.

Iako su testovi letećih sonda izuzetno fleksibilni, izbor prave metode testiranja određuje ciljani proizvod, količina proizvodnje, specifični zahtjevi za testiranje i ukupni proizvodni proces.

Komponente sistema za testiranje leteće sonde

Hajde da prođemo kroz glavne komponente opreme za testiranje letećih sonda i detaljno objasnimo njihove uloge:

• Sonde: Ovo su super precizne, izdržljive igle koje se dodiruju vašoj ploči. Imaju opruge ili fleksibilne vrhove da se pobrine da kontakt bude konzistentan i da ne ogrebotina PCB.
• Mehanizam za pogon sonde: Ovo je mašina - precizni pokretači - koja pokreće sonde. Mogu da pomeraju svaku sondu nezavisno u 3D prostoru, tako da mogu da dostignu testne tačke čak i na najzastupljenijim ili najneprijatnije postavljenim delovima ploče.
• Kontrolni sistem: Ovo je kombinacija softvera i hardvera koji pokreće cijelu predstavu. On kontroliše test sekvencu, govori sondama gdje da se kreću, prikuplja sve podatke, i daje vam ekran za interakciju.
• Svaka vrsta vozila Cilj je da ne trebaš aparat. Ali za strane ili fleksibilne ploče, možete koristiti jednostavan, podešavan nosilac samo da bi sve bilo savršeno poravnano.
• Podsistem za merenje: Ovo je sva unutrašnja elektronika koja radi elektronska ispitivanja, kao što su ugrađeni napajači, multimetri i skopi. Sve je savršeno povezano sa testnim programom.

Primjene testiranja letećih sonda

Dakle, gdje zapravo pronalazite leteće sonde testne sisteme su široko korišćene u svemu mjestu! Njihova fleksibilnost, odlična pokrivenost i brza postavka čine ih jednim od najboljih na mnogim poljima.

• Prototipiranje i NPI: Savršeni su za ovo. Možete testirati novi dizajn skoro odmah i lako pratiti sve te rane promjene u dizajnu.
• Proizvodnja u niskom do srednjem obimu: Ako ne pravite milione jedinica, ulaganje u prilagođenu testnu opremu često se ne isplati. Leteće sonde daju vam sjajnu pokrivenost testiranja bez ogromnih troškova.
• HDI i složene ploče: Mogu da se uklone u male testne podloge i super-finije komponente koje tradicionalni "spavač od noktiju" jednostavno ne može da dodirne bez da košta bogatstvo.
• Repariranje/prepravljanje/analiza na terenu: Bilo da je riječ o kvaru ploče sa proizvodne linije ili jedinici vraćenoj sa terena, leteće sonde su idealno dijagnostičko oruđe. Dobivate tačno testiranje odmah, bez potrebe za fiksiranjem.
• Regulisani sektori: Sektorima kao što su medicinska, aerospacijalna i automobilska industrija vole ih jer pružaju detaljne podatke i sledljivost koje zahtevaju standardi kvalitete.

U osnovi, kako proizvodi postaju pametniji i životni ciklusi postaju brži, upotreba ove vrste agilnog testiranja samo raste.

Prednosti testiranja letećih sonda

Dakle, zašto su prednosti testiranja letećih sonda izražene, posebno za proizvodnju moderne elektronike i osiguranje kvaliteta PCB-a:

• Ne treba namjenjene testne opreme: Ovo je veliki. Preskočiš skupu, prilagođenu "setu od noktiju". To znači da uštedite mnogo novca unaprijed, možete početi testiranje mnogo brže, i možete prilagoditi dizajn ploče bez ikakvih problema.
• Visoka pokrivenost testovima:Sistemi za testiranje letećih sonda su široko korišćeni za nevjerovatno mala, gusta područja na ploči -mislite na male vije ili tesno pakovane komponente - koje su jednostavno nemoguće za tradicionalne testere da dostignu.
• Prilagođenost za prototipove i male serije: To je rješenje za nove proizvode i male serije gdje se dizajn još uvijek mijenja i morate brzo doći na tržište.
• Kontakt sa specifičnim testnim tačkama: Sonde se mogu pomerati u bilo koju testiranu točku na ploči, omogućavajući zaista temeljnu električnu provjeru od jednog kraja do drugog.
• Skraceno vrijeme isporuke: Pošto nema fiksiranja za izgradnju i čekanje, možete rasporediti svoj testni program gotovo odmah.
• Efikasnost testiranja: Softver koristi pametno pronalaženje puta da bi se sonde pomerile na najbrži mogući način, ubrzavajući čitav proces bez gubitka preciznosti.
• Precizna merenja ispitivanja: Direktan kontakt sa upravom znači da dobijate čiste signale i pouzdane podatke.
• Nežno sa skupovima: Sonde imaju mekan dodir, koji sprečava oštećenje i ostavlja malo ili nikakve tragove, čak i na osjetljivim dijelovima.
• Fleksibilne metode ispitivanja: Jedan sistem često može da izvrši kombinaciju različitih testova - kao što su funkcionalni, u krugu i granični skeniranje - čime se štedi od potrebe za više posvećenih mašina.
• Podrška za posebne PCB tipove: Sjajno radi sa naprednim pločama kao što su HDI, rigid-flex ili bilo koji neobični oblik koji bi bio noćna mora za standardnu armaturu.

U slučaju da je testiranje u krugu u skladu sa člankom 6.

Upoređivanje letećih probnih testera sa mašinama za testiranje u krugu (ICT) i prilagođenim testnim priborom pomaže objasniti zašto su sistemi za testiranje sonda postali tako popularni.

Kada koristiti leteće sonde za testiranje

• Ako radite sa testiranjem prototipa, uvođenjem novih proizvoda ili ploča koje se često menjaju, testiranje leteće sonde je najbolja opcija. Izgrađen je za fleksibilnost.
• Ali ako radite proizvodnju u veoma velikom obimu, gde su sve tačke testiranja lako dostupne, ICT bi mogao biti način da se sve uradi brže kada testirate ploču za pločom.
• I iskreno, mnogi proizvođači ne biraju, oni koriste oboje. Na taj način, dobijate najbolje od oba svijeta: fleksibilnost leteće sonde i u krugu.

Najbolje prakse za testiranje i održavanje letećih sonda

Da biste dobili najviše najboljih praksi iz svog sistema leteće sonde i zadržati svoj kvalitet ploče visoko, evo nekoliko praktičnih saveta za slijediti:

Najbolje prakse za leteće sonde

• Regularno održavanje i kalibracija: Ne čekajte da se nešto slomi. Redovno čisti, kalibriši i proveri sonde i sam sistem.
• Optimiziraj put sonde: Koristi softver da optimiziraš putanje sonda. Kraće putovanje znači brže testove.
• Provjerite kontakt sonde: Pazi na otpor kontakta. Ako je sonda iscrpljena, neće imati dobar kontakt, a odčitanja će biti pogrešna.
• Promene u testu dokumenta: Svaki put kada ažuriraš test program ili popravljaš mašinu, dokumentiraj to. Dobri spisi štite od glavobolje kasnije.
• Kontrole na životnu sredinu: Čuvanje i održavanje prostora čistim i stabilnim u temperaturi i vlažnosti. To sprečava da mašina postane kritična i da vam dopusti da se pomaknete u merama.
• Obuka operatera: Pobrinite se da svi koji koriste sistem znaju kako da ga koriste bezbedno, pravilno postavite testove i riješite osnovna problema kako biste minimizirali vrijeme zastoja.
• Zlatna ploča/Referentna ploča: Uvek imaj na ruci poznatu ploču da bi se provjerilo da li testir i dalje uzima tačna merenja. Brz način za otkrivanje problema sa ispuštanjem sonde ili poravnanjem.
• Podaci o pregledu testiranja: Ne samo da prikupljaš rezultate testova, analiziraj ih. Tražite obrasce neuspeha ili sporo pomeranje u merama koje bi mogle ukazivati na budući problem.
• Dizajn za ispitivanje: Kada postavljate PCB, uverite se da uključujete lako dostupne testne tačke. To čini posao svih, i svaku metodu testa, mnogo lakši.

Zaključak

Dakle, na kraju dana, leteći probni testeri su postali pravo rješenje za moderne proizvođače elektronike. Oni su jednostavno tako prilagodljivi i precizni.

Bilo da gradite prvi prototip ili se krećete u punu proizvodnju, njihove najveće prednosti bez prilagođenih pribora, jednostavnih ažuriranja i velike pokrivenosti testiranjem omogućavaju vam da testirate efikasno, čak i kada se dizajn ploče stalno mijenja.

Da biste maksimalno povećali ulaganje u sisteme za testiranje letećih sonda, samo zapamtite osnove: pratite održavanje i kalibraciju, koristite podatke o testiranju da biste otkrili trendove i poboljšali svoj proces, i potražite profesionalnu pomoć za popravke kada vam je potrebna.

-Slika na kraju? U poređenju sa starim metodama koje su zahtevale skupe opreme i dugo vreme postavljanja, testiranje letećih sonda je jasna pobjeda, posebno za prototipove, male serije i današnje složene ploče visoke gustoće.

Česta pitanja (ČP)

P: Kako testiranje letećih sonda osigurava potpunu pokrivenost testiranja za moderne PCB-ove?

A: U osnovi, budući da se sonde mogu kretati na bilo koje dostupno mjesto, uključujući male vije i mikro-padove, mogu da dostignu gotovo svaku tačku testa na ploči. Ovo je super korisno za gusto HDI dizajn, gdje tradicionalni testni pribor jednostavno ne može da stigne svuda gdje treba.

P: Da li su leteće sonde efikasne za proizvodnju velikih količina?

A: Istina je da su testovi letećih sonda generalno sporiji po ploči od ICT-a. Ali uvijek možete pokrenuti više sistema paralelno da povećate prolaznost. Za zaista velike količine sa stabilnim dizajnima, mnoge kompanije i dalje preferiraju IKT, ali će često koristiti leteće sonde prvo za prototipiranje i ranu validaciju.

P: Koje redovno održavanje je neophodno za sisteme za testiranje sondu?

A: Osnovne stvari: redovno čistite i proveravajte sonde, držite kalibrirani sistem merenja, držite se na vrhu ažuriranja softvera i ne preskočite planirane mehaničke kontrole. Čvrsta rutina održavanja je ključna da bi sve funkcionisalo glatko.

P: Koje su najbolje prakse za testiranje PCB-a na bazi leteće sonde?

A: Definitivno. Uvijek držite zlatnu ploču pri ruci da biste provjerili tačnost, fino podešavali programe testiranja za efikasnost, držali oko na probe, bilježili svaku popravku i kalibraciju, dobro obučavali svoje operatore i bili sigurni da redovno provjeravate sistem i okoliš.