Flying Probe vs ICT: Konačna usporedba za testiranje PCB-a

Uvod

U današnjem brzo razvijajućem polju montaže i testiranja štampanih ploča (PCB), osiguranje visokog kvaliteta proizvoda i pouzdanosti ključno je za proizvođače PCB-a i elektronske projektante. Kada se traže efikasna, skalabilna i ekonomična rješenja za testiranje, dvije metode ističu se: testiranje u kolu (ICT), uobičajeno poznato kao "testiranje ležaja od igala", i testiranje letećom sondom (FPT).
Obje metode smatraju se među najboljim metodama testiranja, ali izbor između ICT-a i FPT-a ostaje otvorena debata koja zahtijeva dublje razumijevanje i raspravu. Odabir odgovarajuće metode testiranja na osnovu različitih veličina proizvodnje, dizajna i zahtjeva za testiranjem je od presudne važnosti.
Ovaj vodič je sveobuhvatan alat za navigaciju koji će vam pomoći da razumijete ova dva sistema testiranja. Uključuje ne samo primjere iz stvarnog svijeta i praktične savjete, već i mišljenja stručnjaka. Kroz ovaj vodič ćete dobili potpuno razumijevanje ključnih razlika između njih — testiranje letećim sonda vs. ICT, testiranje letećim sonda vs. ukrštajno testiranje — prednosti svake konfiguracije testa i scenarija u kojima je svaka metoda testiranja najpogodnija za vaše potrebe testiranja PCB-a.

Šta je leteća sonda Testiranje ?

Testiranje letećom sondom je visoko fleksibilno, bezalatno rješenje za testiranje koje je pogodno za prototipove PCB-a, proizvodnju manjih do srednjih serija i testiranje novog uvođenja proizvoda (NPI). Ono uklanja potrebu za posvećenim stezaljkama za pozicioniranje pina, umjesto toga koristi pokretne probe (do osam ili više) koje kontrolišu napredni roboti i softver za testiranje.
Ključna prednost ove metode testiranja ogleda se u njenom dizajnu, koji kombinuje brzinu i prilagodljivost, omogućavajući fizički kontakt sa specifičnim tačkama testiranja (pločicama, vijama, komponentama) na PCB-u bez potrebe za skupim i naporanm posebnim priborima. Ovaj sistem testiranja idealan je za aplikacije koje zahtijevaju česte izmjene dizajna i osigurava jednostavne ažuriranja kada se objave nove verzije.

Kako radi test letećeg sonde?

1. Uvoz CAD podataka i mreže: Inženjeri za testiranje uče svih kompletnih podataka o dizajnu PCB-a (uključujući mrežu PCB-a) u probni program za let.
2. Generisanje programa za testiranje: Softver za testiranje automatski planira putanju sonde kako bi ostvario kontakt sa više testnih tačaka na PCB-u.
3. Pokretne sonde u akciji: Automatizirana leteća sonda kreće se od jedne testne tačke do druge kako bi izvršila testove otpora, kapacitivnosti, prekinutog kola i kratkog spoja.
4. Izvještavanje o pokrivenosti testiranjem: Sistem prikuplja podatke u realnom vremenu sa svake mreže ili kontrolne tačke i odmah označava potencijalne kvarove ili greške u montaži.

Testiranje letećim sondažerom može uključivati dinamičke provjere "test LED-a", provjere orijentacije SMD komponenti i (ako je ispravno konfigurisano) dinamično IC programiranje.

Šta je test na ploči (ICT)?

Test na ploči (ICT), takođe poznat kao bed of nails testiranje ili jednostavno ICT testiranje, dugo je bio industrijski standard za masovnu proizvodnju. Ova metoda koristi specijalizovanu testnu opremu opremljenu stotinama, čak i hiljadama, opružnih pribadača, svaka precizno poravnata sa određenom tačkom za testiranje ili čvorom na štampanoj ploči.
ICT testeri (takođe poznati kao in-circuit testeri) mogu istovremeno testirati sve čvorove na štampanoj ploči jednim pritiskom, omogućavajući brzu automatizovanu inspekciju cijele ploče radi otkrivanja prekinutih strujnih krugova, kratkih spojeva, digitalnih grešaka, mostova lemljenja i drugih grešaka u montaži.

Kako ICT funkcioniše?

• Dizajn prilagođenog test fiksela: Svaka nova štampana ploča zahtijeva poseban uređaj sa pinovima za kontaktiranje specifičnih tačaka testiranja na štampanoj ploči.
• Postavljanje ploče: PCB se u jednoj operaciji pritišće na ove pokretne/fleksibilne pine.
• Istovremeno testiranje: Uvođenjem signala u testnu opremu, ICT sistemi mogu izvršiti testove prekida, kratkog spoja i vrijednosti komponenti na svim mrežama kola u jednoj operaciji, čime se maksimalno povećava efikasnost.
• Automatizirano izvještavanje: Softver za testiranje će generisati detaljne izvještaje o iskorištenosti, stopi grešaka i pokrivenosti testova za svaku seriju.

ICP naspram letećeg sonda: Ključne razlike

Brzina testiranja i kapacitet

• ICT: Omogućava istovremeno testiranje svake tačke testiranja, što je vrlo brzo i idealno za masovnu proizvodnju: stotine štampanih ploča može se testirati po satu.
• Letaći sonda: Ovaj test je sekvencijalni test jer se pomična sonda može dodirnuti samo jednu tačku testiranja u isto vrijeme; stoga je ciklus testiranja relativno dug, što ga čini pogodnijim za prototipove ili proizvodnju u malim do srednjim serijama.

Zahtjevi za pribor

• ICT: Svaki štampani dizajn ploče kola zahtijeva posvećenu, posebno dizajniranu testnu platformu. Ove testne platforme su skupe i imaju duga vremena isporuke, pogotovo uz učestale izmjene.
• Letaći sonda: Ova metoda ne zahtijeva posebnu opremu, samo softverske izmjene. Pokretna sonda se lako podešava, a testni program se brzo može ažurirati, skraćujući time ciklus uklanjanja grešaka.

Fleksibilnost i upravljanje promjenama

• ICT: Njegova fleksibilnost je nedovoljna. Sve promjene u dizajnu (npr. promjena lokacije tačaka testiranja na štampanoj ploči) znače da se testna oprema mora ponovo izraditi.
• Letaći sonda: Ovaj pristup nudi veliku fleksibilnost i idealan je za brzo izradu prototipova. Sve promjene u dizajnu zahtijevaju samo jedno ažuriranje testnog programa.

Pokrivenost testiranjem i tačnost

• ICT Test: Analiza više čvorova istovremeno omogućava sveobuhvatniju pokrivenost testiranjem. Ovo je posebno korisno za otkrivanje manjih problema sa lemljenjem i izvođenje funkcionalnih integracionih testova.
• Letelica sonda (Flying Probe Tester): Ova metoda je učinkovita za otkrivanje prekida/kratkog spoja i detekciju na nivou komponenti, ali može imati određena ograničenja u poređenju s ICT-om kod nedostupnih čvorova.

Rizik i održavanje

• ICT uređaji za testiranje: Rizik od habanja pribadača u stezaljci ili njihovog nepravilnog poravnanja što može uzrokovati lažne kvarove ili ogrebotine.
• Testiranje letelicom sa sondama: Blagi kontakt sonde; minimalan rizik oštećenja PCB-a.

Prednosti i mane testiranja letelicom sa sondama i ICT

Tabela detaljne poređenja: ICT u odnosu na leteće sonde (nastavak)

Kada koristiti svaki testni sistem: Praktični vodič

Kada koristiti leteće sonde za testiranje

• Vaš posao testiranja PCB-a je prototip, raniji NPI ili mala serija.
• Raspored se još uvijek mijenja – potrebna brza i fleksibilna prilagodba.
• Potrebno vam je brzo i ekonomično rješenje za testiranje koje eliminira vrijeme čekanja i troškove testnih platformi.
• DFT ili DFM analiza je u toku; potrebno je iterirati kroz testne tačke.
• Testne tačke na štampanim pločama raspoređene su u oblastima visoke gustine i teško je doći do njih.

Kada koristiti ICT/Test u kolu

• Vaš dizajn kola je završen, a proizvodnja se postepeno povećava.
• Visok protok (sinkrono testiranje) i najkraće moguće vrijeme testiranja pojedinačne ploče su od presudnog značaja.
• Budžet omogućava početna ulaganja u opremu za testiranje, koja kasnije može ostvariti povrat ulaganja kod većih primjena.
• Potrebno je funkcionalno testiranje, programiranje komponenti i dodatna ispitivanja unutar kola.
• Raspored štampanih ploča ne bi trebao se značajnije mijenjati u narednom ciklusu proizvodnje.

Kombinovanje testiranja sondom i testiranja u kolu

Zašto koristiti hibridno testiranje? Kombinovanje uzastopnog letećeg testa i testa u kolu može zadovoljiti različite potrebe testiranja sklopova modernih linija za proizvodnju štampanih ploča, od verifikacije dizajna do masovne proizvodnje:

• Leteći sondi pomažu u razvoju početnih strategija testiranja, identifikaciji problema u dizajnu testiranja i podršci nalogama za inženjerske izmjene (ECO).
• Kada se odrede dizajn i tačke testiranja, uložite u opremu informacionih i komunikacionih tehnologija kako biste omogućili efikasno testiranje i brzu proizvodnju velikih količina.

Najčešća pitanja o ICT i testiranju letećim sondama

P: Koji metoda testiranja je najbolja za validaciju DFM/DFT?

O: Mjerenja letećim sondama nude neusporedivе prednosti za iteraciju dizajna i aktivnosti orijentisane na proizvodnju. Ne zahtijevaju instalaciju hardvera i omogućavaju brzu reakciju na promjene u dizajnu.

P: Koja je glavna razlika — leteće sonde naspram ukrugnog testa?

A: ICT tehnologija koristi krevet od čioda za testiranje svih čvorova štampane ploče istovremeno, što je idealno za visokouprljive, niskotroškove aplikacije. Testiranje pokretnom sondom, s druge strane, koristi sekvencijalnu (pomičnu sondu) metodu testiranja, pogodnu za proizvodnju u malim serijama i sposobnu da fleksibilno rukuje više izmjena PCB-a.

P: Može li testiranje letećom sondom obaviti potpuno funkcionalno testiranje?

A: Iako je izvodljivo za jednostavne kola, ICT (zajedno sa funkcionalnim uređajima) se češće koristi za potpunu provjeru rada kola.

P: Koje su posljedice korištenja samo jednog sistema testiranja?

A: Oslanjanje na jednu metodu inspekcije može dovesti do propuštanja grešaka ili gužvi tokom lansiranja novog proizvoda i masovne proizvodnje. Kombinovanje dvije metode inspekcije (ili njihovo dopunjavanje automatskom optičkom inspekcijom ili rendgenskom inspekcijom) može zadovoljiti sve zahtjeve za pokrivenost inspekcije.

P: Koliko je brz ICT u odnosu na leteću sondu?

A: ICT sistemi obično mogu testirati stotine štampanih ploča po satu. Suprotno tome, leteći sonda testiranje može testirati samo nekoliko desetina po satu, u zavisnosti od složenosti štampane ploče.

Zaključak: Najbolje testiranje za vaše potrebe PCB-a

Izbor između testiranja u kolu i testiranja letećom sondom na kraju zavisi od zahtjeva za proizvodnjom, složenosti ploče, budžeta i vremena do tržišta. Testiranje letećom sondom izvrsno je na ranim, brzim i inovativnim fazama razvoja proizvoda, omogućavajući brzu iteraciju dizajna i trenutnu povratnu informaciju. Testiranje u kolu, sa svojom namjenskom opremom i mogućnostima istovremenog testiranja, pruža sveobuhvatno, brzo i ekonomično pokrivanje testova za zrele, stabilne i velikoserijske linije montaže.