Flying Probe vs. ICT: Den ultimative sammenligning for PCB-test

Introduktion

I dagens hurtigt udviklende felt inden for printkortmontage og -test er det afgørende for producenter af printkort og elektronikdesignere at sikre en høj produktkvalitet og pålidelighed. Når man søger effektive, skalerbare og omkostningseffektive testløsninger, skiller to tilgange sig ud: kredsløbstest (ICT), almindeligvis kendt som "bed of nails"-test, og flyveprobe-test (FPT).
Begge anses for at være blandt de bedste testmetoder, men valget mellem ICT og FPT forbliver et vedvarende debatpunkt, der kræver dybere forståelse og diskussion. Det er afgørende at vælge den passende testmetode ud fra forskellige produktionsstørrelser, design og testkrav.
Denne guide er et omfattende navigeringsværktøj, der hjælper dig med at forstå disse to testsystemer. Den indeholder ikke kun eksempler fra den virkelige verden og praktiske råd, men også ekspertudtalelser. Gennem denne guide får du en fuld forståelse af de væsentlige forskelle mellem dem – flying probe-testning mod ICT, flying probe-testning mod in-circuit-testning – fordelene ved hver testopsætning samt de scenarier, hvor hver testmetode er mest velegnet til dine PCB-testbehov.

Hvad er Flying Probe Testning ?

Flying probe-testning er en meget fleksibel, værktøjsfri testløsning, der er velegnet til PCB-prototyper, produktion i små til mellemstore serier og ny produktintroduktion (NPI)-test. Den eliminerer behovet for dedikerede kontaktfixturer og bruger i stedet bevægelige testprober (op til otte eller flere), der styres af avanceret robotteknologi og testsoftware.
Den vigtigste fordel ved denne testmetode ligger i dens design, som kombinerer hastighed og tilpasningsevne, og som tillader fysisk kontakt med specifikke testpunkter (pads, vias, komponenter) på PCB'en uden behov for dyre og tidskrævende dedikerede fixturer. Dette testsystem er ideelt til applikationer, der kræver hyppige designændringer, og sikrer nem opdatering, når nye versioner udgives.

Hvordan fungerer en flyveprobe-test?

1. Importér CAD-data og netliste: Testingeniører indlæser den komplette PCB-designdata (herunder PCB-netlisten) i flyveprobetesten.
2. Generér testprogram: Testsoftwaren planlægger automatisk probebanen for at kontakte flere testpunkter på PCB'en.
3. Bevægelige probler i aktion: Den automatiserede flyveprobe bevæger sig fra et testpunkt til et andet for at udføre modstands-, kapacitets-, åbne kredsløbs- og kortslutningstests.
4. Testdækningsrapportering: Systemet indsamler data i realtid fra hvert netværk eller kontrolpunkt og markerer straks potentielle fejl eller montagedefekter.

Flyveprobe-test kan omfatte dynamiske "test-LED"-kontroller, SMD-komponentorienteringskontroller og (hvis det er korrekt konfigureret) dynamiske IC-programmering.

Hvad er In-Circuit Test (ICT)?

In-circuit test (ICT), også kendt som bed-of-nails-test eller blot ICT-test, har længe været industrianbefalingen for masseproduktion. Denne metode bruger specialiseret testudstyr udstyret med hundredvis eller endda tusindvis af fjederbelastede nåle, hver nøjagtigt justeret til et specifikt testpunkt eller en node på printpladen.
ICT-testere (også kendt som in-circuit testere) kan teste alle noder på en printplade simultant med et enkelt tryk, hvilket muliggør en hurtig automatiseret inspektion af hele pladen for at opdage åbne kredsløb, kortslutninger, digitale fejl, lodbroer og andre montagefejl.

Hvordan fungerer ICT?

• Tilpasset testfiksdesign: Hvert nyt printkort kræver en dedikeret enhed med pinner til kontakt til specifikke testpunkter på printkortet.
• Placering af kort: PCB'et presses på disse bevægelige/fleksible pinner i én enkelt operation.
• Samtidig testning: Ved at indsprøjte signaler i testudstyret kan ICT-systemer udføre åbne kredsløb, kortslutnings- og komponentværditest på alle kredsløbsnetværk i én enkelt operation, hvilket maksimerer effektiviteten.
• Automatiseret rapportering: Testsoftware genererer omfattende rapporter over yield, defektrate og testdækning for hver batch.

ICP mod flyvetest: Nøgleforskelle

Testhastighed og kapacitet

• ICT: Det muliggør simultan test af hvert testpunkt, hvilket er meget hurtigt og ideelt til masseproduktion: Hundreder af printkort kan testes i timen.
• Flyveprobe: Denne test er en sekventiel test, fordi den bevægelige probe kun kan røre ét testpunkt ad gangen; derfor er testcyklussen relativt lang, hvilket gør den mere velegnet til prototyper eller produktion i små til mellemstore serier.

Krav til fixtur

• ICT: Hvert printet kredsløbspladedesign kræver en dedikeret, specialudformet testplatform. Disse testplatforme er kostbare og har lange leveringstider, især ved hyppige ændringer.
• Flyveprobe: Denne metode kræver ingen specielle udstyr, kun softwareændringer. Den bevægelige probe er nem at justere, og testprogrammet kan opdateres hurtigt, hvilket forkorter debugningscyklussen.

Fleksibilitet og ændringshåndtering

• ICT: Dens fleksibilitet er utilstrækkelig. Enhver designændring (f.eks. ændring af placeringen af testpunkter på printpladen) betyder, at testudstyret skal genskabes.
• Flyveprobe: Denne tilgang tilbyder stor fleksibilitet og er ideel til hurtig prototyping. Alle designændringer kræver kun en enkelt opdatering af testprogrammet.

Testdækning og nøjagtighed

• ICT-test: Analyse af flere knudepunkter samtidigt muliggør mere omfattende testdækning. Dette er særlig nyttigt til at opdage mindre lodningsproblemer og udføre funktionelle integrationstests.
• Flyveprobe-tester: Denne metode er effektiv til registrering af åbne/korte kredsløb og komponentniveau-detection, men kan have visse begrænsninger i forhold til ICT for utilgængelige knudepunkter.

Risiko og vedligeholdelse

• ICT-testere: Risiko for slitage eller fejljustering af fixtur-pins, hvilket kan medføre falske fejl eller ridser.
• Flyveprobe-test: Blidt probe-kontakt; minimal risiko for PCB-skader.

Fordele og ulemper ved flyveprobe og ICT

Detaljeret sammenligningstabel: ICT mod Flyende sonde (fortsat)

Hvornår skal hvert testsystem anvendes: En praktisk guide

Hvornår skal man bruge Flying Probe-test

• Deres PCB-testopgave er en prototype, tidlig NPI eller en lille serie.
• Layoutet ændres stadig – behov for hurtig og fleksibel tilpasning.
• De har brug for en hurtig og økonomisk testløsning, der eliminerer ventetid og omkostningerne ved testplatforme.
• DFT- eller DFM-analyse er i gang; De har brug for at iterere gennem testpunkterne.
• Testpunkter på printkort er fordelt i områder med høj tæthed og er vanskelige at nå.

Hvornår skal man bruge ICT/In-Circuit-test

• Deres kredsløbsdesign er færdigt, og De øger produktionen gradvist.
• Høj gennemstrømning (synkront test) og den kortest mulige testtid pr. kort er afgørende.
• Budgettet tillader en startinvestering i testudstyr, som derefter kan generere afkast på investeringen til større anvendelser.
• Funktionel test, komponentprogrammering og yderligere kredsløbstests er påkrævet.
• Layoutet af printpladerne bør ikke ændre sig meget i den næste produktionscyklus.

Kombination af Probe-test og In-Circuit-test

Hvorfor bruge hybridtest? At kombinere efterfølgende flyveprobe-test og in-circuit-test kan imødekomme de mangfoldige samlingstestbehov i moderne printpladeproduktionslinjer, fra designverifikation til masseproduktion:

• Flyveprober hjælper med at udvikle indledende teststrategier, identificere designrelaterede testproblemer og understøtte ingeniørændringsordrer (ECO'er).
• Når designet og testpunkterne er fastlagt, skal der investeres i information- og kommunikationsteknologisk udstyr for at muliggøre effektiv test og hurtig, storskalig produktion.

Ofte stillede spørgsmål om ICT og flyveprobe-test

Q: Hvilken testmetode er bedst til DFM/DFT-validering?

A: Flyveprobe-målinger tilbyder uovertrufne fordele for designiteration og produktionstilpasset design. De kræver ingen hardwareinstallation og tillader hurtig respons på designændringer.

Q: Hvad er hovedforskellen – flyveprobe versus in-circuit-test?

A: ICT-teknologi bruger en 'seng af negle' til at teste alle knudepunkter på et print kredsløb simultant, hvilket gør den ideel til store serier med lav omkostning. Bevægelige probe-tests derimod anvender en sekventiel (bevægelig probe) testmetode, som er velegnet til småserieteknik og kan fleksibelt håndtere flere PCB-ændringer.

Q: Kan flyveprobetest udføre komplet funktionsprøvning?

A: Selvom det er muligt for simple kredsløb, bruges ICT (sammen med funktionsenheder) ofte mere almindeligt til fuldt ud at verificere en kreds funktion.

Q: Hvad er risikoen ved kun at stole på ét testsystem?

A: At stole sig til en enkelt inspektionsmetode kan føre til uoversette defekter eller flaskehalse under lancering af nye produkter og masseproduktion. Kombinationen af to inspektionsmetoder (eller suppleret med automatiseret optisk inspektion eller røntgeninspektion) kan opfylde alle krav til inspektionsdækning.

Q: Hvor hurtig er ICT i forhold til flyveprobe?

A: ICT-systemer kan typisk teste hundrevis af printkort pr. time. I modsætning hertil kan flyveprobetestning måske kun klare et par dusin pr. time, afhængigt af kredsløbskortets kompleksitet.

Konklusion: Bedste test for dine PCB-behov

Valget mellem in-circuit-test og flying probe-test afhænger til sidst af produktionskrav, kredsløbspladens kompleksitet, budget og tid til markedsføring. Flying probe-test udmærker sig i de tidlige, hurtige og innovative faser af produktudviklingen, hvor den muliggør hurtig designiteration og øjeblikkelig feedback. In-circuit-test, med sin dedikerede udstyr og mulighed for simultan test, giver omfattende, hurtig og omkostningseffektiv testdækning for modne, stabile og storskalafabrikationslinjer.