Repülő próbatest nyomtatott áramkörös lemezeken és PCB-összeállításokon

Bevezetés

Manapság a PCB-összeállítások gyakorlatilag mindenféle fejlett elektronikai eszköz szíve és lelke. Ahogy azonban az áramkörök egyre összetettebbé válnak és egyre több alkatrésszel vannak megtömve, a gyártók új kihívásokkal néznek szembe a termékminőség és teljesítmény ellenőrzése terén. Itt jön képbe a repülő próbás tesztelő. Ez egy igazán fejlett, rugalmas tesztrendszer, amely radikálisan megváltoztatja a pCB-vizsgálat tesztelés módját. A leglenyűgözőbb része? Kiváló tesztelési lefedettséget biztosít speciális tesztsablon nélkül.

Amikor repülő probákat használnak PCB-vizsgálat prototípusoknál, kis sorozatgyártásnál, sőt akár nagyobb léptékű gyártásban is. Számos gyártó erre támaszkodik, mivel pontos, gyors, és könnyen lépést tud tartani a tervezési változtatásokkal.

Ezért az embernek, mint minden magas szintű felszerelésnél, folyamatosan figyelemmel kell kísérnie a karbantartást és javításokat, hogy zavartalanul működjön.

Ebben az útmutatóban részletesen bemutatjuk, hogyan javítja a repülő probás tesztelés a nyomtatott áramkörök (PCB) minőségét, miből áll össze egy repülő probás rendszer, hogyan kell azt megfelelően karbantartani, és hogyan viszonyul más tesztelési módszerekhez, például az in-circuit teszteléshez (ICT). Akár új tesztelési rendszert fontolgat, akár meglévő berendezését szeretné optimalizálni, ez az útmutató gyakorlati tanácsokkal látja el, hogy megbízhatóbbá tegye nyomtatott áramköreit.

Mi az a Repülő proba teszt ?

Mi is az a repülő probás teszt? Képzeljen el egy igen okos, nem invazív tesztelési módszert elektronikus egységekhez, különösen nyomtatott áramkörök (PCB) esetén.

Itt van a lényeg: ahelyett, hogy azokat a nagy, kusza áramkörtesztelő gépeket használnánk, amelyekhez egyedi „tűágy”-szerelvényre van szükség, a repülő tűs tesztelők olyan menő robotkarokat használnak, amelyek önállóan mozognak. Ezek végigszáguldanak a nyomtatott áramkörön, és elektromos mérések elvégzése céljából érintkeznek a meghatározott tesztpontokkal.

Alapvetően több ilyen szuperpontos próbatűvel rendelkezik. Mindegyiket függetlenül vezérlik, így mindegyik a nyomtatott áramkör tervezési adatai és a tesztelési igények alapján más-más helyre tud menni. Ez a tesztelési módszer ideálissá teszi a technológiát új prototípusokhoz, kis sorozatú gyártáshoz vagy gyakran frissített nyomtatott áramkörökhöz. A legnagyobb előny? Nem kell minden alkalommal drága, dedikált tesztszerelvényt készíteni.

Fő jellemzők:

• A repülő tűk mozgathatóak, és elektromos érintkezés létesítése céljából megérintik a nyomtatott áramkör meghatározott tesztpontjait vagy átmenő lyukait.
• Különféle ellenőrzéseket végeznek – nyitott és rövidzárak keresése, alkatrészek értékének mérése, helyes elhelyezkedésük ellenőrzése, sőt, még összetettebb funkcionális teszteket is futtatnak.
• Az izgalmas az, hogy szinte bármelyik szakaszban használható – csupasz nyomtatott áramkörre, részben szerelt vagy teljesen összeszerelt PCB-re egyaránt.
• Az összes tesztadat automatikusan rögzítésre kerül, ami rendkívül hasznos a minőségirányításhoz és az ipari szabványoknak való megfeleléshez.

Miért érdemes repülő probákat használni?

• Gyors beállítás új tervekhez. Csak feltölti a tervezési fájlokat és az anyagjegyzéket – ennyi az egész.
• Nincs szükség speciális tesztfoglalatokra. Ez azt jelenti, hogy kihagyható az egész várakozási idő és költség, amit egy dedikált tesztfoglalat okozna.
• Bejut a szűk helyekre is. A probák majdnem bárhová elérnek a nyomtatott áramkörön, így magas tesztelési lefedettséget biztosítanak, akár olyan területeken is, ahol a hagyományos tesztelők nehezen boldogulnak.

Hogyan működnek a repülő probás tesztelők

Tehát hogyan is fut le egy repülő csipesztes tesztelő egy tesztet? Mindössze egy precízen koreografált mozgás- és mérési folyamatról van szó. Íme a tipikus folyamat:

• Először importálni kell a tesztprogramot – ez azt jelenti, hogy a legfrissebb CAD-fájlokat, alkatrészlistákat és áramkör-elrendezési adatokat betöltik a rendszerbe.
• Ezután a rendszer automatikusan meghatározza az optimális pályákat, amelyeken a tesztpinék eljutnak a nyomtatott áramkör meghatározott pontjaira – mint például padok, átmenő furatok (vias) és dedikált tesztpontok.
• Ezután minden csipesz finoman, de pontosan érintkezik a hozzárendelt tesztponttal. Ellenőrzik a vezetőképességet, ellenállást, kapacitást és feszültséget – tehát minden szükséges elektromos mérést elvégeznek.
• De nemcsak statikus mérésekről van szó. Ezek a tesztelők funkcionális tesztelést is végezhetnek – jeleket juttathatnak az áramkörbe, ellenőrizhetik a válaszreakciókat, sőt, bekapcsolási sorozatokat is futtathatnak, hasonlóan ahhoz, mint amit dedikált funkcionális tesztkészüléken végeznénk.
• Végezetül a tesztadat-gyűjtés – a rendszer automatikusan gyűjti és tárolja az összes tesztadatot minden egyes nyomtatott áramkör számára. Ez nagyon megkönnyíti a hibák kivizsgálását és ellenőrzi, hogy minden megfelel-e a minőségi előírásoknak.

Repülő tűs tesztrendszer komponensei

Repülő proba teszt típusok és tesztelési módszerek

A repülő proba tesztrendszereket széles körben használják – mindenféle ellenőrzést el tudnak végezni attól függően, hogy a nyomtatott áramköri lap milyen igényeket támaszt és hol tart a gyártási folyamatban.

Gyakori repülő proba tesztelési eljárások például:

• Nyitott/rövidzár teszt: Ez az alapvető teszt – megtalálja a megszakadt áramköröket vagy véletlen rövidzárat.
• Áramkörteszt (ICT): A repülő probák sokfajta ellenőrzést el tudnak végezni ugyanúgy, mint egy hagyományos ICT rendszer, de jóval nagyobb rugalmassággal, mivel nincs szükség rögzített foglalatra.
• Funkcionális teszt: Ténylegesen szimulálhatja az eszköz működését, jeleket küldve a nyomtatott áramkör különböző részeire, hogy ellenőrizze a megfelelő működést.
• Határfelülvizsgálat: Ez a JTAG-gel együttműködve lehetővé teszi a fejlettebb tesztelést, különösen összetett digitális áramkörök esetén.
• Magasfeszültségű szigetelési vizsgálat: Magas feszültséget alkalmaz, hogy apró, nehezen felderíthető rövidzárlatokat vagy áramszivárgásokat azonosítson.
• Alkatrész elhelyezkedésének és értékének ellenőrzése: Ellenőrzi, hogy az alkatrészek, például ellenállások és kondenzátorok, megfelelő típusúak, megfelelő értékűek-e, és helyes irányban vannak-e elhelyezve.
• Bekapcsolási teszt: Ez bekapcsolja az áramkört, hogy megfigyelje a viselkedését a tényleges működési körülmények között.

Bár a repülőtűs tesztelés rendkívül rugalmas, a megfelelő tesztelési módszer kiválasztását a céltermék, a gyártási mennyiség, a specifikus tesztelési követelmények és az egész gyártási folyamat határozza meg.

Repülő szonda tesztrendszer alkatrészei

Váltsunk át a repülő szonda tesztberendezés fő összetevőire, és részletesen magyarázzuk meg a szerepüket:

• Sondák: Ezek a szuperprecíz, tartós tűk, amik tényleg megérintik a deszkát. A csúcsok rugalmasak, hogy a kapcsolat állandó legyen és ne karcolja a PCB-t.
• A vizsgáló meghajtási mechanizmusa: Ez a gép - a precíziós hajtóművek - hajtja a szondákat. Mindegyik szondát függetlenül mozgathatják 3D térben, így elérhetik a tesztpontokat még a legzsúfoltabb vagy legkétségesebben elhelyezett részeken is.
• Vezérlő rendszer: Ez a szoftver és a hardver kombinációja, ami az egész műsort vezeti. A tesztsorokat irányítja, megmondja a szondáknak, hogy hol mozogjanak, összegyűjti az összes adatot, és képernyőt ad, amellyel kölcsönhatásba léphet.
• A vizsgálati berendezés (szükség esetén): Az egész lényeg, hogy általában nem kell egy lámpa. De a furcsa alakú vagy rugalmas deszkák esetében egyszerű, beállítható tartót használhatsz, hogy minden tökéletesen egybehangolódjon.
• A mérési alrendszer: Ez az összes belső elektronika, ami a tényleges elektromos teszteket végzi, mint például a beépített áramellátók, multiméterek és mérőszámítók. Minden zökkenőmentesen kapcsolódik a tesztprogramhoz.

A repülő szonda teszt alkalmazásai

Szóval, hol találja a repülő szonda teszt rendszereket széles körben használják mindenhol! Rugalmasságuk, nagyszerű lefedettségük és gyors beállításuk miatt jó megoldás számukra.

• Prototípusgyártás és NPI: Tökéletesek ehhez. Majdnem azonnal tesztelhetsz egy új tervezést, és könnyen lépést tarthatsz a korai tervezési változásokkal.
• Alacsony és közepes mennyiségű termelés: Ha nem gyártunk millió egységet, a testre szabott tesztkészülékbe fektetni gyakran nem jár. A repülő szondák nagyszerű teszteket nyújtanak, anélkül, hogy az óriási előlegekbe kerülnének.
• HDI és komplex lemez: Kis tesztpadokra és szuperfinom hangzású alkatrészekre juthatnak, amiket egy hagyományos "körömágy" egyszerűen nem érhet meg, anélkül, hogy egy vagyonba kerülne.
• Javíttatás/újratöltetés/mezőbeli elemzés: Akár egy hibás tábla a gyártósorból, akár egy egység, amit visszahoztak a terepről, a repülő szondák ideális diagnosztikai eszköz. Azonnal pontos vizsgálatot kap, nem kell felszerelés.
• A szabályozott ágazat: Az olyan ágazatokban, mint az orvostudomány, a légiközlekedés és az autóipar, imádják őket, mert a minőségszabványok által megkövetelt részletes adatokat és nyomonkövethetőséget biztosítanak.

Alapvetően, ahogy a termékek okosabbak lesznek, és az életciklusok gyorsabbak, az ilyen típusú agilis tesztelés használata csak növekszik.

A repülő szondák tesztelésének előnyei

Tehát miért kiemelkedőek a repülő szonda tesztelés előnyei, különösen a modern elektronikai gyártáshoz és a PCB minőségbiztosításhoz:

• Nem szükséges testre szabott tesztkészülék: Ez a nagy. Kihagyja a drága, személyre szabott "körömágyat". Ez azt jelenti, hogy óriási pénzt takarít meg előzetesen, sokkal gyorsabban kezdheti a tesztelést, és gond nélkül módosíthatja a tábla tervezését.
• Magas vizsgálati lefedettség:A repülő szondás vizsgálati rendszereket széles körben használják a táblázaton található hihetetlenül kis, sűrű területek miatt - gondoljanak apró átjárókra vagy szoros összefonódásban lévő alkatrészekre - a hagyományos tesztelők egyszerűen nem érhetnek el.
• A prototípusok és kis tételkiegészítők alkalmazhatósága: Ez az új termékek és kis tételűek megoldása, ahol a tervezés még változik, és gyorsan kell piacra kerülni.
• A speciális vizsgálati pontokkal való kapcsolat: A szondák a táblá bármely tesztelhető pontjára mozoghatnak, így egy végtől a másikig alaposan ellenőrizni tudják az elektromos hatást.
• Gyártási idő csökkentése: Mivel nincs megépíthető és várható eszköz, szinte azonnal elindíthatja a tesztprogramot.
• Hatékony tesztelés: A szoftver okos útkeresést használ, hogy a szondákat a lehető leggyorsabban mozgassa, így a teljes folyamatot gyorsítja, anélkül, hogy elveszítené a pontosságot.
• A vizsgálati pontosság mérése: A közvetlen kapcsolat a vezetőséggel azt jelenti, hogy tiszta jeleket és megbízható adatokat kap.
• - Szépen a gyűlésekkel. A szondák lágy érintéssel rendelkeznek, ami megakadályozza a károsodást, és szinte semmilyen nyomot nem hagy, még az érzékeny alkatrészeken is.
• Rugalmas vizsgálati módszerek: Egyetlen rendszer gyakran elvégezheti a különböző teszteket, mint például a funkcionális, a körben és a határvizsgálatot, így nem kell több dedikált gépet használni.
• Speciális PCB-típusok támogatása: Remekül működik olyan fejlett táblakkal, mint a HDI, a merev-flex vagy bármilyen szokatlan alak, ami egy normál szerkezet számára rémálom lenne.

Repülő szonda és körkötővizsgálat (ICT) és speciális vizsgálati berendezések

A repülő szondatezők és az áramkörben működő (ICT) tesztelési gépek és a testre szabott tesztkészülékek összehasonlítása segít tisztázni, hogy miért lettek a szondatező rendszerek ilyen népszerűek.

Repülő tű tesztelés alkalmazásának ideje

• Ha prototípus teszteléssel, új termék bevezetésével vagy olyan táblákkal dolgozik, amelyek sokat változnak, a repülő szonda tesztelés a legjobb választás. A rugalmasságot szolgálja.
• De ha egy nagyon nagy mennyiségű gyártást végzel, ahol minden tesztpont könnyen elérhető, az IKT még mindig lehet a módja annak, hogy gyorsabban végezd a dolgokat, amikor testesítesz táblát tábláról.
• És őszintén szólva sok gyártó nem is választja, mindkettőt használják. Így mindkét világ legjobbja: a repülő szonda és a kör rugalmassága.

A repülő szondák tesztelésének és karbantartásának legjobb gyakorlatai

Hogy a legtöbbet kihasználhassa a repülő szonda rendszeréből, és a deszkák minősége magas legyen, itt van néhány gyakorlati tanács:

A szondák repüléséhez szükséges legjobb gyakorlatok

• Rendszeres karbantartás és kalibrálás: Ne várj csak, hogy valami eltörjön. A szondákat és a rendszert rendszeresen tisztítsuk, kalibráljuk és ellenőrizzük.
• Optimalizáld a szonda útvonalakat: Használd a szoftvert, hogy optimalizáld a szondák útvonalát. A rövidebb utazás gyorsabb tesztidővel jár.
• Ellenőrizd a szonda kapcsolatát: Figyelje a kontakt ellenállást. Ha a szonda elhasználódott, nem lesz jó kapcsolata, és a jelei nem lesznek megfelelőek.
• Dokumentum teszt módosításai: Ha frissítesz egy tesztprogramot vagy javítod a gépet, dokumentáld. A jó feljegyzések később ne okozzanak fejfájást.
• Környezetvédelmi ellenőrzések: A területet tisztán kell tartani, és a hőmérséklet/nedvesség is stabil. Ez megakadályozza, hogy a gép váljon ügyes és hagyja, hogy a mérések elterjedjenek.
• Operátorok képzése: Győződjön meg róla, hogy mindenki tudja, hogyan kell biztonságosan használni a rendszert, megfelelően állítsa be a teszteket, és kezelje az alapvető hibaelhárítást, hogy minimalizálja az állandóságot.
• Arany tábla/referencia tábla: Mindig legyen a kezében egy jól ismert tábla, hogy ellenőrizze, a tesztelő még mindig pontos méréseket tesz-e. Gyors módja, hogy felismerje a szonda kopását vagy a helyzetet.
• A vizsgálati adatok áttekintése: Ne csak gyűjtsön teszteredményt, hanem elemezze. Keressünk olyan hibákat vagy lassú mérési változásokra, amelyek a jövőben problémát jelentenek.
• A vizsgálatra tervezett: A PCB-k elrendezésénél ügyeljen arra, hogy könnyen megközelíthető vizsgálati pontokat is tartalmazjon. Mindenki munkáját és minden tesztmódszert sokkal könnyebbé teszi.

Összegzés

A nap végén a repülő szonda tesztelői valóban a megoldás a modern elektronikai gyártók számára. Olyan alkalmazkodók és pontosak.

Akár egy első prototípust épít, akár teljes gyártásba lép, a legnagyobb előnyei: nem szabott szerelvények, könnyű frissítések és nagyszerű teszt lefedettség, lehetővé teszik a hatékony tesztelést, még akkor is, ha a tábla tervezése folyamatosan változik.

A repülő szonda tesztrendszerekbe való befektetés maximálisra növelése érdekében ne feledje az alapokat: tartson lépést a karbantartással és kalibrálással, használja a tesztadatait a trendek felismerésére és a folyamat javítására, és kérjen szakmai segítséget javításhoz, ha szükséges.

- A lényeg? A régi módszerekkel összehasonlítva, amelyekhez drága berendezésekre és hosszú beállításra volt szükség, a repülő szonda tesztelés egyértelmű előny, különösen a prototípusok, kis tétel és a mai összetett, nagy sűrűségű táblák esetében.

Gyakran feltett kérdések (FAQ)

K: Hogyan biztosítják a repülő szondák tesztelése a modern PCB-k teljes vizsgálati lefedettségét?

A: Alapvetően, mivel a szondák bármely elérhető helyre mozoghatnak, beleértve a kis átjárókat és a mikro-padokat, szinte minden vizsgálati pontot elérhetnek a táblán. Ez rendkívül hasznos a sűrű HDI-tervezéseknél, ahol a hagyományos vizsgálati berendezések nem érhetnek el mindenhová, ahová szükségük van.

K: A repülő szondás tesztelők hatékonyak a nagy mennyiségű gyártáshoz?

A: Igaz, hogy a repülő szonda tesztelése általában lassabb egy fedélzeten, mint az IKT. De mindig több rendszert is futtathatsz párhuzamosan, hogy növelje a teljesítményt. A stabil tervezésű, valóban hatalmas mennyiségű termék esetében sok vállalat továbbra is az IKT-t részesíti előnyben, de gyakran először repülő szondákat használnak prototípuskészítésre és korai validálásra.

K: Milyen rendszeres karbantartás szükséges a szondás tesztrendszerekhez?

A: Az alapok: rendszeresen tisztítsuk meg és ellenőrizzük a szondákat, tartsuk kalibrálva a mérőrendszert, maradjunk a szoftverfrissítéseknél, és ne hagyjuk ki a tervezett mechanikai vizsgálatokat. A karbantartás szilárd rutinja kulcsfontosságú ahhoz, hogy minden zökkenőmentesen működjön.

K: Milyen módszerek alkalmazhatók a repülő szondák segítségével végzett PCB-tesztekhez?

A: Bizony. Mindig tartsa a kezében az arany táblát a pontosság ellenőrzésére, finomítsa a tesztprogramokat a hatékonyságra, tartsa szemmel a szonda kopását, jegyezze be minden javítást és kalibrálást, képzze jól a kezelőket, és győződjön meg róla, hogy rendszeresen futtatja