Плата мен PCB жинақтары үшін ұшатын щупты тестілеу

Кіріспе

Қазіргі уақытта pcb жинақтары түрлі күрделі электроника үшін негізгі маңызға ие. Бірақ платалар компоненттерге толып, күрделенген сайын өндірушілер өнімнің сапасы мен өнімділігін тексеру кезінде жаңа қиыншылықтарға тап болуда. Дәл осы жерде ұшатын щупты тестілеу құрылғысы пайда болады. Бұл толықтай жетілдірілген, икемді тестілеу жүйесі, ол pCB Тексеру жасаудың тәсілін түбегейлі өзгертуде. Ең қызықтысы — ол арнайы тест тіркегіштерді қажет етпей-ақ өте жоғары тест қамтуын қамтамасыз етеді.

Ұшқыш зондтарды қолдану кезінде PCB Тексеру прототиптерде, шағын өндіріс жүргізуде және тіпті кейбір ірі масштабты өндірісте. Көптеген өндірушілер оның дәлдігі, жылдамдығы және дизайн өзгерістеріне оңай бейімделуі сияқты себептерге байланысты осы әдіске сүйенеді.

Сонымен қатар, басқа да жоғары технологиялық жабдықтар сияқты, оның тегін жұмыс істеуі үшін техникалық қызмет көрсету мен жөндеу жұмыстарын уақытылы жүргізу қажет.

Бұл нұсқаулықта печаттық платалар үшін ұшқыш зондтарды тестілеу өнімнің сапасын қалай арттыратыны, ұшқыш зонд жүйесінің құрамдас бөліктері, оны дұрыс қалай қызмет көрсету керектігі және оның контурлық тестілеу (ICT) сияқты басқа тестілеу әдістерімен салыстырғандағы артықшылықтары туралы түсіндіріледі. Сіз жаңа тестілеу жүйесін қарастырып отырсаңыз немесе қазіргі жүйеңізді жетілдіруді мақсат етіп отырсаңыз, бұл нұсқаулық сіздің электрондық платаныңызды одан әрі сенімді етуге мүмкіндік беретін практикалық кеңестер береді.

Не нәрсе Ұшатын зонд тесті ?

Ендеше, ұшқыш зондтық тест деген не? Бұл баспа платалары (PCB) сияқты электрондық жинақтар үшін өте ақылды, басып кірмейтін тестілеу әдісі деп ойлаңыз.

Негізгі ой мынада: сіздерге қажет болатын нақты "инелер жастығы" құрылғысы бар, үлкен, ауыр тізбектегі тестілеу машиналарының орнына, ұшқыш зондтағыштар өздері жүретін роботтандырылған инелерді пайдаланады. Олар тақтаның бойымен жылдам қозғалып, электрлік өлшеулер жүргізу үшін белгілі тест нүктелеріне тиеді.

Негізінде, сізде бірнеше өте дәл зондтар бар. Олардың әрқайсысы тәуелсіз басқарылады, сондықтан олар қай жерді тексеру керек екеніне және PCB дизайны файлдарына сәйкес печаттық платаның әртүрлі нүктелеріне баратын болады. Бұл тестілеу әдісі жаңа прототиптер, шағын өндіріс немесе жиі жаңартылатын кез-келген платалар үшін идеалды. Ең үлкен артықшылығы? Сізге әр рет қымбат, арнайы тест құрылғысын жинау қажет болмайды.

Негізгі қасиеттер:

• Ұшқыш зондтар тестілеу нүктелеріне немесе PCB-дегі виаларға жету үшін қозғалып, оларға тиеді, электрлік контакт орнатады.
• Олар ашық және қысқа тұйықталуларды іздеу, компоненттердің дұрыс мәнге ие болуын өлшеу, олардың дұрыс бағдарланғанын тексеру және одан да күрделі функционалдық тестерлерді жүргізу сияқты барлық түрлі тексеруді жүргізеді.
• Ерекше жағы, оны таза плата, жартылай жүктелген немесе толығымен жиналған PCB сияқты кез-келген кезеңде пайдалануға болады.
• Барлық тест деректері автоматты түрде тіркеледі, бұл сапа басқаруы мен өнеркәсіптік стандарттарға сай келу үшін өте пайдалы.

Неліктен Ұшқыш Зондпен Тестілеуді Қолдану Керек?

• Жаңа дизайндар үшін тез дайындық. Сіз тек өз дизайн файлдарыңызды және материалдар тізімін жүктеуіңіз керек – осы ғана.
• Таңдаулы тест приспособленияларына қажеттілік жоқ. Бұл арнайы тест приспособлениясы үшін күту мен шығындардан құтыласыз деген сөз.
• Ол қиын орындарға да жете алады. Зондтар платаның жерінде жеріне жете алады, дәстүрлі тестерлер үшін қиын аймақтарда да жоғары тест қамтиды.

Ұшқыш Зонд Тестерлері Қалай Жұмыс Істейді

Демек, ұшатын зонд тесергіш шынымен сынақты қалай жүргізеді? Бұл қозғалыстар мен өлшеулердің ұқыпты биіне айналады. Мұның типтік процесі мынадай:

• Алдымен, сынақ бағдарламасын импорттау — яғни соңғы CAD файлдарын, компоненттер тізімін және схема орналасу деректерін жүйеге жүктеу дегенді білдіреді.
• Содан кейін жүйе PCB-дағы белгілі нүктелерге — табақшаларға, виаға және арнайы сынақ нүктелеріне — зондтарды автоматты түрде жеткізу үшін ең жақсы маршруттарды автоматты түрде анықтайды.
• Келесі кезеңде әрбір зонд бекітілген сынақ нүктесіне жұмсақ, бірақ дәл жанасады. Олар қосылу, кедергі, сыйымдылық және кернеуді тексереді — электрлік байланыс орнату үшін қажет болған қандай өлшеулер болса да.
• Бірақ бұл тек статикалық өлшеулер туралы ғана емес. Бұл тесергіштер функционалдық сынақтарды да жүргізе алады — олар сигналдарды енгізе алады, плата қалай жауап беретінін тексере алады және арнайы функционалдық сынақ құралдарында орындайтындай ток қосу ретін де жүргізе алады.
• Соңында, тест деректерін жинау — жүйе әрбір плата үшін барлық тест деректерін автоматты түрде жинап, сақтайды. Бұл кез-келген мәселені анықтауға және барлығының сапа стандарттарына сай келетінін тексеруге ыңғайлы болады.

Ұшып жүретін пробының тест жүйесінің компоненттері

Ұшу зондтарын сынау түрлері және сынау әдістері

Ұшқыш зондтар сынақ жүйелері кеңінен қолданылады олар сіздің тақтаңыздың қажеттілігіне және өндіріс процесіндегі орнына байланысты барлық тексерулерді орындай алады.

Ұшу зондтарының жалпы үлгідегі сынақ жүйелеріне мыналар жатады:

• Ашық/қысқа сынақ: Бұл негізгі құрал - ол бұзылған схемаларды немесе кездейсоқ қысқа шұңқырларды табады.
• Айналымдағы сынау (АЖТ): Ұшқыш зондтар дәстүрлі ІКТ жүйесімен бірдей тексеруді жасай алады, бірақ тұрақты құрылғы жоқ болғандықтан, әлдеқайда икемді.
• Функционалдық тест: Бұл шынымен құрылғының жұмыс істеуін модельдеу арқылы тақтаның әртүрлі бөліктеріне сигналдар жіберіп, оның дұрыс жұмыс істейтінін тексереді.
• Шекаралық сканерлеу: Бұл JTAG-пен жұмыс істейді және күрделі сандық тақталарда одан да кеңейтілген тестілеуді жүзеге асырады.
• Жоғары кернеулі изоляциялық тест: Бұл өте кішкентай, табу қиын қысқа тұйықталуларды немесе токтың сымқұбырдан шығып кетуін анықтау үшін жоғары кернеу береді.
• Компоненттердің бағдары мен мәнін тексеру: Резисторлар мен конденсаторлар сияқты бөлшектердің дұрыс типі, мәні және дұрыс бағдарда орнатылғанын тексереді.
• Қосу тесті: Бұл тақтаны қосып, нақты жұмыс жағдайларында қалай әлуетін тексереді.

Әуе зондтау сынағы өте икемді болса да, дұрыс сынақ әдісін таңдау мақсаттық өнімге, өндіріс көлеміне, нақты сынақ талаптарына және жалпы өндірістік процесте анықталады.

Ұшатын зонд сынақ жүйесінің компоненттері

Ұшатын зонд сынақ құралдарының негізгі компоненттеріне тоқталып, олардың рөлдерін егжей-тегжейлі түсіндірейік:

• Зондтар: Бұл тақтаның бетіне тікелей тиісетін супер дәл және төзімді инелер. Олардың серпімді немесе иілгіш ұштары контактінің тұрақты болуын және PCB-ның бетін сызып кетпеуін қамтамасыз етеді.
• Зонд жетегі механизмі: Бұл - зондтарды басқаратын механика - дәл актюаторлар. Олар әрбір зондты үш өлшемді кеңістікте тәуелсіз жылжыта алады, сондықтан тақтаның ең тығыз немесе ыңғайсыз орналасқан бөліктеріндегі сынақ нүктелеріне дейін жетуге мүмкіндік береді.
• Контрольная система: Бұл бағдарламалық және аппараттық қамтамасыз етудің жиынтығы, бүкіл процесті басқарады. Ол сынақ тізбегін басқарады, зондтарға қай жерге жылжу керектігін хабарлайды, барлық деректерді жинақтайды және сізбен әрекеттесуге мүмкіндік беретін экранды ұсынады.
• Сынақ қондырғысы (қажет болған жағдайда): Негізінен, қондырғыға мүлде мұқтаж болмау мақсаты көзделеді. Бірақ пішіні ерекше немесе иілгіш тақталар үшін бәрін дәл бағдарлау үшін қарапайым, реттелетін ұстағышты қолдануыңыз мүмкін.
• Өлшеу ішкі жүйесі: Бұл нақты электрлық сынақ жасауды орындайтын барлық ішкі электроника — салынған қуат көздері, көпфункциялы өлшеуіштер мен осциллографтар сияқты. Олардың барлығы сынақ бағдарламасымен үйлесімді түрде байланыстырылған.

Ұшатын щуптарды сынау қолданыстары

Сонымен, ұшатын щуптарды сынау жүйелері шынымен қай жерде қолданылады? Олардың икемділігі, жоғары қамтуы және тез қондыруы оларды әртүрлі салаларда негізгі таңдауға айналдырады.

• Прототиптеу және жаңа өнім шығару (NPI): Олар осы мақсатқа мүлде сәйкес келеді. Сіз жаңа конструкцияны дер кезінде сынауыңыз және алғашқы дизайн өзгерістеріне оңай бейімделуіңіз мүмкін.
• Төменгі және орташа көлемді өндіріс: Егер сіз миллиондаған өнім шығармасаңыз, арнайы сынақ қондырғысына инвестиция салу көбінесе тиімді болмайды. Ұшатын щуптар сізге үлкен бастапқы шығынсыз жоғары деңгейдегі тестілеу қамтитын болады.
• HDI және күрделі тақталар: Олар дәстүрлі "инелер жастығы" приспособлениясының аса қымбат болуынсыз жетуге мүмкіндігі жоқ, бірақ олар өте кішкентай сынақ алаңдары мен өте соңғы компоненттерге ене алады.
• Жөндеу/Қайта өңдеу/Салалық талдау: Өндіріс желісінен шыққан сәтсіз тақта болсын немесе саладан қайтарылған құрылғы болсын, ұшатын пробниктер идеалды диагностикалық құрал болып табылады. Сізге қосымша приспособление қажет болмай-ақ, дереу дәл сынақ жүргізуге мүмкіндік береді.
• Реттелетін салалар: Медициналық, әуежаңарты және автомобиль салалары сапа стандарттары талап ететін нақты деректер мен іздестіруді қамтамасыз еткендіктен, оларды ұнатады.

Негізінде, өнімдер тезірек ойлауға икемділікке ие болған сайын, осындай сергек сынақтың қолданылуы да үнемі өсе береді. Сондықтан ұшатын пробының қолданылуы одан әрі кеңейіп келеді.

Ұшатын пробының артықшылықтары

Сонымен, ұшатын пробының артықшылықтары неге ерекше, әсіресе заманауи электроника өндірісі мен PCB сапасын қамтамасыз ету үшін:

• Тапсырыс бойынша сынақ приспособленияларына қажеттілік жоқ: Бұл - үлкен нұсқа. Сіз қымбат, дәстүрлі "шегелер төсегі" қондырғысынан бас тартасыз. Бұл сізге алғашқы кезде көп ақша үнемдетеді, тестілеуді одан да тез бастауға мүмкіндік береді және плата дизайндарыңызды ешқандай қиындықсыз өзгерте аласыз.
• Жоғары тестілеу қамтылуы: Ұшып жүретін пробалы тестілеу жүйелері кеңінен қолданылады тақтадағы өте кішкентай, тығыз аймақтар үшін — мысалы, өте кішкентай виа немесе бір-біріне жақын орналасқан компоненттер — бұл дәстүрлі тестерлердің жетуге мүмкін болмайтын жерлері.
• Түпнұсқалар мен шағын серияларға бейімделу: Дизайндары әлі өзгеріп тұрған жаңа өнімдер мен шағын сериялар үшін нарыққа тез шығу қажет болған кезде ол негізгі шешім болып табылады.
• Нақты тестілеу нүктелерімен контакт: Пробалар тақтаның кез келген тексерілетін нүктесіне жылжып, электрлік тексеруді басынан аяғына дейін толық жүргізуге мүмкіндік береді.
• Әзірлеу уақытының қысқаруы: Қондырғыны жинау мен күту қажет болмағандықтан, сіз тестілеу бағдарламасын тез қолдана аласыз.
• Тиімді тестілеу: Бағдарламалық жасақтама зерттеуіштерді мүмкіндігінше тез қозғалту үшін ұтымды траекторияны пайдаланады, бүкіл процесті жылдамдатады, дәлдікті жоғалтпайды.
• Дәл сынақ өлшемдері: Тақтаға тікелей жанасу таза сигналдар мен шынымен сенімді деректер алуға мүмкіндік береді.
• Жинақтарға щұғымсыз әсер: Зерттеуіштердің жұмсақ жанасуы зақымдануды болдырмақ, сезімтал компоненттерде кішкене немесе мүлдем іздер қалдырмайды.
• Икемді сынақ әдістері: Жалғыз жүйе жиі функционалды, контурлық және шекаралық сканерлеу сияқты әртүрлі сынақтардың араласымын жүргізе алады, осылайша сізге бірнеше арнайы машиналардың қажетін болдырмайды.
• Ерекше ТСБ түрлерін қолдау: HDI, қатты-иілгіш немесе стандартты приспособление үшін қиын болатын басқа да ерекше пішінді тақталармен өте жақсы жұмыс істейді.

Ұшқыш зерттеуіш пен Контурлық Сынақ (ICT) және Арнайы Сынақ Приспособлениялары

Ұшатын зондтық тестерлерді контурлық тест (ICT) жабдықтары мен тапсырыс бойынша жасалған тест приспособленияларымен салыстыру зондтық тест жүйелері неге осылай танымал болғанын түсіндіруге көмектеседі.

Ұшып жүретін зондтық тестілеуді қашан қолдану керек

• Егер сіз прототиптік тестілеу, жаңа өнімдерді енгізу немесе жиі өзгеретін платалармен жұмыс істесеңіз, ұшқыш зондпен тестілеу — ең дұрыс таңдау. Ол икемділікке негізделген.
• Бірақ егер сіз барлық тест нүктелеріне оңай қол жеткізуге болатын өте жоғары көлемді өндірісте жұмыс істесеңіз, ICT әлі де тиімді болуы мүмкін — бір платадан кейін бір платаны тестілегенде ол тезірек жұмыс істейді.
• Шындығын айтсам, көптеген өндірушілер мүлдем таңдамайды — олар екеуін де қолданады. Осылайша, сіз ұшатын пробы мен тізбектегі сынақтың екеуінің де артықшылықтарын аласыз.

Ұшатын Пробты Сынау және Техникалық Қызмет көрсету бойынша Ең Жақсы Тәжірибе

Ұшатын проб жүйеңізден ең жақсы нәтиже алу үшін және плата сапасын жоғары ұстау үшін, салуға болатын келесі практикалық кеңестер:

Ұшатын Проб үшін Ең Жақсы Тәжірибе

• Регулярлы Техникалық Қызмет көрсету және Калибрлеу: Бірдеңе сынғанша күтіп отырмаңыз. Регулярлы түрде пробтар мен жүйенің өзін тазалаңыз, калибрлеңіз және тексеріңіз.
• Проб Жолдарын Оңтайландыру: Пробтардың жүретін жолдарын оңтайландыру үшін бағдарламалық құралды пайдаланыңыз. Жол қысқа болса, сынақ уақыты да тез болады.
• Пробпен Байланысты Тексеру: Байланыс кедергісіне мән беріңіз. Егер проб тозып кеткен болса, ол жақсы байланыс орнатпайды және сіздің көрсеткіштеріңіз дұрыс болмайды.
• Құжаттамаға Тестілеу Өзгерістерін Енгізу: Сіз тестілеу бағдарламасын жаңартқан сайын немесе машинаға түзету енгізгенде, оны құжаттаңыз. Дұрыс жазба кейінгі қиындықтардан сақтайды.
• Қоршаған ортаны бақылау: Ауданды таза ұстаңыз және температураны/ылғалдылықты тұрақты сақтаңыз. Бұл машина сезімтал болып, өлшеулердің мәндерінің ауытқуын алдын алады.
• Операторларды дайындау: Жүйемен жұмыс істейтін әр адам оны қауіпсіз пайдалана алатынын, тестілерді дұрыс орнатуын және жұмыстың тоқтауын азайту үшін негізгі ақауларды шеше алатынын білуі керек.
• Алтын Тақта/Кілт Тақта: Тестер әлі де дәл өлшеулер жүргізіп тұрғанын тексеру үшін әрқашан белгілі-жақсы тақта қолыңызда болсын. Бұл зондтың тозуын немесе туралау мәселелерін тез анықтауға мүмкіндік береді.
• Тестілеу Мәліметтерін Қарап Шығу: Тестілеу нәтижелерін жинаумен шектелмеңіз — оларды талдаңыз. Ақаулардың үлгілерін немесе болашақтағы мәселені көрсетуі мүмкін өлшеулердегі баяу ығысуларды іздеңіз.
• Тестілеуге Арналған Дизайн: PCB-ңызды орналастырған кезде, қолжетімді тестілеу нүктелерін қосуға көңіл бөліңіз. Бұл барлық жұмысты және әрбір тестілеу әдісін әлдеқайда оңайлатады.

Қорытынды

Сонымен, күнің соңында ұшатын пробыларды сынау жасау қазіргі заманғы электроника жасаушылар үшін негізгі шешімге айналды. Олар өте икемді және дәл болып табылады.

Бірінші прототипті жинауыңыз бен толық өндіріске көшуіңізге қарамастан, олардың ең үлкен артықшылықтары — арнайы құрылғылардың болмауы, жаңартудың оңайлығы және жақсы тестілеу қамтидылығы — тақта дизайндарыңыз үнемі өзгерсе де, сізге тиімді түрде тексеру жүргізуге мүмкіндік береді.

Ұшатын пробыларды сынау жүйелеріне салымыңызды максималдандыру үшін негізгілерді есте сақтаңыз: техникалық қызмет көрсету мен калибрлеуді ұстаныңыз, процессті жақсарту үшін тенденцияларды анықтау мақсатында тест деректеріңізді пайдаланыңыз және қажет болған кезде жөндеу жұмыстары үшін кәсіби көмек алыңыз.

Нәтижесінде? Қымбат құрылғылар мен ұзақ орнату уақытын қажет ететін ескі әдістермен салыстырғанда, ұшатын пробыларды сынау — әсіресе прототиптер, шағын сериялар және қазіргі күннің күрделі, жоғары тығыздықты тақталары үшін айқын жеңіс болып табылады.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

С: Қазіргі заманғы PCB-лер үшін ұшатын пробыларды сынау толық тестілеу қамтидылығын қалай қамтамасыз етеді?

Жауап: Негізінен, зондтар қол жететін кез-келген нүктеге — кішкентай виалар мен микросұрыптарға дейін — жылжуы мүмкін, сондықтан олар тақтадағы сынақ нүктелерінің түбіріне жетеді. Бұл дәстүрлі сынақ құрылғылары барлық жерге жету мүмкіндігі болмайтын тығыз HDI құрылымдары үшін өте пайдалы.

Сұрақ: Ұшатын зондты сынақ құрылғылары жоғары көлемді өндіріс үшін тиімді ме?

Жауап: Әдеттегі ICT-ға қарағанда ұшатын зондпен тексеру бір тақтаға шаққанда баяуырақ болады. Бірақ өнімділікті арттыру үшін сіз әрқашан бірнеше жүйені параллельде іске қоса аласыз. Тұрақты дизайнмен өте үлкен көлемдер үшін көптеген компаниялар әлі де ICT-ны қалайды — бірақ прототиптеу мен бастапқы растау үшін олар жиі ұшатын зондтарды қолданады.

Сұрақ: Зондтық сынақ жүйелері үшін қандай тұрақты техникалық қызмет көрсету қажет?

Жауап: Негізгілер: зондтарды регулярлы тазалаңыз және тексеріңіз, өлшеу жүйесін калибрлеуде ұстаңыз, бағдарламалық жасақтың жаңартуларын уақытында орнатыңыз және жоспарланған механикалық тексерістерді өткізбеңіз. Барлығының тегіс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін сапалы техникалық қызмет көрсету керек.

Сұрақ: Плата тақтасын зондтау негізіндегі сынақтың ең жақсы тәжірибелері қандай?

Жауап: Міне, нақтылықты тексеру үшін әрқашан қол астында «алтын тақша» сақтаңыз, бағдарламаларыңызды тиімділікке баптаңыз, зондтардың тозуын бақылаңыз, әрбір жөндеу мен калибрлеуді тіркеңіз, операторларыңызды жақсы дайындаңыз және жүйелік пен орташа тексерулерді ретімен өткізіп отырыңыз.