Flying Probe және ICT: PCB-ті тексерудің негізгі салыстыруы

Кіріспе

Басылған электрондық схемалар (BES) жинау мен сынау саласының бүгінгі таңда тез дамып келе жатқан жағдайында өнімнің сапасы мен сенімділігін қамтамасыз ету BES өндірушілері мен электрондық конструкторлар үшін маңызды. Тиімді, масштабталатын және құны тиімді сынақ шешімдерін іздегенде екі тәсіл басым болып табылады: әдетте "шайтан тісті аспан" деп аталатын тізбектегі сынақ (TС) және ұшатын пробырмен сынақ (ҰПС).
Екеуі де ең жақсы сынақ әдістерінің бірі болып саналады, бірақ ТС пен ҰПС арасындағы таңдау әлі күнге дейін талқыланып келе жатқан мәселе болып табылады және оны тереңірек түсіну мен талқылау қажет. Өндірістің әртүрлі көлемдеріне, конструкцияға және сынақ талаптарына сәйкес тиісті сынақ әдісін таңдау маңызды.
Бұл нұсқаулық сізге осы екі сынақ жүйесін түсінуге көмектесетін толық бағдарламалау құралы болып табылады. Онда нақты мысалдар мен практикалық кеңестер ғана емес, сондай-ақ сарапшылардың пікірлері де қамтылған. Бұл нұсқаулық арқылы сіз олардың арасындағы негізгі айырмашылықтар — әуеде зондтау сынағы мен АТҚ, әуеде зондтау сынағы мен тізбектегі сынақ — әрбір сынақ орнатуының артықшылықтары және әрбір сынақ әдісінің PCB-ңызды сынау қажеттіліктеріңіз үшін ең жақсы сәйкес келетін жағдайлар туралы толық түсінік аласыз.

Әуеде зондтау деген не Сынау ?

Әуеде зондтау сынағы — баспаның прототиптеуіне, шағын және орташа көлемдегі өндіріске және жаңа өнімді енгізу (NPI) сынағына сәйкес келетін, құралсыз, өте икемді сынақ шешімі болып табылады. Ол арнайы штифті орналастыру құрылғыларының қажеттілігін жояды да, оның орнына алдыңғы қатарлы робототехника мен сынақ бағдарламасымен басқарылатын (сегіз немесе одан да көп) қозғалмалы сынақ зондтарын қолданады.
Бұл сынақ әдісінің негізгі артықшылығы – жылдамдық пен икемділікті үйлестіретін дизайнында, ол арнайы қымбат және еңбекті қажет ететін приспособленияларды қолданбастан PCB-дегі нақты тест нүктелеріне (аудандар, виалар, компоненттер) физикалық тікелей қосылуға мүмкіндік береді. Бұл сынақ жүйесі жиі дизайнды өзгерту талап ететін қолданбалар үшін идеалды және жаңа нұсқалар шыққан кезде оңай жаңартуға кепілдік береді.

Ұшқыш зондтық тест қалай жұмыс істейді?

1. CAD деректері мен торлы тізімді импорттау: Сынақ инженерлері толық PCB дизайнының деректерін (PCB торлы тізімін қоса алғанда) ұшырылатын зондық тестке енгізеді.
2. Сынақ бағдарламасын құру: Сынақ бағдарламасы автоматты түрде PCB-дегі бірнеше сынақ нүктелеріне жету үшін зонд траекториясын жоспарлайды.
3. Қозғалмалы зондтар әрекетте: Автоматтандырылған ұшқыш зонд PCB-де кедергі, сыйымдылық, ашық тізбек және қысқа тұйықталу сынақтарын жүргізу үшін бір сынақ нүктесінен екіншісіне қарай жылжиды.
4. Тестілеу қамтылуын есептеу: жүйе әрбір желіден немесе басқару нүктесінен нақты уақыт режиміндегі деректерді жинақтайды және потенциалдық ақауларды немесе жинақтау кемшіліктерін дер кезінде белгілейді.

Ұшақ зондімен тестілеу динамикалық «тестілеу LED» тексерулерін, SMD компоненттерінің бағдарлауын тексеруді және (егер дұрыс конфигурацияланған болса) динамикалық IC программалауды қамтиды.

Тізбектегі тестілеу (ICT) дегеніміз не?

Тізбектегі тестілеу (ICT), сонымен қатар шпилькалар жиыны ретінде немесе тек ICT тестілеу ретінде де белгілі, ұзақ уақыт бойы массалық өндірістің салалық стандарты болып табылады. Бұл әдіс баспа платасындағы нақты тестілеу нүктесіне немесе түйінге дәл сәйкес келетін мыңдаған серіппелі шпилькамен жабдықталған арнайы тестілеу құралдарын пайдаланады.
ICT тестерлері (тізбектегі тестерлер деп те аталады) баспа платасының барлық түйіндерін бір мезгілде және бір басып тастау арқылы тексеруі мүмкін, бұл бүкіл платаның жоғары жылдамдықты автоматтандырылған тексеруін қамтамасыз етеді және ашық тізбектерді, қысқа тұйықталуларды, сандық қателерді, дәнекерленген көпірлерді және басқа да жинақтау кемшіліктерін анықтайды.

ICT қалай жұмыс істейді?

• Тапсырыс бойынша сынақ құрылғысының дизайны: Әрбір жаңа баспа платасы баспа платасының нақты сынақ нүктелерімен контактіленетін штифтері бар арнайы құрылғыны талап етеді.
• Платаны орналастыру: Баспа платасы бір ғана операцияда осы қозғалмалы/иілгіш штифтерге басылады.
• Бір уақытта сынау: Сынақ құрылғысына сигналдар енгізу арқылы АСТ жүйелері бір операцияда барлық тізбек желілерінде ашық тізбекті, қысқа тұйықталуды және компоненттердің мәндерін тексеруі мүмкін, бұл тиімділікті максималды арттырады.
• Автоматтандырылған есеп беру: Сынақ бағдарламасы әрбір партия үшін толық шығым, ақаулық деңгейі және сынақ қамтуы туралы есептерді құрастырады.

ICP мен Ұшып Жүрген Проб арасындағы айырмашылықтар

Сынақ жылдамдығы мен өткізу қабілеті

• АСТ: Бұл әрбір сынақ нүктесін бір уақытта сынауға мүмкіндік береді, сондықтан өте жылдам және массалық өндіріске идеалды: сағатына жүздеген баспа платаларын сынауға болады.
• Ұшатын щуп: Бұл тест бір уақытта қозғалмалы щуп тек бір сынақ нүктесіне ғана жанаса алатындықтан, тізбекті тест болып табылады; сондықтан, тест циклы салыстырмалы түрде ұзақ, оны прототиптеу немесе кіші-орта сериялы өндіріске сәйкес келеді.

Кірістіру талаптары

• ICT: Әрбір басылған схема тақтасының дизайны арнайы, есептеп жасалған тест платформасын талап етеді. Бұл тест платформалары қымбатқа түседі және әсіресе жиі өзгертулер жасалғанда дайындалу уақыты ұзақ болады.
• Ұшатын щуп: Бұл әдіс ешқандай арнайы жабдықты талап етпейді, тек бағдарламалық қамтамасыз ерудің өзгеруін ғана қажет етеді. Қозғалмалы щупты реттеу оңай, ал тестілеу бағдарламасын тез жаңартуға болады, бұл істемеу циклын қысқартады.

Икемділік және Өзгерістермен Басқару

• ICT: Оның икемділігі жеткіліксіз. Печаттық платаның тест нүктелерінің орнын өзгерту сияқты кез келген дизайнын өзгерту — тест жабдығын қайта жасау қажеттілігін білдіреді.
• Ұшатын щуп: Бұл тәсіл үлкен икемділік береді және жылдам прототиптеуге идеялды келеді. Дизайндағы кез келген өзгеріс тек тестілеу бағдарламасын бір рет жаңартуды ғана талап етеді.

Тестілеу Қамтылуы мен Дәлдігі

• ICT Тесті: Бір уақытта көбірек түйіндерді талдау тестілеудің толықтығын арттырады. Бұл негізінен саңылаулардың шағын дәнекерлеу мәселелерін анықтау және функционалды интеграциялық тестілер жүргізу үшін пайдалы.
• Ұшқыш Зонд Тестілеуі: Бұл әдіс ашық/қысқа тұйықталу тізбектерін анықтауға және компонент деңгейіндегі анықтауға тиімді, бірақ қолжетімсіз түйіндер үшін ICT-пен салыстырғанда кейбір шектеулері болуы мүмкін.

Қауіп пен Техникалық Қызмет Көрсету

• ICT Тестерлер: Фиксатураның штифтінің тозуы немесе дұрыс орналаспауы жалған дұрыс еместіктерге немесе сызықтарға әкеп соғуы мүмкін.
• Ұшқыш Зонд Тестілеу: Жұмсақ зонд контактісі; PCB зақымдану қаупі минималды.

Ұшқыш Зонд пен ICT-нің Артықшылықтары мен Кемшіліктері

ICT пен Ұшып Жүрген Зондының Толық Салыстырмалы Кестесі: (жалғасы)

Әрбір сынақ жүйесін қашан қолдану керек: Практикалық нұсқау

Ұшып жүретін зондтық тестілеуді қашан қолдану керек

• Сіздің PCB-ті сынақтан өткізу жұмысыңыз прототип, бастапқы NPI немесе шағын серия болып табылады.
• Орналасу әлі өзгеріп тұр — тез және икемді бейімделуге мұқтажсыз.
• Тестілеу платформаларының күту уақыты мен құнын жоюға мүмкіндік беретін тез және экономикалық тестілеу шешімі қажет.
• DFT немесе DFM талдауы жүргізілуде; сізге тестілеу нүктелері арқылы қайталанатын жұмыс қажет.
• Басылып шығарылған схемалық тақталардағы тестілеу нүктелері тығыз орналасқан аймақтарда таратылған және жету қиын.

ICT/Тізбектегі тестілеуді қашан қолдану керек

• Сіздің схемалық дизайныңыз аяқталды және өндірісті біртіндеп көбейтіп отырсыз.
• Жоғары өткізу қабілеті (синхронды тестілеу) және мүмкіндігінше қысқа бір карталық тестілеу уақыты маңызды.
• Бюджет тестік жабдықтарға алғашқы инвестиция салуға мүмкіндік береді, оның нәтижесінде кейінірек үлкен масштабты қолданымдар үшін пайда түседі.
• Функционалды тестілеу, компоненттерді бағдарламалау және одан әрі тізбектегі тексерулер қажет.
• Басылып шығарылған платалардың орналасуы келесі өндірістік циклде көп өзгермеуі тиіс.

Пробалық тестілеуді және тізбектегі тестілеуді біріктіру

Неліктен гибридті тестілеу қолданылады? Тізбекті ұшақтық тестілеу мен тізбектегі тестілеудің біріктірілуі заманауи басылып шығарылған платалар өндірісінің әртүрлі жинақтау тестілеу қажеттіліктерін дизайнды растаудан бастап массалық өндіріске дейін қамтамасыз ете алады:

• Ұшу пробалары бастапқы тестілеу стратегияларын әзірлеуге, дизайнын тестілеу мәселелерін анықтауға және инженерлік өзгерістер тапсырысын (ECO) қолдауға көмектеседі.
• Дизайн мен тестілеу нүктелері анықталғаннан кейін, тиімді тестілеуді және жылдам, үлкен көлемді өндірісті қамтамасыз ету үшін ақпарат және байланыс технологиялары жабдықтарына инвестиция салыңыз.

ICT және Ұшу Пробаларымен Тестілеу туралы ЖИҚ

С: DFM/DFT растау үшін қай тестілеу әдісі ең жақсы?

Жарамды: Ұшатын зонд өлшеулері жобалау итерациясы мен өндіріске бағытталған жобалау жұмыстары үшін бәсекеден озық артықшылықтар ұсынады. Олар қосымша жабдықтарды орнатуды талап етпейді және жобалау өзгерістеріне тез реакция беруге мүмкіндік береді.

С: Негізгі айырмашылық қандай — ұшатын зонд пен тізбектегі тестілеу арасында?

Ж: ICT технологиясы баспа платаның барлық түйіндерін бір уақытта тексеру үшін «шипылдақтар жастығы» әдісін қолданады, сондықтан көптеп шығарылатын, төменгі құны бар қолданбалар үшін идеалды. Ал екінші жағынан, қозғалыстағы зондтық тестілеу тізбектелген (қозғалыстағы зонд) тестілеу әдісін қолданады, бұл аз сериялы өндіріске сәйкес келеді және баспа платалардың бірнеше модификацияларын икемді түрде өңдеуге қабілетті.

С: Ұшатын зонд тесті толық функционалды тестілеуді орындай ала ма?

Ж: Қарапайым схемалар үшін мүмкін болса да, тізбектің жұмысын толығымен тексеру үшін жиірек ICT (сондай-ақ функционалды құрылғылар) қолданылады.

С: Тек бір ғана тест жүйесіне сүйенудің қандай қаупі бар?

A: Жалғыз ғана тексеру әдісіне сүйену жаңа өнімдерді шығару кезінде немесе жаппай өндіру кезінде ақаулардың байқалмауына немесе тежелуге әкеп соғуы мүмкін. Екі тексеру әдісін біріктіру (немесе автоматтандырылған оптикалық тексеру немесе рентгендік тексерумен толықтыру) барлық тексеру қамту талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді.

С: ICT жылдамдығы ұшқыш зондпен салыстырғанда қандай?

Ж: ICT жүйелері әдетте сағатына жүздеген баспа платаларын тексере алады. Ал ұшқыш зондпен тексеру күрделілігіне байланысты сағатына бірнеше ондықтарын ғана тексере алады.

Қорытынды: Сіздің PCB қажеттіліктеріңізге ең жақсы тестілеу

Тізбектегі тестілеу мен ұшқыш зондты тестілеу арасындағы таңдау өндірістік талаптарға, тақтаның күрделілігіне, бюджетке және нарыққа шығару уақытына байланысты. Ұшқыш зондты тестілеу өнімнің дамуының ерте, жылдам және инновациялық сатыларында, жобалауды тез қайталауға және дер кезінде кері байланыс алуға мүмкіндік береді. Тізбектегі тестілеу арнайы жабдықтары мен бір уақытта тестілеу мүмкіндіктері арқылы пісіп жетілген, тұрақты және үлкен көлемді жинау жолдары үшін толық, жылдам және тиімді бағалы тестілеу қамтамасыз етеді.