인쇄회로기판(PCB) 조립 및 테스트 기술이 빠르게 변화하는 오늘날, PCB 제조업체와 전자 설계자들은 제품의 품질과 신뢰성을 확보하는 것이 무엇보다 중요합니다. 효율적이고 확장 가능하며 비용 효율적인 테스트 솔루션을 찾을 때 두 가지 주요 방법이 부각되는데, 바로 일반적으로 '베드 오브 네일즈'(bed of nails) 테스트라고 알려진 인서킷 테스트(ICT)와 플라잉 프로브 테스트(FPT)입니다.
두 방법 모두 최고의 테스트 방식으로 간주되지만, ICT와 FPT 중 어떤 것을 선택할지에 대한 논의는 여전히 진행 중이며 보다 깊은 이해와 검토가 필요합니다. 생산 규모, 설계 및 테스트 요구사항에 따라 적절한 테스트 방법을 선택하는 것은 매우 중요합니다.
이 가이드는 두 가지 테스트 시스템을 이해하는 데 도움이 되는 포괄적인 안내서입니다. 실제 사례와 실용적인 팁은 물론 전문가의 의견도 포함되어 있습니다. 본 가이드를 통해 플라잉 프로브 테스트와 ICT, 즉 플라잉 프로브 테스트와 인서킷 테스트(in-circuit testing) 간의 주요 차이점, 각 테스트 구성의 장점, 그리고 각 테스트 방법이 PCB 테스트 요구 사항에 가장 적합한 상황에 대해 종합적으로 이해할 수 있습니다.
플라잉 프로브 테스트는 PCB 프로토타입 제작, 소규모에서 중규모 생산 및 신제품 도입(NPI) 테스트에 적합한 매우 유연하고 공구가 필요 없는 테스트 솔루션입니다. 전용 핀 위치 고정장치가 필요 없으며, 대신 첨단 로봇 기술과 테스트 소프트웨어로 제어되는 이동식 테스트 프로브(최대 8개 이상)를 사용합니다.
이 테스트 방법의 핵심 장점은 속도와 적응성을 결합한 설계에 있으며, 고가이며 노동 집약적인 전용 피복을 필요로 하지 않고 PCB 상의 특정 테스트 포인트(패드, 비아, 부품)와 물리적으로 접촉할 수 있습니다. 이 테스트 시스템은 설계 변경이 빈번한 응용 분야에 이상적이며 새로운 버전이 출시될 때 간편하게 업데이트할 수 있도록 보장합니다.
플라이트 프로브 테스트에는 동적 "테스트 LED" 점검, SMD 부품 방향 점검 및 (정확하게 구성된 경우) 동적 IC 프로그래밍이 포함될 수 있습니다.
인서킷 테스트(ICT)는 베드 오브 네일스 테스트 또는 간단히 ICT 테스트라고도 하며, 대량 생산의 산업 표준으로 오랫동안 자리잡아 왔습니다. 이 방법은 수백 내지 수천 개의 스프링 부하 핀이 장착된 특수 테스트 장비를 사용하며, 각 핀은 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 특정 테스트 포인트나 노드와 정확하게 정렬됩니다.
ICT 테스터(인서킷 테스터라고도 함)는 단 한 번의 작동으로 인쇄 회로 기판의 모든 노드를 동시에 테스트할 수 있어, 오픈 서킷, 쇼트 서킷, 디지털 오류, 납 브리지 및 기타 조립 결함을 탐지하기 위한 고속 자동 검사를 가능하게 합니다.
인자 |
플라잉 프로브 테스트 |
인서킷 테스트(In-Circuit Test, ICT) |
설치 비용 |
낮음(장치 필요 없음) |
높음(장치 필요) |
테스트 사이클/시간 |
PCB당 더 긴 테스트 사이클 |
매우 빠름—대량 생산에 적합 |
부피 적합성 |
프로토타이핑, 소량 생산, 빠른 변경 |
대규모 안정적인 양산 |
테스트 범위 |
유연함—나일스 베드로 도달할 수 없는 테스트 포인트 접근 가능 |
전체 기판 접근 시 최대 커버리지 |
변화 관리 |
쉬움, 소프트웨어 기반 |
비용 비쌈—주요 변경 시마다 새로운 피크스처 필요 |
최적의 테스트 방법 |
디자인 변경 시, DFT 리뷰, 신속한 피드백 |
안정적인 레이아웃, 효율성, 처리량을 위한 방법 |
접촉 방식 |
이동 가능한 프로브가 각 지점에 접촉 |
고정 핀(네일 베드 장치)이 모든 지점을 한 번에 접촉 |
손상 위험 |
매우 낮음 |
높음; 섬세한 패드에서 위험 있음 |
화면 |
ICT 테스트 |
플라잉 프로브 테스트 |
Fixture type |
여러 개의 고정 핀을 사용하는 전용 테스트 장치 (베드 오브 나이스 장치) |
전용 장치 없음; 이동 가능한 플라잉 프로브 사용 |
시험 과정 |
모든 포인트를 동시에 테스트 |
순차적 테스트; 프로브가 한 테스트 지점에서 다음 지점으로 이동 |
시험 시간 |
기판당 수초 — 대량 생산에 이상적 |
기판당 수분 — 프로토타입 및 소량 생산 작업에 적합 |
유연성 |
변경 시마다 새로운 장치가 필요하므로 유연성 낮음 |
높음; 소프트웨어 조정과 신속한 재프로그래밍 가능 |
검사당 비용 |
대량 생산 시 단가 낮음, 하지만 초기 장치 비용은 높음 |
기판당 비용은 더 높지만, 초기 비용은 거의 없음 |
테스트 범위 |
개방 회로, 단락 회로, 값 확인 및 통합 기능에 가장 적합 |
개방/단락 검사에는 탁월하고 일부 값 확인이 가능하지만, 고밀도 BGA 또는 내층 결함의 경우 제한될 수 있음 |
테스트 복잡성 |
추가 설정을 통해 기능 테스트 수행 가능 |
기능 테스트는 제한적이며, 전기적 특성 및 부품 점검에 중점 |
최고의 용도 |
성숙되고 대량 생산되는 보드에 대한 인서킷 테스트 |
신속한 프로토타이핑, 신제품 도입(NPI), 소량 생산 및 설계 변경이 빈번한 보드 |
위험 |
핀 마모, 패드 손상 가능성(특히 관리가 잘 되지 않을 경우) |
최소한의 위험, 패드와 회로 기판에 무척 안전함 |
하이브리드 테스트를 사용해야 하는 이유: 연속적인 플라잉 프로브 테스트와 회로 내 테스트(ICP)를 결합하면 설계 검증부터 대량 생산에 이르기까지 현대 인쇄 회로 기판 생산 라인의 다양한 조립 테스트 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
Q: DFM/DFT 검증에 가장 적합한 테스트 방법은 무엇입니까?
A: 플라잉 프로브 측정은 설계 반복 및 제조 중심 설계 작업에 있어 뛰어난 장점을 제공합니다. 하드웨어 설치가 필요 없으며 설계 변경에 신속하게 대응할 수 있습니다.
Q: 주요 차이점은 무엇인가요—플라잉 프로브와 인서킷 테스트(ICP)의 차이?
A: ICT 기술은 베드 오브 네일스(bed of nails)를 사용하여 인쇄 회로 기판(PCB)의 모든 노드를 동시에 테스트하므로 대량 생산 및 저비용 응용에 적합합니다. 반면, 무빙 프로브 테스트는 순차적(무빙 프로브) 테스트 방식을 사용하여 소량 생산에 적합하며 다수의 PCB 수정 사항을 유연하게 처리할 수 있습니다.
Q: 플라잉 프로브 테스트로 완전한 기능 테스트를 수행할 수 있나요?
A: 간단한 회로의 경우 가능하지만, 회로 동작을 완전히 검증하기 위해서는 일반적으로 ICT(및 기능 장치)가 더 자주 사용됩니다.
Q: 하나의 테스트 시스템에만 의존할 경우 어떤 위험이 있나요?
A: 단일 검사 방법에 의존하면 신제품 출시 및 대량 생산 과정에서 결함을 놓치거나 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 두 가지 검사 방법을 병행하거나 자동 광학 검사(AOI) 또는 X선 검사를 추가하면 모든 검사 범위 요구사항을 충족할 수 있습니다.
Q: ICT와 플라잉 프로브의 속도는 어떻게 비교되나요?
A: ICT 시스템은 일반적으로 시간당 수백 개의 인쇄 회로 기판(PCB)를 테스트할 수 있습니다. 반면, 플라잉 프로브 테스트는 회로 기판의 복잡성에 따라 시간당 수십 개 정도만 테스트할 수 있습니다.
회로 내 테스트와 플라잉 프로브 테스트 중 어떤 것을 선택할지는 궁극적으로 생산 요구사항, 기판 복잡성, 예산 및 시장 출시 시간에 따라 달라진다. 플라잉 프로브 테스트는 제품 개발의 초기 단계, 신속한 개발 및 혁신 단계에서 뛰어나며, 설계 반복을 신속하게 수행하고 즉각적인 피드백을 받을 수 있도록 한다. 회로 내 테스트는 전용 장비와 동시에 테스트를 수행할 수 있는 능력을 바탕으로 성숙하고 안정적이며 대규모인 생산 라인에 대해 포괄적이고 신속하며 비용 효율적인 테스트 커버리지를 제공한다.
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