Flying Probe vs ICT: Den ultimate sammenligningen for PCB-testing

Introduksjon

I dagens raskt utviklende felt innen printkretskort (PCB) montering og testing, er det avgjørende for PCB-produsenter og elektronikkdesignere å sikre høy produktkvalitet og pålitelighet. Når man søker etter effektive, skalerbare og kostnadseffektive testløsninger, skiller to metoder seg ut: in-circuit testing (ICT), vanligvis kjent som «bed of nails»-testing, og flying probe testing (FPT).
Begge anses som blant de beste testmetodene, men valget mellom ICT og FPT er fortsatt en pågående debatt som krever dypere forståelse og diskusjon. Å velge riktig testmetode basert på ulik produksjonskapasitet, design og testkrav er kritisk.
Denne guiden er et omfattende navigeringsverktøy som hjelper deg med å forstå disse to testsystemene. Den inneholder ikke bare eksempler fra virkeligheten og praktiske tips, men også ekspertmeninger. Gjennom denne guiden vil du få en helhetlig forståelse av de viktigste forskjellene mellom dem – flyende probe-testing mot ICT, flyende probe-testing mot in-circuit-testing – fordeler med hver testoppsett, og de situasjonene der hver testmetode er best egnet for dine behov innen PCB-testing.

Hva er flyende probe Testing ?

Flyende probe-testing er en svært fleksibel, verktøyløs testløsning som er egnet for PCB-prototyping, produksjon i små til middels volum og testing i ny produktinnføring (NPI). Den eliminerer behovet for dedikerte festeposisjoner, og bruker i stedet bevegelige testprober (opptil åtte eller flere) styrt av avanserte roboter og testprogramvare.
Hovedfordelen med denne testmetoden ligger i dens design, som kombinerer hastighet og tilpassingsevne, og som tillater fysisk kontakt med spesifikke testpunkter (padder, viaer, komponenter) på PCB-en uten behov for dyre og arbeidskrevende dedikerte fiksturer. Dette testsystemet er ideelt for applikasjoner som krever hyppige designendringer og sikrer enkel oppdatering når nye versjoner utgis.

Hvordan fungerer en flyveprobe-test?

1. Importer CAD-data og nettliste: Testteknikere laster inn den komplette PCB-konstruksjonsdataen (inkludert PCB-nettlisten) i flyveprobetesten.
2. Generer testprogram: Testsprogramvaren planlegger automatisk probebanen for å kontakte flere testpunkter på PCB-en.
3. Bevegelige probler i aksjon: Den automatiserte flyveproben beveger seg fra ett testpunkt til et annet for å utføre målinger av motstand, kapasitans, åpne kretser og kortslutninger.
4. Testdekningrapportering: Systemet samler inn sanntidsdata fra hvert nettverk eller kontrollpunkt og markerer umiddelbart potensielle feil eller monteringsdefekter.

Flyteprobe-testing kan inkludere dynamiske "test LED"-sjekker, SMD-komponentorienteringssjekker og (hvis konfigurert riktig) dynamisk IC-programmering.

Hva er In-Circuit Test (ICT)?

In-circuit testing (ICT), også kjent som bed of nails-testing eller enkelt ICT-testing, har lenge vært bransjestandard for masseproduksjon. Denne metoden bruker spesialisert testutstyr utstyrt med hundrevis eller til og med tusenvis av fjærbelasted pinner, hver nøyaktig justert til et bestemt testpunkt eller node på den trykte kretskortet.
ICT-testere (også kjent som in-circuit testere) kan teste alle noder på et trykt kretskort samtidig med ett trykk, noe som muliggjør hurtig automatisert inspeksjon av hele kortet for å oppdage åpne kretser, kortslutninger, digitale feil, loddebrygder og andre monteringsdefekter.

Hvordan fungerer ICT?

• Tilpasset testutstyrsdesign: Hvert nytt kretskort krever en dedikert enhet med pinner for kontakt til spesifikke testpunkter på kretskortet.
• Plassering av kort: PCB-en presses ned over disse bevegelige/fleksible pinnene i én operasjon.
• Samtidig testing: Ved å sende inn signaler til testutstyret kan ICT-systemer utføre åpen krets, kortslutning og komponentverditesninger på alle kretsnettverk i én operasjon, noe som maksimerer effektiviteten.
• Automatisert rapportering: Testprogramvaren genererer omfattende rapporter over yield, defektrate og testdekning for hver batch.

ICP vs. Flying Probe-test: Nøkkelforskjeller

Testhastighet og produksjonskapasitet

• ICT: Det tillater simultan testing av hvert testpunkt, noe som er veldig raskt og ideelt for masseproduksjon: hundrevis av kretskort kan testes per time.
• Flying Probe: Denne testen er en sekvensiell test fordi den bevegelige probe bare kan kontakte ett testpunkt om gangen; derfor er testsyklusen relativt lang, noe som gjør den mer egnet for prototyping eller produksjon i små til mellomstore serier.

Krav til fikstur

• ICT: Hvert trykkede kretskortdesign krever en dedikert, skreddersydd testplattform. Disse testplattformene er kostbare og har lange leveringstider, spesielt ved hyppige modifikasjoner.
• Flying Probe: Denne metoden krever ingen spesiell utstyr, bare programvareendringer. Den bevegelige probe er enkel å justere, og testprogrammet kan oppdateres raskt, noe som forkorter innstillingssyklusen.

Fleksibilitet og endringshåndtering

• ICT: Dens fleksibilitet er utilstrekkelig. Enhver designendring (som å endre plasseringen av testpunkter på kretskortet) betyr at testutstyret må lages på nytt.
• Flying Probe: Denne tilnærmingen gir stor fleksibilitet og er ideell for rask prototyping. Alle designendringer krever kun en enkelt oppdatering av testprogrammet.

Testdekning og nøyaktighet

• ICT-test: Å analysere flere noder samtidig gjør det mulig å oppnå mer omfattende testdekning. Dette er spesielt nyttig for å oppdage mindre loddefeil og utføre funksjonelle integrasjonstester.
• Flying Probe Tester: Denne metoden er effektiv for å oppdage brudd og kortslutninger samt komponentnivå-deteksjon, men kan ha visse begrensninger sammenlignet med ICT når det gjelder utilgjengelige noder.

Risiko og vedlikehold

• ICT-testere: Risiko for slitasje eller feiljustering av fixturpinner som fører til feilaktige svikt eller skraper på kretskortet.
• Flying Probe-testing: Bløt sondekontakt; minimal risiko for skade på kretskort.

Fordeler og ulemper med Flying Probe og ICT

Detaljert sammenligningstabell: ICT vs Flying Probe (fortsettelse)

Når du skal bruke hvert testsystem: En praktisk guide

Når du skal bruke flyende probe-testing

• Ditt PCB-testarbeid er en prototype, tidlig NPI eller liten serie.
• Layoutet endres fremdeles – trenger rask og fleksibel tilpasning.
• Du trenger en rask og økonomisk testløsning som eliminerer ventetid og kostnader knyttet til testplattformer.
• DFT- eller DFM-analyse pågår; du må iterere gjennom testpunktene.
• Testpunkter på kretskort er fordelt i områder med høy tetthet og er vanskelige å nå.

Når skal du bruke ICT/In-Circuit Test

• Kretskonstruksjonen din er ferdig, og du øker produksjonen gradvis.
• Høy ytelse (synkront testing) og kortest mulig testtid per kort er avgjørende.
• Budsjettet tillater en førstegangsinvesteringsutgift i testutstyr, som deretter gir avkastning på investeringen ved større skala anvendelser.
• Funksjonell testing, komponentprogrammering og ytterligere in-circuit-sjekker er nødvendig.
• Oppsettet av kretskortene bør ikke endre seg mye i neste produksjonsperiode.

Kombinere probe-testing og innebygget kretstesting

Hvorfor bruke hybridtesting? Å kombinere suksessiv flygeprobe-testing og innebygget kretstesting kan dekke de mangfoldige behovene for monteringstesting i moderne kretskortproduksjonslinjer, fra designverifikasjon til massproduksjon:

• Flygeprober hjelper til med å utvikle innledende teststrategier, identifisere designrelaterte testproblemer og støtte tekniske endringsordrer (ECO).
• Når designet og testpunktene er fastlagt, invester i informasjons- og kommunikasjonsteknologisk utstyr for å muliggjøre effektiv testing og rask, høyvolumsproduksjon.

Ofte stilte spørsmål om ICT og flygeprobe-testing

Q: Hvilken testmetode er best for DFM/DFT-validering?

A: Flygeprobemålinger gir uovertruffne fordeler for designiterasjon og produksjonsorienterte designinnsats. De krever ingen hardwareinstallasjon og tillater rask respons på designendringer.

Q: Hva er hovedforskjellen – flying probe kontra in-circuit test?

A: ICT-teknologi bruker en 'seng av negler' for å teste alle noder på en kretskort samtidig, noe som gjør den ideell for høy volumproduksjon med lave kostnader. Flying probe-test, derimot, bruker en sekvensiell (bevegelig probe) testmetode, egnet for småserietest og i stand til å fleksibelt håndtere flere modifikasjoner av kretskort.

Q: Kan flying probe-test utføre fullstendig funksjonell testing?

A: Selv om det er mulig for enkle kretser, brukes ofte ICT (sammen med funksjonelle enheter) til å fullt ut verifisere driften av en krets.

Q: Hva er risikoen ved å kun stole på ett testsystem?

A: Å stole på én inspeksjonsmetode kan føre til at defekter overses eller at flaskehalser oppstår under lansering av nye produkter og masseproduksjon. Kombinasjon av to inspeksjonsmetoder (eller supplert med automatisk optisk inspeksjon eller røntgeninspeksjon) kan dekke alle krav til inspeksjonsdekning.

Q: Hvor rask er ICT i forhold til flying probe?

A: ICT-systemer kan typisk teste hundrevis av trykte kretskort per time. I motsetning til dette kan flyende probe-testing bare klare å teste et par dusin per time, avhengig av kompleksiteten til kretskortet.

Konklusjon: Beste testing for dine PCB-behov

Valget mellom in-circuit-testing og flyende probe-testing avhenger til slutt av produksjonskrav, bokompleksitet, budsjett og tid til markedet. Flyende probe-testing er fremragende i de tidlige, raske og innovative stadiene av produktutvikling, og muliggjør rask designiterasjon og umiddelbar tilbakemelding. In-circuit-testing, med sitt dedikerte utstyr og mulighet for simultan testing, gir omfattende, rask og kostnadseffektiv testdekning for modne, stabile og store produksjonslinjer.