Flying Probe vs ICT: Comparația finală pentru testarea PCB

Introducere

În domeniul în continuă evoluție al asamblării și testării circuitelor imprimate (PCB), asigurarea unei calități și fiabilități ridicate a produselor este esențială pentru producătorii de PCB și proiectanții electroniști. Atunci când se caută soluții eficiente, scalabile și rentabile pentru testare, două abordări se remarcă: testarea în-circuit (ICT), cunoscută în mod obișnuit ca „testare tip pat de cuie”, și testarea cu sonde zburătoare (FPT).
Ambele sunt considerate printre cele mai bune metode de testare, dar alegerea între ICT și FPT rămâne o dezbatere în curs care necesită o înțelegere și discuție mai aprofundată. Selectarea metodei potrivite de testare în funcție de diferitele volume de producție, proiectare și cerințe de testare este esențială.
Acest ghid este un instrument complet de navigare care vă ajută să înțelegeți aceste două sisteme de testare. Include nu doar exemple din lumea reală și sfaturi practice, ci și opinii ale experților. Prin intermediul acestui ghid, veți obține o înțelegere cuprinzătoare a diferențelor cheie dintre ele — testarea cu sonde zburătoare vs. ICT, testarea cu sonde zburătoare vs. testarea în circuit — avantajele fiecărui tip de configurare a testului, precum și scenariile în care fiecare metodă de testare este cel mai potrivită pentru nevoile dvs. de testare a PCB-urilor.

Ce este testarea cu sonde zburătoare Testare ?

Testarea cu sonde zburătoare este o soluție de testare extrem de flexibilă, fără utilizarea unor scule dedicate, potrivită pentru prototiparea PCB-urilor, producția de volum mic până la mediu și testarea introducerii unui produs nou (NPI). Aceasta elimină necesitatea utilizării unor dispozitive fixe de poziționare a pinilor, folosind în schimb sonde de testare mobile (până la opt sau mai multe) controlate de roboți avansați și software de testare.
Avantajul principal al acestei metode de testare constă în designul său, care combină viteză și adaptabilitate, permițând contactul fizic cu puncte de testare specifice (pads, vias, componente) pe placa PCB fără a necesita fixture dedicate scumpe și laborioase. Acest sistem de testare este ideal pentru aplicații care necesită ajustări frecvente ale designului și asigură actualizări ușoare atunci când sunt lansate versiuni noi.

Cum funcționează un test cu sondă zburătoare?

1. Importă date CAD și listă de conexiuni: Inginerii de testare încarcă datele complete ale designului PCB (inclusiv lista de conexiuni a PCB-ului) în sonda de testare în zbor.
2. Generarea programului de testare: Software-ul de testare planifică automat traiectoria sondei pentru a contacta mai multe puncte de testare pe placa PCB.
3. Sonde mobile în acțiune: Sonda zburătoare automatizată se deplasează dintr-un punct de testare în altul pentru a efectua teste de rezistență, capacitate, circuit deschis și scurtcircuit.
4. Raportarea acoperirii testelor: Sistemul colectează date în timp real de la fiecare punct de rețea sau control și semnalează imediat eventuale defecțiuni sau defecte de asamblare.

Testarea cu sonde de zbor poate include verificări dinamice ale "LED-urilor de test", verificări ale orientării componentelor SMD și (dacă este configurat corect) verificări dinamice Programarea IC.

Ce este testarea în circuit (ICT)?

Testarea în circuit (ICT), cunoscută și ca testare tip 'pat de ace' sau pur și simplu testare ICT, este de mult timp standardul industrial pentru producția de masă. Această metodă folosește echipamente specializate de testare echipate cu sute sau chiar mii de pini cu arc, fiecare aliniați precis cu un anumit punct de test sau nod de pe placa circuitului imprimat.
Testerele ICT (cunoscute și ca teste în circuit) pot testa toate nodurile unei plăci de circuit imprimat simultan, cu un singur apăsare, permițând o inspecție automată rapidă a întregii plăci pentru a detecta circuite deschise, scurturi, erori digitale, punți de lipire și alte defecte de asamblare.

Cum funcționează ICT?

• Proiectare personalizată a dispozitivelor de testare: Fiecare placă nouă de circuit imprimat necesită un dispozitiv dedicat cu pini pentru contactarea unor puncte de testare specifice de pe placa de circuit imprimat.
• Poziționarea plăcii: PCB-ul este apăsat pe acești pini mobili/flexibili într-o singură operațiune.
• Testare simultană: Prin injectarea de semnale în echipamentul de testare, sistemele ICT pot efectua teste de circuit deschis, scurtcircuit și valoare a componentelor pe toate rețelele circuitului într-o singură operațiune, maximizând astfel eficiența.
• Raportare automatizată: Software-ul de testare va genera rapoarte complete privind randamentul, rata defectelor și acoperirea testelor pentru fiecare lot.

ICP vs Test cu sondă zburătoare: Diferențe cheie

Viteză de testare și productivitate

• ICT: Permite testarea simultană a fiecărui punct de testare, fiind foarte rapid și ideal pentru producția de masă: sute de plăci de circuit imprimat pot fi testate pe oră.
• Probă zburătoare: Acest test este un test secvențial deoarece sonda mobilă poate contacta doar un singur punct de testare la un moment dat; prin urmare, ciclul de testare este relativ lung, ceea ce îl face mai potrivit pentru prototipare sau producție în cantități mici sau medii.

Cerințe privind dispozitivele

• ICT: Fiecare imprimată proiectare placă de circuit necesită o platformă de testare dedicată, concepută special. Aceste platforme de testare sunt costisitoare și au termene lungi de livrare, mai ales în cazul modificărilor frecvente.
• Probă zburătoare: Această metodă nu necesită echipamente speciale, ci doar modificări software. Sonda mobilă este ușor de ajustat, iar programul de testare poate fi actualizat rapid, ceea ce scurtează ciclul de depanare.

Flexibilitate și gestionarea schimbărilor

• ICT: Flexibilitatea sa este insuficientă. Orice modificare de proiectare (cum ar fi schimbarea poziției punctelor de testare pe placa de circuit imprimat) înseamnă că echipamentul de testare trebuie refăcut.
• Probă zburătoare: Această abordare oferă o mare flexibilitate și este ideală pentru prototipare rapidă. Orice modificare de proiectare necesită doar o singură actualizare a programului de testare.

Acoperirea și acuratețea testelor

• Test ICT: Analizarea simultană a mai multor noduri permite o acoperire mai completă a testelor. Acest lucru este deosebit de util pentru detectarea unor probleme minore de lipire și pentru efectuarea testelor funcionale de integrare.
• Tester cu sonde zburătoare: Această metodă este eficientă pentru detectarea circuitelor deschise/în scurt și pentru detecția la nivelul componentelor, dar poate avea anumite limitări în comparație cu ICT în cazul nodurilor inaccesibile.

Risc și întreținere

• Testere ICT: Riscul uzurii sau al dezalierii pinilor fixturii, ceea ce poate cauza defecte false sau zgârieturi.
• Testare cu sondă zburătoare: contact ușor al sondei; risc minim de deteriorare a plăcii PCB.

Avantaje și dezavantaje ale testării cu sondă zburătoare și ICT

Tabel comparativ detaliat: ICT vs Flying Probe (continuare)

Când să utilizați fiecare sistem de testare: Un ghid practic

Când să utilizați testarea cu sonde zburătoare

• Sarcina dvs. de testare a PCB-ului este un prototip, un NPI timpuriu sau o serie mică.
• Layout-ul se modifică încă — aveți nevoie de o adaptare rapidă și flexibilă.
• Aveți nevoie de o soluție de testare rapidă și economică care elimină timpul de așteptare și costul platformelor de testare.
• Analiza DFT sau DFM este în curs; trebuie să iterați prin punctele de testare.
• Punctele de testare de pe plăcile de circuit imprimat sunt distribuite în zone cu densitate mare și sunt greu accesibile.

Când să utilizați ICT/Testarea în circuit

• Proiectarea circuitului dvs. este finalizată și sunteți în proces de creștere treptată a producției.
• Debitul ridicat (testare sincronă) și cel mai scurt timp posibil de testare per placă sunt esențiali.
• Bugetul permite o investiție inițială în echipamente de testare, care ulterior poate genera randament pentru aplicații la scară mai mare.
• Sunt necesare testări funcționale, programarea componentelor și alte verificări în circuit.
• Amplasarea plăcilor de circuit imprimat nu ar trebui să se schimbe prea mult în următorul ciclu de producție.

Combinarea testării cu sonde și a testării în circuit

De ce să utilizați testarea hibridă? Combinarea testării succesive cu sonde zburătoare și a testării în circuit poate satisface nevoile diverse de testare a asamblării liniilor moderne de producție a plăcilor de circuit imprimat, de la verificarea proiectului până la producția de masă:

• Sondele zburătoare ajută la elaborarea strategiilor inițiale de testare, identificarea problemelor de testare în proiectare și susținerea ordinelor de modificare tehnică (ECO).
• Odată ce proiectarea și punctele de testare sunt stabilite, investiți în echipamente ICT pentru a permite testări eficiente și o producție rapidă și de mare volum.

Întrebări frecvente despre testarea ICT și testarea cu sonde zburătoare

Î: Care metodă de testare este cea mai bună pentru validarea DFM/DFT?

A: Măsurătorile cu sonde zburătoare oferă avantaje fără egal pentru iterațiile de proiectare și eforturile de proiectare orientate spre producție. Ele nu necesită instalarea de hardware și permit o reacție rapidă la modificările de proiectare.

Î: Care este diferența principală — sondă zburătoare vs test în circuit?

A: Tehnologia ICT folosește un pat de ace pentru a testa simultan toate nodurile unei plăci de circuit imprimat, ceea ce o face ideală pentru aplicații cu volum mare și costuri reduse. Testarea cu sonde mobile, pe de altă parte, utilizează o metodă secvențială (sondă mobilă) de testare, potrivită pentru producția în serii mici și capabilă să gestioneze în mod flexibil multiple modificări ale PCB-urilor.

Î: Poate testul cu sondă zburătoare să efectueze un test funcțional complet?

A: Deși este fezabilă pentru circuite simple, testul ICT (împreună cu dispozitivele funcționale) este adesea mai frecvent utilizat pentru a verifica complet funcționarea unui circuit.

Î: Care este riscul de a se baza doar pe un singur sistem de testare?

A: Bazați-vă pe o singură metodă de inspecție poate duce la defecte omise sau la blocaje în timpul lansării unui produs nou și al producției de masă. Combinarea a două metode de inspecție (sau completarea acestora cu inspecție optică automatizată sau inspecție cu raze X) poate satisface toate cerințele de acoperire a inspecției.

Î: Cât de rapid este ICT față de testarea cu sonde zburătoare?

R: Sistemele ICT pot testa în mod tipic sute de plăci de circuit imprimat pe oră. În schimb, testarea cu sonde zburătoare poate testa doar câteva zeci pe oră, în funcție de complexitatea plăcii de circuit.

Concluzie: Cel mai bun test pentru nevoile dvs. de PCB

Alegerea dintre testarea în-circuit și testarea cu sonde zburătoare depinde în ultimă instanță de cerințele de producție, complexitatea plăcii, buget și timpul necesar pentru introducerea pe piață. Testarea cu sonde zburătoare se remarcă în stadiile incipiente, rapide și inovatoare ale dezvoltării produsului, permițând o iterație rapidă a proiectării și feedback imediat. Testarea în-circuit, datorită echipamentelor dedicate și capacităților de testare simultană, oferă o acoperire completă, rapidă și rentabilă a testelor pentru linii de asamblare mature, stabile și de mare capacitate.