Letavi probeč proti ICT: Končna primerjava za testiranje tiskanih vezij

Uvod

V današnjem hitro razvijajočem se področju sestavljanja in testiranja tiskanih vezij (PCB) je zagotavljanje visoke kakovosti izdelka in zanesljivosti ključno za proizvajalce tiskanih vezij in elektronske načrtovalce. Ko iščemo učinkovite, merljive in cenovno učinkovite rešitve za testiranje, se izpostavljata dva pristopa: testiranje v vezju (ICT), pogosto znano kot testiranje »posteljice iz nožic«, ter testiranje z letajočim sondo (FPT).
Oba pristopa veljata za najboljše metode testiranja, vendar ostaja izbira med ICT in FPT predmet trajne debate, ki zahteva globlje razumevanje in razpravo. Izbira primernega testnega postopka glede na različne obsege proizvodnje, načrtovanje in zahteve za testiranje je odločilna.
Ta priročnik je celovito orodje za navigacijo, ki vam pomaga razumeti ta dva testna sistema. Vključuje ne le primere iz vsakdanjega življenja in praktične nasvete, temveč tudi mnenja strokovnjakov. Prek tega priročnika boste pridobili obsežno razumevanje ključnih razlik med njima – preizkušanje z letalskim sondiranjem proti ICT-ju, preizkušanje z letalskim sondiranjem proti preizkušanju v vezju – prednosti vsakega testnega nastavitve ter scenarijev, v katerih je vsaka metoda testiranja najprimernejša za vaše potrebe po testiranju tiskanih vezij.

Kaj je letalsko sondiranje Testiranje ?

Preizkušanje z letalskim sondiranjem je zelo fleksibilen, brezorodni testni sistem, primeren za prototipizacijo tiskanih vezij, proizvodnjo v majhnih do srednjih količinah ter testiranje novega uvedenega izdelka (NPI). Odpravlja potrebo po namenskih pritrdilnih opremah, namesto tega pa uporablja premikajoče se testne sonde (do osem ali več), ki jih nadzoruje napredna robotika in programska oprema za testiranje.
Glavna prednost te metode testiranja je v njenem dizajnu, ki združuje hitrost in prilagodljivost, kar omogoča fizični kontakt s specifičnimi točkami testiranja (ploščicami, vodniki, komponentami) na tiskanem vezju brez potrebe po dragih in zahtevnih specializiranih pritrdilih. Ta sistem testiranja je idealen za aplikacije, ki zahtevajo pogoste spremembe dizajna, in zagotavlja enostavne posodobitve ob izdaji novih verzij.

Kako deluje test z letalnim sondiranjem?

1. Uvoz podatkov CAD in seznam povezav: Inženirji za testiranje naložijo celoten dizajn tiskanega vezja (vključno s seznamom povezav) v program za testiranje z letalnim sondiranjem.
2. Ustvarjanje programa za testiranje: Programska oprema za testiranje samodejno načrtuje pot sonde za kontakt z več testnimi točkami na tiskanem vezju.
3. Premične sonde v delovanju: Avtomatizirana letalna sonda se premika od ene testne točke do druge, da izvede teste upora, kapacitance, prekinjene zanke in kratek stik.
4. Poročanje o pokritosti testiranja: Sistem zbiruje podatke v realnem času iz vsakega omrežja ali nadzorne točke ter takoj opozarja na morebitne napake ali pomanjkljivosti sestave.

Testiranje z letalsko sondo lahko vključuje dinamične preverjanja »testnih LED«, preverjanje orientacije SMD komponent ter (če je pravilno konfigurirano) dinamično Programiranje IC-jev.

Kaj je test v vezju (ICT)?

Testiranje v vezju (ICT), znano tudi kot testiranje z matračem pinov ali preprosto ICT testiranje, je že dolgo standard v industriji za serijsko proizvodnjo. Ta metoda uporablja specializirano testno opremo, opremljeno s stotinami ali celo tisoči vzmetnih kontaktov, od katerih je vsak natančno poravnan z določeno testno točko ali vozliščem na tiskanem vezju.
ICT testeri (znani tudi kot testerji v vezju) lahko hkrati testirajo vsa vozlišča na tiskanem vezju z enim samim pritiskom, kar omogoča hitro avtomatizirano preverjanje celotne plošče za odkrivanje prekinjenih vezij, kratkih stikov, digitalnih napak, spajkalnih mostičkov in drugih pomanjkljivosti sestave.

Kako deluje ICT?

• Oblikovanje prilagojenega testnega opremo: Vsaka nova tiskana vezna plošča zahteva namensko napravo s kontakti, ki se dotikajo določenih testnih točk na tiskani vezni plošči.
• Postavitev plošče: PCB se v enem samem postopku pritisne na te premične/elastične kontakte.
• Hkratno testiranje: S preusmerjanjem signalov v testno opremo sistemi ICT izvedejo teste prekinjene zanke, kratek stik in vrednosti komponent na vseh krožnih omrežjih v enem samem postopku, s čimer maksimalno povečajo učinkovitost.
• Avtomatizirano poročanje: Programska oprema za testiranje bo ustvarila podrobna poročila o donosu, stopnji napak in pokritosti testov za vsako serijo.

ICP proti letečemu sondiranju: Ključne razlike

Hitrost testiranja in zmogljivost

• ICT: Omogoča hkratno testiranje vsake testne točke, kar je zelo hitro in idealno za serijsko proizvodnjo: na uro se lahko preveri več sto tiskanih veznih plošč.
• Letala sonda: To je zaporedno testiranje, ker se premična sonda lahko dotika le ene točke naenkrat; zato je cikel testiranja relativno dolg, kar ga naredi bolj primernega za prototipe ali proizvodnjo v majhnih do srednjih količinah.

Zahteve za pritrdilne elemente

• ICT: Vsak tiskani načrtovanje tiskanega vezja zahteva namensko, posebej zasnovano testno platformo. Te testne platforme so drage in imajo dolge roke dobave, še posebej ob pogostih spremembah.
• Letala sonda: Ta metoda ne zahteva posebne opreme, le programske spremembe. Premično sondo je enostavno prilagoditi, testni program pa se lahko hitro posodobi, kar skrajša čas vzdrževanja.

Prilagodljivost in upravljanje sprememb

• ICT: Njegova prilagodljivost je nezadostna. Vsaka sprememba v načrtu (npr. sprememba položaja testnih točk na tiskanem vezju) pomeni, da se mora testna oprema ponovno izdelati.
• Letala sonda: Ta pristop ponuja veliko prilagodljivosti in je idealen za hitro izdelavo prototipov. Vse spremembe v načrtu zahtevajo le eno posodobitev testnega programa.

Pokritost testa in natančnost

• ICT Test: Analiza več vozlišč hkrati omogoča bolj celovito pokritost testa. To je še posebej uporabno za zaznavanje manjših težav pri lotu in izvajanje funkcionalnih integracijskih testov.
• Letajoči sondažni testirnik: Ta metoda je učinkovita za zaznavanje odprtih stikov / kortskega stika in detekcijo na ravni komponent, vendar ima lahko nekatere omejitve v primerjavi z ICT pri nedostopnih vozliščih.

Tveganje in vzdrževanje

• ICT testirniki: Tveganje obrabe pina pritrdilne opreme ali napačne poravnave, kar povzroči lažne napake ali poškodbe.
• Testiranje z letajočo sondo: Nežno dotikanje sonde; minimalno tveganje poškodbe tiskanega vezja.

Prednosti in slabosti letajoče sonde in ICT

Podrobna primerjalna tabela: ICT proti letečemu probu (nadaljevanje)

Kdaj uporabiti vsak testni sistem: praktični vodnik

Kdaj uporabiti leteči sondažni test

• Vaša naloga za testiranje PCB-ja je prototip, zgodnji NPI ali majhna serija.
• Postavitev se še vedno spreminja – potrebujete hitro in fleksibilno prilagoditev.
• Potrebujete hitro in ekonomično rešitev testiranja, ki odpravi čakalni čas in stroške testnih platform.
• Analiza DFT ali DFM je v teku; potrebujete iteracijo preizkusnih točk.
• Testne točke na tiskanih vezjih so razporejene na območjih z visoko gostoto in so težko dostopne.

Kdaj uporabiti ICT/In-Circuit Test

• Vaša shema je dokončana in postopoma povečujete proizvodnjo.
• Visoka zmogljivost (sinhrono testiranje) in najkrajši možni čas testiranja posamezne plošče sta ključna.
• Proračun omogoča začetna naložbo v testno opremo, ki nato omogoča donos naložbe pri večjih aplikacijah.
• Zahtevano je funkcionalno testiranje, programiranje komponent in dodatni preverjanji znotraj vezja.
• Postavitev tiskanih vezij se v naslednjem ciklu proizvodnje ne bi veliko spremenila.

Kombinacija testiranja s sondami in testiranje znotraj vezja

Zakaj uporabiti hibridno testiranje? Kombinacija zaporednega letečega testiranja in testiranja znotraj vezja lahko zadosti različnim potrebam testiranja sestave sodobnih proizvodnih linij tiskanih vezij, od preverjanja načrtovanja do masovne proizvodnje:

• Leteče sonde pomagajo pri razvoju začetnih strategij testiranja, odkrivanju težav pri testiranju načrtovanja in podpirajo inženirske spremembe (ECO).
• Ko so določeni načrtovanje in preskusne točke, vložite v opremo za informacijsko in komunikacijsko tehnologijo, da omogočite učinkovito testiranje ter hitro proizvodnjo v visokem obsegu.

Pogosta vprašanja o IKT in preiskavi z letučimi sondami

V: Katera metoda testiranja je najbolj primerna za validacijo DFM/DFT?

O: Meritve z letučimi sondami ponujajo nepremagljive prednosti pri iteraciji načrtovanja in pristopih k načrtovanju, usmerjenim k izdelavi. Ne zahtevajo namestitve strojne opreme in omogočajo hitro odzivanje na spremembe načrtovanja.

V: Kakšna je glavna razlika – letuče sonde proti vmesnemu testiranju?

O: Tehnologija ICT uporablja posteljo igel za hkratno testiranje vseh vozlišč tiskanega vezja, kar jo naredi idealno za aplikacije z velikim obsegom in nizkimi stroški. Testiranje z gibljivimi sondami pa uporablja zaporedno (gibljivo sondo) metodo testiranja, primerno za manjše serije in sposobno fleksibilno obravnavati več sprememb PCB-jev.

V: Ali lahko test z letučimi sondami izvede popolno funkcionalno testiranje?

A: Čeprav je to izvedljivo za preproste vezje, se ICT (skupaj s funkcionalnimi napravami) pogosto pogosteje uporablja za popolno preverjanje delovanja vezja.

V: Kakšno tveganje nastane, če se zanašamo le na en sistem testiranja?

A: Zanašanje na samo eno metodo pregleda lahko vodi do spregledanih napak ali zamaik pri uvedbi novih izdelkov in serijski proizvodnji. Kombinacija dveh metod pregleda (ali njihovo dopolnjevanje s samodejnim optičnim pregledom ali rentgenskim pregledom) lahko zagotovi popolno pokritost pregleda.

V: Kako hitro je ICT v primerjavi s preletnim sondo?

A: Sistemi ICT lahko običajno preskusijo stotine tiskanih vezij na uro. V nasprotju s tem preletna sonda morda preskusi le nekaj deset na uro, odvisno od zapletenosti tiskanega vezja.

Zaključek: Najboljše testiranje za vaše potrebe po tiskanih vezjih

Izbira med testiranjem v vezju in testiranjem letučega sonde končno je odvisna od zahtev proizvodnje, zapletenosti plošč, proračuna in časa do tržišča. Testiranje letučega sonde odlično opravlja v zgodnjih, hitrih in inovativnih fazah razvoja izdelka, omogoča hitro ponavljanje načrtovanja in takojšnjo povratno informacijo. Testiranje v vezju, s posebno opremo in zmogljivostjo hkratnega testiranja, zagotavlja celovit, hitr in cenovno učinkovit obseg testiranja za zrele, stabilne in velikoserijske sestavne linije.