Испитивање летећим сондама за плоче и ПЦБ конзоле

Uvod

Данас су скупови ПП-ова у основи срце и душа свих врста напредне електронике. Али како се штампане плоче усложњавају и попуњавају компонентама, произвођачи сусрећу нове изазове када је у питању провера квалитета и перформанси производа. Ту ступа на сцену летечи пробни тестирач. То је веома напредан и флексибилан систем тестирања који потпуно мења начин на који се проверка ПЦБ-а се обавља тестирање. Најзанимљивије? Омогућава веома висок ниво покривености тестом без потребе за било каквом прилагођеном испитном опремом.

Када се користе летећи пробни уређаји у Проверка ПЦБ-а прототипима, малим серијама производње, а чак и у неким произвођачким процесима веће скале. Многи произвођачи се ослањају на ову методу јер је тачна, брза и лако прати измене у дизајну.

Ипак, баш као и свака високотехнолошка опрема, морате бити увек у току са одржавањем и поправкама да би уређај без проблема радио.

У овом водичу ћемо објаснити како тестирање летећим пробним уређајима за ППП-ове побољшава квалитет производа, од чега се састоји систем летећих пробних уређаја, како га правилно одржавати и како се пореди са другим методама тестирања, као што је тестирање у колу (ICT). Било да размишљате о новој поставци за тестирање или покушавате да оптимизујете постојећу, овај водич ће вам дати практичне савете како бисте направили вашу штампану плочу поузданју.

Шта је Лети тест са контактним иглама ?

Дакле, шта је тестирање летећим пробним уређајима? Замислите то као веома паметну, неинвазивну методу тестирања електронских склопова, посебно штампаних кола (PCB).

Ево основне идеје: уместо коришћења великих, громоздих тестних машина које захтевају прилагођени „кревет од игала“, летече зонде користе ове напредне роботске игле које се крећу самостално. Брзо се крећу преко плате и додирују одређене тачке за тестирање ради електричних мерења.

У основи, постоји неколико ових веома прецизних зонда. Сви су независно контролисани, тако да сваки може да приступи различитим тачкама на ППС-у на основу података о дизајну плате и захтева тестирања. Ова методологија тестирања чини их идеалним за нове прототипове, мале серије производње или било коју плату која се често ажурира. Највећа предност? Не морате изнова правити скуп, посебан фиксни прибор за тестирање.

Кључне карактеристике:

• Летечи зонди се крећу и додирују одређене тачке за тестирање или вије на ППС-у како би успоставили електрични контакт.
• Они изводе све врсте провера – траже отворене и кратке спојеве, мере да ли компоненте имају исправну вредност, проверавају да ли су правилно оријентисане, а чак и изводе напредније функционалне тестове.
• Занимљив део је што можете користити ово у скоро свакој фази – на празној плати, делимично попуњеној или потпуно састављеној штампаној плочи.
• Сви подаци о тестирању се аутоматски региструју, што је супер корисно за контролу квалитета и испуњавање индустријских стандарда.

Зашто користити летеће собе?

• Брза подешавање за нове дизајне. Само подносите своје дизајнерске датотеке и рачуна о материјалима то је то.
• Не требају вам прилагођене опреме за тестирање. То значи да прескочите цело чекање и трошкове за посвећену тест опрему.
• Улази у тешке тачке. Сонде могу да досегну скоро било где на плочи, дајући вам високу покривеност тестова, чак и у областима које су тешке за традиционалне тестове.

Како летечи пробни тестери раде

Дакле, како летечи пробни уређај заправо извршава тест? Све се своди на прецизно усклађено кретање и мерења. Ево типичног процеса:

• Прво, увоз програма за тестирање – то значи учитавање најновијих CAD датотека, листе компоненти и података о распореду кола у систем.
• Затим, систем аутоматски одреди најбоље путање за тест пробе да би се аутоматски усмериле ка одређеним тачкама на штампаној плочи – то су контактне површине, вије и посебне тачке за тестирање.
• Затим, свака проба благо, али прецизно додирне своју додељену тачку за тестирање. Провериће ствари попут континуитета, отпорности, капацитивности и напона ради успостављања електричног контакта – било која мерења која су потребна.
• Али није реч само о статичким мерењима. Ови тестери могу изводити и функционално тестирање – могу уносити сигнале, проверавати како табла реагује и чак покретати низове укључивања напајања, слично као што бисте радили на посебној опреми за функционално тестирање.
• Коначно, прикупљање података о тестирању - систем аутоматски прикупља и чува све податке о тестирању за сваку плочу. То чини да је заиста лако проналазити било какве проблеме и проверити да ли све испуњава стандарде квалитета.

Компоненте система за тестирање летећих сонда

Врсте тестова летеће пробе и методе тестирања

Системи за тестирање летећом пробом се широко користе — могу да изводе све врсте провера у зависности од потреба ваше плате и стадијума производњског процеса.

Уобичајене врсте рутинских тестова летећом пробом су:

• Тест отворен/кратак спој: Ово је основни тест — проналази прекиде у колу или случајне кратке спојеве.
• Тест у колу (ICT): Летећа проба може да изврши већину истих провера као и традиционални ICT систем, али са много већом флексибилношћу јер не постоји фиксни прихват.
• Функционални тест: Може да симулира начин на који уређај ради, шаљући сигнале ка различитим деловима плате како би се проверило да ли исправно функционише.
• Тест граничног скенирања: Ово функционише уз JTAG ради напреднијег тестирања, посебно на сложеним дигиталним платама.
• Тест изолације високим напоном: Наноси се висок напон ради проналажења ситних, тешко уочљивих кратких спојева или цурења струје.
• Тест оријентације и вредности компоненти: Проверава се да ли су делови као што су отпорници и кондензатори правилног типа, вредности и постављени у правилној оријентацији.
• Тест укључивања напајања: Овим се укључује напајање плате како би се видело како се понаша под стварним радним условима.

Иако је тестирање летећим сондама изузетно флексибилно, одабир најбоље методе тестирања зависи од циљаног производа, количине производње, специфичних захтева тестирања и укупног процеса производње.

Компоненте система за тестирање летећим сондама

Погледајмо детаљно главне компоненте опреме за тестирање летећим сондама и објаснимо њихове улоге:

• Проба: Ово су врло прецизне, издржљиве игле које заправо додирују вашу плату. Имају еластичне или флексибилне врхове како би контакт био конзистентан и не би оштетио штампану плочу.
• Механизам погона сонди: Ово је машинство — прецизни актуатори — који покрећу сонде. Свака сонда се може кретати независно у тродимензионалном простору, тако да може достићи тачке тестирања чак и на најгушће попуњеним или непрактично постављеним деловима плате.
• Контролни систем: Ово је комбинација софтвера и хардвера који управља целокупним процесом. Контролише низ тестирања, упутствује сондама куда да се крећу, прикупља све податке и омогућава интеракцију преко екрана.
• Тест прихват (када је потребан): Све у свему, циљ је обично да се не мора користити придржавајуће постављање. Али за табле неуобичајеног облика или флексибилне табле, можда ћете користити једноставни, подесиви држач само да бисте одржали све савршено поравнато.
• Подсистем мерења: Ово су сви унутрашњи електронски делови који врше стварно електрично тестирање — као што су уграђени извори напајања, мултиметри и осцилоскопи. Све је без проблема повезано са тест програмом.

Примена летечег зонда за тестирање

Дакле, где заправо налазите системе за тестирање летечим зондом који се широко користе свуда око вас! Њихова флексибилност, изврсна покривеност и брза припрема чине их првим избором у низу области.

• Прототипирање и нови увод производа (NPI): Они су за то савршени. Можете скоро одмах тестирати нови дизајн и лако пратити све промене у раној фази дизајна.
• Производња мале до средње количине: Ако не производите милионе јединица, улагање у прилагођено испитно постављање често се не исплати. Летечи зонди вам дају изврсну покривеност тестирања без великих почетних трошкова.
• HDI и сложене табле: Могу да приступе малим тачкама за тестирање и компонентама са врло малим размаком којима се традиционална испитна поставка типа „крижни кревет“ једноставно не може прићи, а да то не буде веома скupo.
• Поправка/Поновно радње/Анализа на терену: Било да је реч о неисправној плочи са производне линије или уређају враћеном са терена, летечи пробни уређаји су идеално дијагностичко средство. Омогућавају прецизно тестирање одмах, без потребе за испитном поставком.
• Регулаторни сектори: Сектори као што су медицински, аеросвемирски и аутомобилски их воле зато што обезбеђују детаљне податке и праћење који су потребни за стандарде квалитета.

У основи, како производи постају паметнији, а животни циклуси бржи, примене ове врсте флексибилног тестирања непрестано расту, тако да се примене летечег пробног тестирања настављају да проширују.

Предности тестирања летечим пробним уређајима

Зашто су предности тестирања летечим пробним уређајима изражене, нарочито у модерној производњи електронике и осигуравању квалитета ПЦБ-а:

• Нема потребе за специјалним испитним поставкама: Ovo je veliki korak. Preskačete skupi, ručno izrađeni „krevet od čioda“ uređaj. To znači da uštedite mnogo novca odmah na početku, možete započeti testiranje znatno brže i možete menjati dizajn ploče bez ikakvih problema.
• Visok nivo pokrivenosti testiranjem: Sistemi za testiranje letećim sonda široko se koriste за њихове невероватно мале, густе површине на плочи - помислите на мале виасе или чврсто упаковане компоненте - које су једноставно немогуће за традиционалне тестере да дођу.
• Прилагођивање за прототипе и мале партије: То је решење за нове производе и мале серије где се дизајн још увек мења и морате брзо доћи на тржиште.
• Контакт са специфичним тестираним тачкама: Сонде се могу померати у било коју тачку на плочи, што омогућава темељну електричну проверу од једног краја до другог.
• Скраћено време за реализацију: Пошто немате шта да градите и чекате, можете распоређивати тест програм скоро одмах.
• Ефикасно тестирање: Софтвер користи паметно проналажење путања како би се сонде померале најбрже што је могуће, убрзавајући цео процес без губитка прецизности.
• Точни мерења испитивања: Прављење директног контакта са платом омогућава чисте сигнале и веома поузиве податке.
• Деликатан према склоповима: Пробе имају меки додир, што спречава оштећења и оставља минималне или никакве трагове, чак и на деликатним компонентама.
• Флексибилни методи тестирања: Један систем често може извршити комбинацију различитих тестова — као што су функционални, ин-сајрукт и скинирање граница — што вам штеди од потребе за више посебних машина.
• Подршка за специјалне типове ПЦБ-а: Одлично ради са напредним платама као што су ХДИ, ригид-флекс или било који неуобичајени облици који би били кошмар за стандардни фиксни придржач.

Летећа проба у поређењу са ин-сајрукт тестом (ICT) и посебним тест фиксатурма

Upoređivanje probnih sistema sa letećim sondažnim testerima i mašinama za testiranje u kolu (ICT) i prilagođenim testnim stezaljkama pomaže da se razjasni zašto su sistemi za ispitivanje sondama postali toliko popularni.

Када користити тестирање летећим собовима

• Ако радите са тестирањем прототипа, увођењем нових производа, или плоча које се често мењају, летеће тестирање сободе је ваша најбоља опција. Створена је за флексибилност.
• Али ако радите на производњи са веома великим количином где су све тачке за тестирање лако доступне, ИКТ би и даље могао бити начин да се све уради брже када тестирате плочу за плоцом.
• И искрено, многи произвођачи чак ни не бирају, користе и једно и друго. На тај начин добијете најбоље од оба света: флексибилност летеће собе и у кругу.

Најбоље праксе за тестирање и одржавање летећих сонда

Да бисте из свог система летећих сонда добили најбоље праксе и одржали квалитет вашег плоча, ево неколико практичних савета које треба следити:

Најбоље праксе за летење собе

• Редовно одржавање и калибрација: Не чекај да нешто пропадне. Редовно чистите, калибрирате и проверавајте сонде и систем.
• Оптимизација путева собе: Користите софтвер да оптимизујете путеве које узимају сонде. Краће путовање значи брже време за испитивање.
• Провери контакт собе: Гледајте отпор на контакт. Ако је сонда изморана, неће бити доброг контакта, а ваша подаци ће бити погрешни.
• Промене у тестирању документа: Сваки пут када ажурирате тест програм или поправите машину, документујте то. Добра запис спасава главобоље касније.
• Контроле животне средине: Држите простор чист и температуру/влажност стабилном. То спречава да машина постане претерано резка и да вам даје одвођење у вашим мерењима.
• Обука оператера: Obavezno osigurajte da svi korisnici sistema znaju kako da ga sigurno koriste, pravilno postave testove i reše osnovne probleme kako bi se smanjio vreme prostoja.
• Zlatna ploča/Referentna ploča: Uvek imajte pri ruci ploču koja je poznata kao ispravna, kako biste potvrdili da tester još uvek vrši tačna merenja. Ovo je brz način da uočite habanje sonde ili probleme sa poravnanjem.
• Pregledajte podatke iz testiranja: Ne skladišćite samo rezultate testova — analizirajte ih. Tražite obrasce kvarova ili spore promene u merenjima koji mogu ukazivati na buduće probleme.
• Projektovanje za testiranje: Prilikom projektovanja PCB-a, obavezno uključite lako dostupne tačke za testiranje. To pojednostavljuje posao svima i olakšava svaki metod testiranja.

Zaključak

Дакле, на крају дана, тестери са летећим пробама заиста су постали решење избора за модерне произвођаче електронике. Једноставно су веома прилагодљиви и прецизни.

Без обзира да ли правите први прототип или прелазите у потпunu производњу, њихови највећи тренци — одсуство прилагођених оправа, лако ажурирање и одлично покривање тестова — омогућавају вам ефикасно тестирање, чак и када се ваша дизајнирања плати непрестано мењају.

Да бисте максимизирали свој улагање у системе за тестирање летећим пробама, само запамтите основне принципе: редовно одржавање и калибрација, коришћење података са тестова за откривање тенденција и побољшавање процеса и ангажовање стручне помоћи за поправке када вам је потребна.

Шта је суштина? У поређењу са старим начинима који су захтевали скупо опремање и дуго време постављања, тестирање летеће сонде је јасна победа, посебно за прототипе, мале партије и данашње сложене плоче високе густине.

Често постављана питања (FAQ)

П: Како тестирање летеће сонде осигурава потпуну покривеност тестирања за савремене ПЦБ-е?

О: У основи, пошто се сонде могу померати на било које доступно место - укључујући ситне вије и микро-падс - могу доћи до скоро сваке тачке за тестирање на плочи. Ово је веома корисно за густе HDI пројекте, где традиционални тест фиктури једноставно не могу да стигну до свих места где им је потребно.

П: Да ли су летеће сонда тестери ефикасни за производњу у великим количинама?

О: Истина је да је тестирање летећих сонда генерално спорије по броду него ИКТ. Али увек можете да покрећете вишеструке системе паралелно како бисте повећали пролаз. За заиста велике количине са стабилним дизајном, многе компаније и даље преферирају ИКТ, али ће често прво користити летеће сонде за прототипирање и рану валидацију.

П: Које је редовно одржавање неопходно за системе за тестирање сонда?

О: Основне ствари: редовно чистите и проверавајте сонде, држајте калибрирани систем мерења, будите на врху са ажурирањем софтвера и не прескакајте планиране механичке провере. Задржити да све ради гладко потребно је да се одржава у реду.

П: Које су најбоље праксе за тестирање ПЦБ-а на бази летећих сонда?

А: Дефинитивно. Увек држите на руци "златну таблу" за проверу тачности, прецизно подесите програме за тестирање ефикасности, држите око на зношење собе, региструјте сваку поправку и калибрацију, добро обучите своје операторе и уверите се да редовно извршавате системне и еколошке проверке.