Test ICT: metodo di ispezione per progetti PCBA in lotti

In assemblaggio di PCB ad alto volume I progetti, i test TIC o in-circuit sono una tecnologia di ispezione essenziale che non può essere trascurata. Il suo scopo principale è quello di verificare la funzionalità elettrica del circuito in diverse fasi del processo produttivo, nonché prima dell'assemblaggio completo. Questo approccio proattivo consente di individuare precocemente guasti e difetti, con conseguente risparmio dei costi di produzione e riduzione dei tempi di rilavorazione. Noi di FS Technology teniamo in grande considerazione i test ICT, una tecnologia collaudata che ci ha permesso di fornire ai nostri clienti una produzione di circuiti stampati di alta qualità. Approfondiamo ora le complessità del collaudo ICT nell'ambito del PCBA.

Test in circuito

Vantaggi e svantaggi dei test TIC

Vantaggio

  • Eccellente capacità di rilevamento: Fornisce risultati accurati e affidabili per il rilevamento di guasti quali cortocircuiti, circuiti aperti e connessioni errate dei componenti. Inoltre, è in grado di testare efficacemente i BGA, che possono essere difficili da testare con altri metodi.
  • Tempi rapidi: Sebbene il processo di installazione possa essere complesso, l'utilizzo del PCB per il collaudo delle TIC durante il progetto può aiutare a identificare e risolvere i problemi in anticipo, riducendo la necessità di rilavorazioni e riparazioni e accelerando i tempi di realizzazione del progetto.
  • Generazione facile di programmi: I sistemi di test in-circuit possono generare la maggior parte dei programmi necessari direttamente dai file di layout, semplificando il processo di generazione del programma.
  • Forte versatilità: La piattaforma di test supporta sia i sistemi operativi Windows che UNIX, rendendola versatile e adattabile a una varietà di ambienti di test.
  • Facile identificazione dei guasti: Il sistema genera risultati per ogni nodo, consentendo agli esperti di identificare rapidamente e facilmente i punti di guasto e di risolvere eventuali problemi che possono sorgere durante i test.

Svantaggio

  • Limitazioni: Il TIC è utilizzato principalmente per rilevare i guasti a livello di componente e potrebbe non essere adatto per rilevare i guasti a livello di scheda o di sistema. Inoltre, potrebbe non essere efficace per il test di componenti analogici o di PCBA ad alta densità che subiscono cicli di alimentazione.
  • Costo elevato: L'implementazione del test richiede attrezzature, dispositivi e software specializzati, oltre alla regolare pulizia e manutenzione dei perni di prova, con conseguenti costi iniziali più elevati. Di conseguenza, questo metodo di test potrebbe non essere pratico per i progetti a basso volume.
  • Impostazione complicata: Il processo di configurazione di un sistema richiede tempo e lavoro, con lo sviluppo di dispositivi e programmi di test personalizzati, specifici per ogni layout di scheda.
  • Formazione degli operatori: Gli operatori qualificati sono chiamati a risolvere i problemi che possono insorgere durante il processo di test, per cui è fondamentale un'adeguata formazione degli operatori.
  • Velocità di test più bassa: A seconda della complessità del Progettazione di PCB e il metodo di test utilizzato, il test in-circuit PCB può essere più lento di altri processi di test come l'ispezione a raggi X o l'ispezione AOI.

Tipi di test in circuito

  • Letto di chiodi (Bon): Si tratta di un metodo convenzionale di test in-circuit che utilizza dispositivi progettati su misura con pin caricati a molla per creare connessioni con la scheda durante il test. I perni si collegano a punti di test specifici sulla scheda per consentire il test del funzionamento elettrico del PCB. Questa tecnica è ben consolidata e garantisce un'elevata produttività e copertura per la produzione di grandi volumi. Tuttavia, richiede dispositivi personalizzati per ogni layout di scheda, che possono essere costosi e lunghi da progettare e costruire.
  • Sonda volante: Si tratta di una tecnica TIC più flessibile e adattabile che utilizza test non distruttivi e privi di attrezzature. Invece di un letto fisso di pin, una coppia di sonde mobili entra in contatto con i punti di test sul PCB, consentendo l'accesso a praticamente qualsiasi punto della scheda. Questa tecnica è meno costosa per Assemblaggio di PCB in piccoli lottiNon sono necessari dispositivi di fissaggio personalizzati. Tuttavia, i test con sonde volanti sono generalmente più lenti rispetto al letto di chiodi e possono avere una copertura di test inferiore.
 

Ciascuna tecnica di test sui circuiti stampati presenta caratteristiche e limiti propri e la scelta della tecnica dipende dalle esigenze specifiche del processo di produzione.

Difetti dei PCB identificabili dal TIC

  • Cortocircuiti: Si basano sull'analisi e sull'identificazione di parametri di prova quali resistenza, capacità e induttanza per trovare problemi di cortocircuito tra due o più componenti conduttivi sulla scheda di circuito.
  • Circuiti aperti: Le sonde di prova applicano un segnale di prova al circuito in un punto specifico e, se non si osserva la risposta prevista, indicano un circuito aperto.
  • Valori errati dei componenti: Prima di eseguire il test, definiamo i punti di prova e i valori dei componenti; al termine del test, confrontiamo i valori effettivi con quelli previsti per identificare eventuali discrepanze.
  • Problemi di polarità e posizionamento dei componenti: Includere il test di polarità di condensatori, diodi e induttori sensibili alla polarità per identificare i punti di guasto specifici. Inoltre, occorre verificare che non vi siano componenti fuori posto, pin rotti o piegati e collegamenti errati, che possono determinare valori di resistenza inferiori al previsto.
  • Componenti mancanti: Controllare i punti di test della scheda di circuito per verificare che ricevano il segnale di test previsto. Se un determinato punto di test non riceve il segnale, potrebbe indicare la mancanza di componenti.
  • Difetti di saldatura: Verificare la presenza di problemi quali l'assenza di saldature, le saldature virtuali e le saldature scadenti inviando un segnale di prova alle giunzioni di saldatura. Se il rilevamento è anormale, contrassegnare i problemi esistenti dei giunti di saldatura.

Come i test ICT garantiscono la qualità dei PCBA

Composizione del sistema di test

Il test complessivo è costituito da tre componenti principali: Dispositivi, Procedure e Attrezzature:

  • Apparecchiature di prova: Si tratta di dispositivi progettati su misura che vengono utilizzati per tenere saldamente la scheda in posizione durante i test, garantendo al contempo l'accesso a punti specifici del PCB per la misurazione.
  • Procedure di test: Si tratta di una serie di istruzioni che guidano il processo di collaudo e stabiliscono le misure da effettuare durante il test. Queste procedure sono progettate per garantire che ogni scheda sia testata in modo accurato e affidabile, indipendentemente dalla sua complessità o dimensione.
  • Apparecchiatura di prova: L'hardware che utilizziamo per i test comprende il tester in-circuit stesso, i multimetri digitali e qualsiasi altra apparecchiatura necessaria per la misurazione e l'analisi dei dati. Queste apparecchiature ci consentono di misurare la tensione e la corrente in punti specifici della scheda e di assicurarci che la scheda funzioni come previsto.

Funzionamento dell'apparecchiatura Processo

  1. Caricamento della scheda: Il PCB da testare viene caricato sul dispositivo di prova. Il dispositivo è progettato su misura per il layout specifico della scheda e contiene perni caricati a molla che entrano in contatto con i punti di test sulla scheda.
  2. Invio di segnali di prova: I segnali di prova vengono inviati al PCB attraverso il letto di chiodi. Questi segnali vengono utilizzati per misurare le caratteristiche elettriche del PCB, come resistenza, capacità, tensione e altri parametri.
  3. Misurazione delle caratteristiche elettriche: Le misure rilevate durante il test vengono confrontate con i valori previsti memorizzati nel programma di test. Il programma di test viene progettato in base alle specifiche e ai requisiti di progettazione della scheda.
  4. Identificazione dei guasti: Se i valori misurati si discostano dai valori previsti, l'apparecchiatura di test identifica la posizione del guasto sul PCB. Questa informazione viene utilizzata per determinare il tipo di guasto e l'azione correttiva appropriata.
  5. Generazione di rapporti di prova: Al termine del test, viene generato un rapporto che indica se il test è stato superato o meno.

Aggiunta del test in circuito al progetto PCBA

  1. Selezione dell'attrezzatura: La scelta dell'apparecchiatura appropriata è fondamentale in base alle esigenze della fase di progetto, sia che si tratti di Prototipazione PCBA o la produzione di massa. I dispositivi devono misurare con precisione la tensione e la corrente in punti specifici della scheda di circuito per fornire risultati affidabili.
  2. Design dell'apparecchio: Dopo aver analizzato il file di progettazione del PCB, l'ingegnere utilizza il software CAD per progettare il dispositivo corrispondente. Il dispositivo deve essere prodotto e regolato per garantire un accesso preciso a punti specifici del PCB.
  3. Procedura di sviluppo: L'ingegnere deve possedere competenze sulla scheda e sulla strumentazione utilizzata, comprendendo quali parametri devono essere misurati e quali procedure devono essere seguite.
  4. Esecuzione dei test: Il Azienda PCBA esegue e completa il processo di collaudo utilizzando le procedure, le apparecchiature e i dispositivi di collaudo sviluppati.
  5. Monitoraggio dei risultati: I risultati finali dei test vengono forniti dal fornitore di servizi per individuare tempestivamente potenziali guasti e garantire un processo di test senza intoppi.
  6. Manutenzione delle apparecchiature: Per garantire prestazioni costanti, le apparecchiature esistenti devono essere regolarmente calibrate e sottoposte a manutenzione per rimanere in buone condizioni operative per i progetti successivi.

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