Testes funcionais: Chave para garantir o funcionamento do PCBA

No mundo da eletrónica, as placas PCBA não servem apenas para decoração ou suporte, mas são componentes críticos utilizados para dar vida às funções. Embora os testes de resistência ao envelhecimento e ao choque sejam utilizados para detetar a firmeza e a fiabilidade da placa, não testam necessariamente a função da placa de circuitos. Teste funcional de PCBA é crucial para garantir que a placa funciona de acordo com o programa pré-determinado. Vamos Tecnologia FS apresentá-lo a este método de teste vital.

O que é o teste funcional de PCBA

testes funcionais

O termo "funcionalidade da placa de circuito impresso" refere-se à necessidade de garantir que a placa de circuito impresso funcione com precisão e cumpra os padrões exigidos. Os testes funcionais têm um papel importante na identificação de quaisquer defeitos de fabrico, falhas de conceção ou componentes defeituosos, e são essenciais para verificar as características eléctricas dos componentes da placa de circuito impresso. Ao identificar quaisquer deficiências, pode ajudar a melhorar a qualidade do produto e fornecer feedback para futuras melhorias.

Benefícios:

  • Melhoria da qualidade: Assegura que o PCBA cumpre as funções exigidas e funciona com exatidão.
  • Redução de custos: Ao detetar componentes defeituosos e erros de montagem durante os testes, a probabilidade de recolha de produtos é reduzida, o que evita reparações e substituições dispendiosas, acabando por poupar dinheiro aos fabricantes.
  • Conformidade: Prova que o produto é seguro e fiável, reduz o risco de responsabilidade do fabricante e garante que o equipamento cumpre os regulamentos e as normas.
 

Limitações:

  • Cobertura limitada: Os ensaios funcionais são frequentemente criados para avaliar características ou funções específicas do PCBA, que não podem abranger todos os casos ou cenários de utilização imagináveis. Assim, existe a possibilidade de alguns bugs e defeitos não serem detectados durante os testes.
  • Consome muito tempo: Todo o processo de teste pode ser moroso, especialmente quando se verificam várias características ou funções.
  • Custo elevado: Os testes podem ser dispendiosos e suportados pelo cliente, especialmente se forem necessários profissionais ou equipamento. Por conseguinte, as pequenas empresas ou os grupos com limitações financeiras podem enfrentar dificuldades na realização de testes exaustivos.
  • Informação de diagnóstico limitada: Embora os testes funcionais possam revelar os problemas mais comuns de PCB, podem não fornecer pormenores de diagnóstico precisos sobre a causa principal do problema. Por conseguinte, pode ser difícil resolver quaisquer problemas que surjam durante o ensaio.

Tipos de testes funcionais de PCB

  • Teste funcional estático (SFT): Utilizar um programa e ferramentas de teste definidos para verificar a correção de todos os componentes e ligações na placa PCBA, assegurando que funciona como pretendido.
  • Ensaios funcionais dinâmicos (DFT): Introduzir diferentes sinais na placa PCBA para verificar a sua funcionalidade, simulando as condições reais de utilização.
  • Teste de varrimento de limites: Este é um método de teste mais recente que utiliza as técnicas de teste definidas pela norma IEEE 1149.1 para analisar e identificar todos os pinos dos componentes internos de um dispositivo, verificar a integridade da ligação e detetar quaisquer aberturas ou curto-circuitos.
  • Ensaios ambientais: Verifica o desempenho de um dispositivo numa variedade de condições ambientais, como a temperatura, a humidade e a vibração.
  • Teste programável: Permite que os utilizadores escrevam os seus próprios programas e ferramentas de teste, de modo a realizar testes personalizados na placa PCBA. Isto permite a otimização de acordo com os diferentes requisitos do produto.

Funcionamento correto dos testes de funcionamento

Procedimentos operacionais

  • Desenvolver um plano: Antes de iniciar os testes, é necessário criar um plano de projeto abrangente que descreva os testes a realizar e os resultados previstos.
  • Configuração de teste: Ligar a placa PCBA ao equipamento de teste e configurar o programa de software utilizado para o teste.
  • Execução do teste: O instrumento de teste gera um sinal elétrico para a placa e mede a resposta para determinar se o componente está a funcionar corretamente.
  • Análise de resultados: Analisar as informações paramétricas fornecidas pelo equipamento para identificar eventuais erros e determinar a causa de eventuais falhas.
  • Gerar um relatório: Crie um relatório que resuma o processo de teste, os resultados e quaisquer problemas observados durante o teste.

Requisitos de ensaio

  • Especificação: O cliente deve fornecer uma lista detalhada dos requisitos e objectivos do teste, incluindo os resultados esperados.
  • Equipamento: Devem estar disponíveis multímetros digitais, osciloscópios, analisadores lógicos e outros equipamentos necessários.
  • Procedimentos: O software de teste pode automatizar e gerir a configuração do equipamento de teste.
  • Ambiente: O PCBA deve ser testado em condições de trabalho simuladas que sejam consistentes e controladas, e deve ser fornecido qualquer equipamento de apoio necessário.
  • Pessoal: Os operadores devem receber formação profissional para melhorar a sua capacidade de analisar os resultados dos testes e resolver quaisquer problemas.
  • Jogos: Devem ser feitos dispositivos de teste especiais para ligar o PCB ao equipamento de teste de acordo com os requisitos do projeto.
  • Documentação: Todo o processo de teste, incluindo planos, registos, resultados e problemas que surjam, deve ser documentado.
  • Conformidade: O processo de teste deve estar em conformidade com as normas e regulamentos aplicáveis, como o IPC-A-610 ou outras normas específicas do sector.

Comparação entre diferentes testes

Tipo de testeDescriçãoÂmbito de aplicaçãoVantagensDesvantagens
Controlo das regras de conceçãoRegras de conceção de PCB englobam vários parâmetros, como a distância, a largura, o espaçamento entre camadas, a pasta de solda, as vias e muito mais. A verificação das regras de conceção (DRC) é um processo que verifica estas regras para garantir a facilidade de fabrico e montagem.Conceção e apresentaçãoAssegurar que os erros são encontrados durante as fases iniciais do projeto e não após a produçãoNão pode garantir a exatidão do processo de fabrico e de montagem
Teste TICAdicionado ao processo de produção do projeto para detetar todos os componentes no PCBAComponentesIdentificar todos os componentes defeituosos na placaNão assegura o funcionamento correto do PCBA como um todo.
Teste de combustãoEnsaio de funcionamento contínuo de componentes electrónicos, produtos ou sistemas electrónicos para avaliar a sua fiabilidade e estabilidade numa utilização a longo prazo.AmbientalPode detetar potenciais falhas em circunstâncias adversasNão garante que a placa de circuito impresso funcione corretamente em condições normais de funcionamento.
Testes funcionaisVerificar o bom funcionamento do equipamento realDispositivoTeste abrangente que examina o funcionamento geral do PCBSão necessários mais tempo e recursos do que noutros tipos de testes.

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