Technologie PCB - Méthode d'essai commune pour les circuits imprimés (DFT)

La préparation et la compréhension sont essentielles avant d'élaborer une stratégie d'environnement de test. Les paramètres qui influencent la stratégie de test sont:

Les contacts complets et les grands plots de test ont toujours été l'objectif de la fabrication de cartes de circuits imprimés. Il y a généralement quatre raisons pour lesquelles un accès complet ne peut pas être fourni:

1. Taille de la carte. Conception plus petite; Le problème est l'empreinte « supplémentaire» de la plaque de test. Malheureusement, la plupart des ingénieurs de conception pensent qu'il n'est pas si important de tester l'accessibilité du soudage sur une carte de circuit imprimé (PCB). Lorsqu'un produit doit être mis en service par un ingénieur de conception en raison de l'impossibilité d'utiliser le diagnostic simple d'un testeur en ligne (ICT), la situation est complètement différente. Si l'accès complet n'est pas possible, les options de test sont limitées.

2. Fonctions. La perte de performance dans la conception à haute vitesse affecte les performances de la carte, mais réduit progressivement l'impact sur la testabilité du produit.

2. Taille de la carte / nombre de nœuds. Il s'agit d'une situation où la taille de la plaque physique ne peut être testée sur aucun équipement existant. Heureusement, ce problème peut être résolu en augmentant le budget pour un nouvel équipement de test ou en utilisant un équipement de test externe. Le problème est plus difficile à résoudre lorsque le nombre de nœuds est supérieur à celui des TIC existantes. L'équipe DFT doit comprendre les méthodes de test afin que le Département de fabrication puisse produire un bon produit avec un minimum de temps et d'argent. L'auto - test embarqué, le Boundary Scan (BS) et les tests de blocs fonctionnels peuvent le faire. Le diagnostic doit soutenir l'unité testée (uut); Cela ne peut être réalisé qu'avec une connaissance approfondie des méthodes de test utilisées, de l'équipement et des capacités de test existants et du spectre de défaillance de l'environnement de fabrication.

3. Défaut d'utiliser, de respecter ou de comprendre les règles dft. Historiquement, les règles DFT ont été mises en œuvre par des ingénieurs ou des équipes d'ingénieurs qui connaissaient l'environnement de fabrication, les exigences de test de processus et de fonctionnement et la technologie des composants. Dans le monde réel, le processus est long et nécessite une communication entre la conception, la conception assistée par ordinateur (CAO) et les tests. Ce type de travail répétitif omniprésent est sujet aux erreurs humaines et tend à se précipiter sous la pression du marché. Aujourd'hui, l'industrie a commencé à utiliser des « Analyseurs de productivité» automatisés pour évaluer les fichiers Cao à l'aide de règles dft. Lorsque vous utilisez un fabricant contractuel (CM, Contract Manufacturer), vous pouvez classer plusieurs ensembles de règles. Les avantages de cette approche sont une continuité régulière et une évaluation du produit sans erreur.

L'équipe DFT devrait être au courant des stratégies de test existantes. Comme les OEM commencent à compter sur de plus en plus de cm, l'équipement utilisé varie d'une usine à l'autre. Si le processus du fabricant n'est pas clair, trop ou trop peu de tests peuvent être utilisés. Les méthodes d'essai existantes comprennent:

Tests visuels manuels ou automatisés utilisant la vision et la comparaison pour confirmer la position du composant sur le PCB. Il existe plusieurs façons de mettre en œuvre cette technique:

Un La vision artificielle est la méthode de test en ligne la plus largement utilisée, mais elle est devenue impraticable en raison de l'augmentation de la capacité et du rétrécissement des cartes et des composants. Son principal avantage est le faible coût initial et l'absence de test de la pince. Les principaux inconvénients sont le coût élevé à long terme, la détection discontinue des défauts, la collecte de données difficile, l'absence de tests électriques et les limitations visuelles.

Deux L'inspection optique automatisée (AOI) est une nouvelle méthode d'identification des défauts de fabrication, généralement utilisée avant et après le soudage par refusion. Il s'agit d'une technologie en ligne non électrique et non fixe qui utilise la programmation « apprendre et comparer» pour minimiser le temps d'accélération. La vision automatique est meilleure pour la polarité, la présence et l'absence de composants, à condition que ceux - ci soient similaires à ceux initialement "appris". Ses principaux avantages sont la facilité de suivi et de diagnostic, le développement rapide et facile du programme et l'absence de fixations. Les principaux inconvénients sont une mauvaise identification des courts - circuits, un taux de défaillance élevé et l'absence de tests électriques.

Trois La détection automatique par rayons X (Axi) est actuellement la seule méthode utilisée pour détecter les matrices de grilles à billes (BGA) et la qualité des billes de soudure occlusives. Il s'agit d'une technologie non électrique et sans contact qui détecte les défauts et réduit les travaux en cours (WIP) à un stade précoce du processus. Les progrès dans ce domaine comprennent les données de passage / échec et les diagnostics au niveau des composants. Il existe actuellement deux principales méthodes Axi: en deux dimensions (2d), pour observer des plaques complètes, et en trois dimensions (3d), pour prendre plusieurs images sous différents angles. Ses principaux avantages sont la qualité de soudage BGA unique et l'outil de détection de pré - enfouissement sans coût de serrage. Les principaux inconvénients sont la vitesse lente, le taux d'échec élevé, les difficultés de retouche de détection des points de soudure, le coût élevé du placage et le long temps de développement du programme.

Quatre L'analyseur de défauts de fabrication (MDA) est un bon outil pour les environnements hybrides haute capacité / faible, où les tests sont utilisés uniquement pour diagnostiquer les défauts de fabrication. La répétabilité entre les testeurs est un problème lorsque les techniques de réduction résiduelle ne sont pas utilisées. De plus, le MDA n'a pas de pilote numérique et ne peut donc pas effectuer de tests fonctionnels sur les composants ou le firmware de la carte de programmation. Le temps d'essai est plus court que le temps d'inspection visuelle, et le MDA peut rattraper le rythme de la ligne de production. Cette méthode utilise une aiguille et permet donc un diagnostic de la sortie.

Ses principaux avantages sont un coût initial inférieur, un travail moins coûteux dans le processus, des coûts de programmation et de maintenance du programme inférieurs, des sorties plus élevées, un diagnostic ultérieur facile et des tests de court - circuit et de circuit ouvert complets rapides. Les principaux inconvénients sont l'impossibilité de confirmer la conformité de la nomenclature (BOM) à l'unité testée (uut), l'absence de confirmation numérique, l'absence de capacité de test fonctionnel, l'absence d'appel de firmware et généralement l'absence d'indication de couverture de test. Répétabilité des plaques de ligne et des plaques de ligne, coût des montages et problèmes d'utilisation.

Cinq Ces dernières années, les testeurs de sondes de vol ont été largement utilisés en raison de l'amélioration de la précision mécanique, de la vitesse et de la fiabilité. En outre, les exigences du marché en matière de commutation rapide, de prototypage et de fabrication à faible volume ne nécessitent pas de système de test de pince, ce qui fait du test de sonde de vol un choix de test idéal. La solution Best Probe offre des fonctions d'apprentissage et des tests Bom qui augmenteront automatiquement la surveillance pendant le test. Le logiciel de sonde devrait fournir un moyen facile de charger les données CAO, car les données X - y et Bom doivent être utilisées lors de la programmation. Étant donné que l'accessibilité des nœuds d'un seul côté de la carte peut être incomplète, le logiciel de génération de test devrait générer automatiquement des programmes de fractionnement non répétitifs.

Cette sonde utilise une technologie sans vecteur pour tester la connexion des composantes de signaux numériques, analogiques et mixtes; Cela devrait être fait par des plaques capacitives et l'utilisateur peut utiliser des plaques capacitives des deux côtés de l'uut.

Le principal avantage du testeur de sonde volante est qu'il s'agit de l'outil le plus rapide sur le marché, générant automatiquement des tests sans coût de fixation, avec un bon diagnostic et une programmation facile. Les principaux inconvénients sont la faible production, la couverture numérique limitée, le coût des immobilisations et les problèmes d'utilisation.

6. Le test fonctionnel est sans doute le premier principe de test automatique, son importance a été mise à jour. Il s'agit d'une plaque spécifique ou d'une unité spécifique qui peut être complétée avec divers appareils. Quelques exemples:

Le test du produit final est la méthode la plus courante dans les tests fonctionnels. Il est coûteux de tester l'unité finale après assemblage, ce qui réduit les erreurs de fonctionnement. Cependant, le diagnostic est inexistant ou difficile, ce qui augmente les coûts. Ce n'est qu'en testant le produit final que le produit risque d'être endommagé si les tests automatisés ne fournissent pas de protection logicielle ou matérielle. Le test du produit final est également très lent et prend généralement beaucoup de place. Cette méthode n'est généralement pas utilisée lorsque les critères doivent être remplis, car elle ne prend généralement pas en charge la mesure paramétrique.

Les principaux avantages du test du produit final sont le coût initial le plus bas, l'assemblage jetable, le produit et l'assurance qualité. Ses principaux inconvénients sont une faible résolution de diagnostic, une vitesse lente, un coût élevé à long terme, un fpy, une carte ou une machine endommagée par l'absence de détection de court - circuit, des coûts de maintenance élevés et aucune capacité de détection de paramètres.

Les modèles thermiques les plus récents sont souvent placés à différentes étapes de l'assemblage, et pas seulement lors des tests finaux. Il est meilleur que le test final du produit en termes de diagnostic, mais il est plus coûteux en raison de la nécessité de mettre en place des unités de test spécialisées. Si le débogage du programme ne teste que des cartes spécifiques, le Modèle physique peut être plus rapide que le test final du produit. Malheureusement, en raison du manque de protection, le banc d'essai peut être endommagé si aucun court - circuit n'a été diagnostiqué au cours du processus précédent.

Son principal avantage est son faible coût initial. Les principaux inconvénients sont une faible efficacité spatiale, des coûts de maintenance élevés pour l'équipement de test, des dommages de court - circuit à l'unité de test et aucune capacité de test paramétrique.

Les méthodes de test sans contact telles que le laser sont les derniers développements dans la technologie de test de PCB. Cette technologie a été validée dans le domaine des plaques nues et des essais sont envisagés sur les plaques de remplissage. Cette technologie utilise uniquement la ligne de visée, l'accès non masqué pour détecter les défauts. Chaque test prend au moins 10 millisecondes, ce qui est assez rapide pour une ligne de production de masse.

Son principal avantage est la vitesse de production rapide, pas besoin d'équipement fixe, canal visuel / non couvert; Ses principaux inconvénients sont une faible efficacité de test, un coût initial élevé et de nombreux problèmes d'entretien et d'utilisation.