Внутрисхемный тест - In-circuit test

Внутрисхемный тест (ИКТ) является примером тестирование белого ящика где электрический зонд проверяет населенный печатная плата (PCB), проверка на наличие коротких замыканий, обрывов, сопротивления, емкости и других основных величин, которые покажут, правильно ли изготовлена ​​сборка.[1] Это может быть выполнено с подставка для гвоздей и специализированное испытательное оборудование, или с внутрисхемный тест без крепления настраивать.

Кровать тестера ногтей

Тестер гвоздей представляет собой традиционное электронное испытательное приспособление, в котором множество штифтов вставлено в отверстия в многослойном листе из эпоксидно-фенольной стеклоткани (G-10), которые выравниваются с помощью инструментальных штифтов для контакта с контрольными точками на печатной плате и являются также подключен к измерительному блоку посредством провода. Названо по аналогии с реальным миром кровать из гвоздей, эти устройства содержат множество небольших подпружиненных пого булавки; каждый вывод pogo контактирует с одним узлом в схеме DUT (тестируемое устройство). Прижимая ИУ к гвоздям, можно быстро и одновременно установить надежный контакт с сотнями или даже тысячами отдельных контрольных точек в схеме ИУ. Сила прижима может быть обеспечена вручную или с помощью вакуум или механический прижим, таким образом натягивая ИУ на гвозди.

Устройства, которые были протестированы на тестере гвоздей, могут показать доказательства этого после процесса: небольшие ямочки (от острых кончиков штырей Pogo) часто можно увидеть на многих паяных соединениях печатной платы.

Крепления для гвоздей требуют механической сборки, чтобы удерживать печатную плату на месте. Крепления могут удерживать печатную плату либо с помощью вакуума, либо надавливанием сверху на печатную плату. Вакуумные приспособления дают лучшее считывание сигнала по сравнению с прижимными устройствами.[нужна цитата ]. С другой стороны, вакуумные приспособления дороги из-за высокой сложности изготовления. Кроме того, вакуумные приспособления не могут использоваться в системах гвоздей, которые используются в автоматизированных производственных линиях, где доска автоматически загружается в тестер с помощью механизма обработки. Ложа из гвоздей или приспособление, как обычно называется, используются вместе с внутрисхемным тестером. Приспособления с сеткой 0,8 мм для гвоздей малого диаметра и диаметром контрольной точки 0,6 мм теоретически возможны без использования специальных конструкций. Но при массовом производстве обычно используются контрольные точки диаметром 1,0 мм или выше, чтобы минимизировать отказы контактов, что снижает затраты на повторную обработку.

Этот метод тестирования печатных плат постепенно вытесняется граничное сканирование техники (силиконовые тестовые гвозди), автоматический оптический контроль, и встроенная самопроверка из-за уменьшения размеров продукта и нехватки места на печатных платах для тестовых площадок. Тем не менее ИКТ используются в массовом производстве для обнаружения отказов перед проведением испытаний в конце производственной линии и выпуском лома.

Отказы ИКТ и механическое моделирование

Известно, что внутрисхемные испытания вызывают механические отказы, такие как растрескивание конденсатора при изгибе и кратер на подушке. Обычно это происходит на тестере с гвоздями, если плата сильно изгибается из-за плохой установки опоры или высоких усилий датчика. Может оказаться сложной задачей оптимизация для идеального расположения опор и сил проверки, не затрачивая ресурсов на проектирование и создание приспособления для ИКТ. Современные методы обычно используют тензометрия или аналогичные методы для контроля изгиба платы. Совсем недавно некоторые посмотрели на моделирование методом конечных элементов проактивно проектировать или настраивать приспособление для ИКТ, чтобы избежать этих видов механических отказов. Этот подход может быть реализован как часть дизайн на технологичность методология для обеспечения быстрой обратной связи по разработке ИКТ и снижения затрат.[2]

Пример последовательности испытаний

  • Разрядные конденсаторы и особенно электролитические конденсаторы (для безопасности и стабильности измерений эту последовательность испытаний необходимо выполнить перед проверкой любых других элементов)
  • Тестирование контактов (для проверки того, что тестовая система подключена к тестируемому устройству (UUT)
  • Тестирование коротких замыканий (тест на замыкание и размыкание припоя)
  • Аналоговые тесты (проверьте все аналоговые компоненты на предмет размещения и правильного значения)
  • Проверка дефектных открытых контактов на устройствах
  • Тест на дефекты ориентации конденсатора
  • Включите UUT
  • Аналоговый с питанием (проверка правильности работы аналоговых компонентов, таких как регуляторы и операционные усилители)
  • Цифровое питание (проверка работы цифровых компонентов и устройств пограничного сканирования)
  • JTAG Тесты пограничного сканирования [3]
  • Флэш-память, EEPROM, и другое программирование устройства
  • Разрядка конденсаторов при отключении питания проверяемого оборудования

Хотя внутрисхемные тестеры обычно ограничиваются тестированием вышеупомянутых устройств, можно добавить дополнительное оборудование к тестовой арматуре, чтобы реализовать различные решения. Такое дополнительное оборудование включает:

  • Камеры для проверки наличия и правильной ориентации компонентов
  • Фотоприемники проверить на ВЕЛ цвет и интенсивность
  • Модули внешнего таймера-счетчика для тестирования кристаллов и генераторов с очень высокими частотами (более 50 МГц)
  • Анализ формы сигнала, например измерение скорости нарастания, огибающей и т. д.
  • Внешнее оборудование может использоваться для измерения высокого напряжения (более 100 В постоянного тока из-за ограничения напряжения) или источника переменного тока, имеющего интерфейс с ПК в качестве контроллера ИКТ.
  • Технология шарикового зонда для доступа к небольшим следам, недоступным традиционными средствами

Ограничения

Хотя внутрисхемное тестирование - очень мощный инструмент для тестирования печатных плат, он имеет следующие ограничения:

  • Параллельные компоненты часто можно тестировать только как один компонент, если компоненты одного типа (например, два резистора); хотя разные компоненты, работающие параллельно, можно тестировать с помощью последовательности различных тестов - например, измерение постоянного напряжения по сравнению с измерением переменного тока, подаваемого в узел.
  • Электролитические компоненты можно проверить на полярность только в определенных конфигурациях (например, если они не подключены параллельно к шинам питания) или с помощью определенного датчика
  • Качество электрических контактов невозможно проверить, если не предусмотрены дополнительные контрольные точки и / или специальный дополнительный жгут проводов.
  • Это ровно настолько, насколько хорош дизайн печатной платы. Если разработчик печатной платы не предоставил доступ к тестированию, некоторые тесты будут невозможны. Видеть Дизайн для теста руководящие указания.

Связанные технологии

Следующие технологии являются родственными и также используются в производстве электроники для проверки правильности работы электронных печатных плат:

Рекомендации

  1. ^ "О Терадине". Teradyne Corp. Архивировано с оригинал 15 февраля 2014 г.. Получено 28 декабря 2012.
  2. ^ «Предотвращение образования трещин на контактных площадках во время ИКТ с использованием Шерлока» (PDF). Решения DfR.
  3. ^ Джун Баланге, «Успешное внедрение сканирования границ ИКТ», CIRCUITS ASSEMBLY, сентябрь 2010 г. http://www.circuitsassembly.com/cms/magazine/208-2010-issues/10282-testinspection

внешняя ссылка