Технология PCBA - Технология испытаний летающего зонда

Тест Flying probe, также известный как технология flying probe, представляет собой автоматизированный процесс, предназначенный для проверки электрических соединений и производительности печатных плат. В этом методе используется специализированное оборудование, известное как тестеры с летающими зондами, которые оснащены несколькими съемными зондами, устанавливающими контакт со схемой печатной платы для измерения различных электрических параметров.

В электронной промышленности технология тестирования с помощью летающих зондов является распространенным средством тестирования печатных плат. Преимущество заключается в том, что эффективность соединения между интерфейсами может быть оценена без прямого физического контакта, что обеспечивает эффективное и точное тестирование. Кроме того, тестирование с помощью летающего зонда может выявить дефекты, которые трудно выявить с помощью других методов тестирования, такие как отклонения в расположении сквозных отверстий на плате, ошибки пространственной компоновки, смещения выводов разъема двигателя и выводов микросхемы.

В чем разница между тестированием штифтами и испытательными стендами? В чем преимущества каждого из них?

Испытание летающим зондом: Испытание летающим зондом - это использование от 4 до 8 зондов на печатной плате для проверки высоковольтной изоляции и проводимости с низким сопротивлением, обрыва тестовой линии и короткого замыкания, не требуется устанавливать специальные испытательные приспособления. Тестирование Flying probe проводится непосредственно на печатной плате, установленной на испытательном стенде flying probe, после чего можно протестировать программу тестирования.

Преимущество flying probe test заключается в том, что его метод тестирования и процесс эксплуатации чрезвычайно удобны, что позволяет экономить затраты на тестирование, сокращает время на изготовление испытательных стендов, повышает эффективность доставки, подходит для мелкосерийного производства печатных плат.

Тестовое приспособление предназначено для массового производства печатных плат для тестирования при включении-выключении и изготовления специального тестового приспособления, стоимость производства выше, но эффективность тестирования выше, плата за возврат заказа не взимается. Что касается технологии проведения испытаний, то в настоящее время flying probe test подходит для использования в небольших количествах и в качестве образцов электрического испытательного оборудования, но если вы хотите использовать его в больших количествах в производстве, то из-за низкой скорости измерений и дорогостоящего оборудования стоимость испытаний значительно возрастет, в то время как общая стоимость-назначение и специализированный тип печатных плат, используемых для любого уровня, при условии, что объем производства достигает определенного количества, могут быть достигнуты затраты на тестирование для достижения экономии за счет масштаба. Стандартный, и составляет всего около 2 ~ 4% от отпускной цены, поэтому основными причинами являются тип испытательной машины общего назначения и тип специального назначения для текущего массового производства.

Принцип работы технологии контроля с помощью летающего зонда основан на сочетании серии высокоточных механических узлов с электромагнитным приводом с оборудованием для контроля электрических цепей, которое следует заранее определенной программе испытаний и тщательно сканирует печатную плату в поисках всех узлов, подлежащих проверке. В процессе контроля головка летающего датчика устанавливает электрическое соединение с контрольными точками, после чего контрольным прибором производятся точные измерения электрических параметров. Эти измерения анализируются процессором для получения результатов тестирования. Эти результаты представлены различными способами и могут быть сохранены и обработаны тестировщиком или автоматизированной системой.

Возможности технологии flying probe testing

Технология Flying probe testing хороша не только для обнаружения коротких замыканий и размыканий, но и для проведения более сложных параметрических испытаний, благодаря оснащению специальными приводами. Усовершенствованная конструкция зонда позволяет проводить одновременное зондирование и тестирование обеих сторон многослойной платы, что значительно сокращает время, необходимое для тестирования каждой стороны в отдельности. Кроме того, тестовая система flying probe имеет различные архитектуры для различных требований к тестированию, включая:

Оценка целостности сигнала: Используя технологию TDR (Time Domain Reflectance) или связанные с ней датчики и специализированную аппаратуру, flying probe test может анализировать широкий спектр характеристик высокоскоростных высокочастотных выравниваний печатных плат. Эти устройства улавливают и измеряют сигналы как во временной, так и в частотной областях, чтобы выявить потенциальные дефекты в тракте передачи сигнала.

Анализ разности фаз: Используя специально разработанные датчики, которые посылают высокочастотные сигналы между опорным и сигнальным трактами, тестирование с помощью летающих датчиков позволяет измерить разность фаз между ними. Этот метод тестирования устраняет необходимость в дополнительных тестах изоляции для эффективной оценки перекрестных помех между расположениями печатных плат.

Испытание изоляции под высоким напряжением: Обычные испытания на сопротивление могут быть не в состоянии точно определить возможные дефекты изоляции печатной платы. Хотя сопротивление изоляции между двумя линиями может быть достаточным для прохождения обычных испытаний, оно все равно может быть ниже указанного в спецификации. По этой причине при тестировании с помощью летающих зондов используются высоковольтные нагрузочные испытания, объединяющие высоковольтный генератор, специализированные летающие зонды и измеритель высокого сопротивления для обеспечения точной оценки характеристик изоляции.

Обнаружение микрокоротких замыканий: крошечные токопроводящие полоски могут вызвать микрокороткие замыкания на печатной плате. Эти полоски могут перегореть во время высоковольтных испытаний под напряжением, в результате чего останется обугленный остаток, который образует проводящий путь с высоким сопротивлением. Тестирование с помощью летающего зонда позволяет точно выявить проблемы с микрокороткими замыканиями, подавая низкое напряжение через датчик обнаружения микрокоротких замыканий и постепенно увеличивая его до испытательного напряжения для проверки сопротивления между двумя линиями на печатной плате.

Прецизионное измерение по шкале Кельвина постоянного тока: Для печатных плат с узким шагом, таких как BGA, технология измерения по шкале Кельвина постоянного тока обеспечивает чрезвычайно высокую точность измерений. Для этого метода используются летающие щупы, оснащенные силовыми и чувствительными контактами, а также компенсируются потери в тестовых щупах с помощью соединения по шкале Кельвина, что обеспечивает точность результатов измерений.

Влияние испытания летающего зонда на PCBA в основном отражается в следующих аспектах:

Повышение качества и выхода продукции: Тест с помощью летающего зонда позволяет точно обнаружить короткое замыкание, обрыв цепи и другие проблемы с печатной платой с помощью высоковольтной изоляции и теста на проводимость с низким сопротивлением, чтобы убедиться, что электрические характеристики печатной платы соответствуют стандарту, что значительно повышает выход продукта.

Подходит для мелкосерийного производства и тестирования образцов: Тест с летающим зондом особенно подходит для мелкосерийного производства и тестирования образцов PCBA. Он прост в эксплуатации, не требует специальных приспособлений для тестирования, можно напрямую загрузить PCBA в тестер flying probe, что экономит затраты на тестирование и повышает эффективность доставки.

Повышение эффективности и точности тестирования: в тесте Flying probe используется несколько датчиков с приводом от двигателя, которые могут быстро перемещаться и точно контактировать с контактами устройства для эффективного измерения электрических характеристик. Высокая точность тестирования позволяет обнаруживать мельчайшие дефекты, например, в деталях с шагом 0,1 мм.

Экономия времени и затрат: при испытаниях с помощью летающих зондов отпадает необходимость в изготовлении специальных приспособлений для испытаний, что сокращает время и затраты на изготовление испытательных стендов. Особенно при мелкосерийном производстве эффективность и экономичность испытаний с помощью летающих зондов более очевидны.

Подходит для различных сценариев применения: Flying probe test подходит не только для первоначальной проверки качества печатных плат, но и позволяет контролировать качество компонентов после проведения стресс-теста на надежность. В автомобильной электронике и других областях, требующих высокой надежности, flying probe test может обеспечить численное сравнение результатов до и после эксперимента, уменьшить погрешности измерений человеком и повысить качество эксперимента.

Размеры и конфигурация тестовых систем flying probe варьируются в зависимости от количества разъемов. Например, некоторые системы могут быть оснащены до 16 разъемами-коллекторами, восемь из которых расположены в верхней части печатной платы и восемь - в нижней. Конечно, стоимость системы возрастает пропорционально количеству разъемов.

Технология тестирования с помощью летающих зондов является важной частью контроля печатных плат в электронной промышленности благодаря своей эффективности, точности и гибкости. Независимо от того, идет ли речь о небольших партиях или прототипах, тестирование с помощью летающих зондов является надежным решением. Несмотря на трудности массового производства, его уникальные преимущества делают его незаменимым инструментом тестирования, который продолжает оставаться движущей силой в производстве электроники.