Внутрисхемный тест

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Внутрисхемный тест»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( апрель 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Внутрисхемный тест ( ICT ) - это пример тестирования белого ящика, когда электрический зонд проверяет заполненную печатную плату (PCB), проверяя на наличие коротких замыканий, разрывов, сопротивления, емкости и других основных величин, которые покажут, правильно ли была собрана сборка. сфабрикованы. ^[1] Это может быть выполнено с использованием испытательной арматуры типа «гвоздь» и специального испытательного оборудования, или с помощью установки для внутрисхемных испытаний без приспособлений .

Кровать тестера гвоздей [ править ]

Тестер гвоздей - это традиционное электронное испытательное приспособление, которое имеет множество штифтов, вставленных 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 проводами . Названные по аналогии с реальным гвоздями , эти устройства содержат набор маленьких подпружиненных булавок с гвоздями ; каждый вывод pogo контактирует с одним узлом в схеме DUT (тестируемого устройства). 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, с помощью вакуума или механического прижима, таким образом, прижимая ИУ вниз к гвоздям.

Устройства, которые были протестированы на тестере для гвоздей, могут показать доказательства этого после процесса: небольшие ямочки (от острых концов 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 с помощью вакуума или давления сверху на печатную плату. Вакуумные приспособления дают лучшее считывание сигнала по сравнению с прижимными устройствами ^{[ необходима цитата ]}. С другой стороны, вакуумные приспособления дороги из-за высокой сложности изготовления. Более того, вакуумные приспособления не могут использоваться в системах гвоздей, которые используются в автоматизированных производственных линиях, где плата автоматически загружается в тестер с помощью механизма перемещения. Подставка для гвоздей или приспособление, как обычно называется, используется 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 диаметры контрольных точек 1,0 мм или выше обычно используются для минимизации отказов контактов, что приводит к снижению затрат на повторную обработку.

Этот метод тестирования печатных плат постепенно заменяется методами граничного сканирования (кремниевые тестовые гвозди), автоматизированным оптическим контролем и встроенным самотестированием 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 металлолома.

Отказы ИКТ и механическое моделирование [ править ]

Известно, что внутрисхемные испытания вызывают механические отказы, такие как растрескивание конденсатора при изгибе и образование трещин на контактных площадках . Обычно это происходит на тестере с гвоздями, если плата сильно изгибается из-за плохого размещения 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. В современных методах обычно используются тензодатчики или аналогичные методы для контроля изгиба платы. Совсем недавно некоторые из них обратились к моделированию методом конечных элементов, чтобы заранее спроектировать или настроить приспособление для ИКТ, чтобы избежать этих видов механических отказов. Этот подход может быть реализован как часть дизайна для технологичности.методология для обеспечения быстрой обратной связи по разработке ИКТ и снижения затрат. ^[2]

Пример тестовой последовательности [ править ]

• Разрядка конденсаторов и особенно электролитических конденсаторов (для безопасности и стабильности измерений эта последовательность испытаний должна быть выполнена 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 проверяемое оборудование
• Аналоговый с питанием (проверка правильности работы аналоговых компонентов, таких как регуляторы и операционные усилители)
• Powered digital (проверьте работу цифровых компонентов и устройств пограничного сканирования)
• Тесты JTAG Boundary Scan ^[3]
• Флэш-память , EEPROM и другое программирование устройств
• 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
• Фотодетекторы для проверки цвета и интенсивности светодиода
• 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 предоставляемого 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 [ править ]

Хотя внутрисхемное тестирование является очень мощным инструментом для тестирования печатных плат, у него есть следующие ограничения:

• Параллельные компоненты часто можно тестировать только как один компонент, если компоненты одного типа (т. Е. Два резистора); хотя разные компоненты, включенные параллельно, можно тестировать с помощью последовательности различных тестов - например, измерения постоянного напряжения в сравнении с измерением переменного тока, подаваемого в узел.
• Электролитические компоненты могут быть проверены на полярность только в определенных конфигурациях (например, если они не подключены параллельно к шинам питания) или с определенным датчиком
• 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 для тестирования, некоторые тесты будут невозможны. См. Раздел « Дизайн для тестов» .

Связанные технологии [ править ]

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

• Электрические испытания печатных плат голых печатных плат
• AXI Автоматизированный рентгеновский контроль
• JTAG Joint Test Action Group ( технология пограничного сканирования )
• Автоматический оптический контроль AOI
• Функциональное тестирование (см. Приемочные испытания и FCT )

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Учебное пособие по внутрисхемным испытаниям