Inspecția întreabă: placa a fost construită cum a fost proiectată? Testarea întreabă: placa face ce trebuie? Sunt întrebări diferite, la care răspund metode diferite, iar o placă o poate trece pe una și s-o pice pe cealaltă. Articolul descrie fiecare metodă, ce găsește și ce nu poate.
Inspecția
Inspecția pastei de lipit (SPI)
După ce pasta este imprimată și înainte să fie plasate piesele, un scaner 3D măsoară volumul, înălțimea și poziția pastei pe fiecare pad. Majoritatea defectelor de lipire încep cu o imprimare proastă, deci prinderea ei aici este ieftină: ștergeți placa și imprimați din nou. Găsește prea multă, prea puțină și pastă deplasată. Nu se uită la piese.
Inspecția optică automată (AOI)
Camerele fotografiază placa, iar software-ul compară imaginea cu o referință. După plasare găsește piese lipsă, deplasate, rotite sau greșite; după reflow găsește punți de lipitură, terminale ridicate și multe îmbinări slabe. Este rapidă și funcționează pe fiecare placă.
Ce nu poate vedea: orice este ascuns. Îmbinările de sub un BGA, de sub padul central al unui QFN sau de sub un ecran nu sunt vizibile. Nu poate spune nici că un rezistor are valoarea greșită, dacă arată ca cel potrivit, în afară de locurile unde marcajul este citit. Erorile de programare și defecțiunile interne sunt dincolo de ea. La fabrica noastră fiecare placă trece prin SPI și AOI.
Inspecția cu raze X
O imagine cu raze X arată prin piesă până la îmbinările de sub ea. Este modalitatea de a inspecta BGA-uri, QFN-uri cu paduri ascunse și alte capsule cu conexiuni ascunse: punți, bile deschise, bile lipsă și goluri (bule de gaz în lipitură). Golurile sunt judecate după criterii cum sunt cele din IPC-A-610, pe care clientul le poate stabili. Razele X sunt mai lente decât AOI, deci se folosesc pe primele articole, pe eșantioane dintr-un lot sau pe fiecare placă, dacă proiectarea este critică. Arată forma îmbinării, nu comportamentul ei electric.
Inspecția vizuală și cu microscopul
O persoană cu o lupă sau cu un microscop verifică lucruri pe care sistemele automate nu le verifică: polaritatea pieselor nemarcate, deteriorarea, curățenia, tăierea terminalelor. IPC-A-610 este standardul care definește cum arată o placă asamblată acceptabilă, în clase cu cerințe crescânde, iar multe contracte îl numesc.
Inspecția primului articol
Prima placă dintr-o serie este construită și verificată față de BOM și față de desene înainte să fie făcute celelalte: polaritate, poziții, îmbinări și setări. Este o asigurare ieftină împotriva unei erori sistematice, cum ar fi o piesă greșită într-un alimentator.
Testarea
Testul cu sonde zburătoare
Sondele mobile ating punctele de testare și padurile de pe o placă finită, o pereche pe rând, și măsoară rezistența, capacitatea sau comportamentul diodei și verifică scurtcircuitele și întreruperile. Nu este nevoie de dispozitiv, deci se potrivește prototipurilor și seriilor mici. Este lent și testează numai ce pot atinge sondele. Aceeași metodă se folosește pe plăcile nemontate pentru continuitate.
Testul în circuit (ICT)
Un dispozitiv cu mulți știfturi cu arc (un pat de cuie) apasă pe punctele de testare de pe placă, iar un tester măsoară fiecare componentă pe loc: dacă fiecare piesă este prezentă, are valoarea potrivită și este lipită. Este rapid și găsește exact defectele de fabricație, deci se potrivește seriilor mai mari. Dispozitivul costă bani și timp de construit, iar placa are nevoie de puncte de testare accesibile: un pad sau un via pentru fiecare rețea pe care vreți s-o măsurați.
Desenul arată cele două moduri în care o placă este sondată, cu sonde mobile și cu un dispozitiv de știfturi. Este desenat pe o placă nemontată; pe o placă asamblată funcționează la fel.
- Un vârf de sondă care atinge un pad.
- Brațul sondei se mișcă de la punct la punct.
- Știfturile cu arc ale unui dispozitiv ating toate punctele de testare o dată.
- Placa dispozitivului ține știfturile.
Scanarea de frontieră
Piesele care susțin standardul de scanare de frontieră JTAG (IEEE 1149.1) pot testa conexiunile dintre ele prin câțiva pini, fără sondare. Găsește întreruperile și scurtcircuitele de sub BGA unde nicio sondă nu ajunge. Are nevoie de acele piese în proiectare.
Testul funcțional (FCT)
Placa este alimentată și operată cum va fi folosită: intrările sunt comandate, ieșirile sunt măsurate, firmware-ul este rulat, interfețele sunt exercitate, sarcinile sunt aplicate. Acest lucru testează întregul circuit, inclusiv lucruri pe care niciun test la nivel de componentă nu le poate găsi: o valoare greșită într-o rețea de reacție care este în marcajul piesei, o defecțiune de firmware, un circuit analogic în afara toleranței.
Un test funcțional este testul dumneavoastră. Fabrica nu știe ce trebuie să facă placa. Ca să aveți unul făcut, furnizați:
- o procedură: ce se conectează, ce se aplică, ce se citește, ce este o trecere,
- firmware-ul sau firmware-ul de testare,
- un dispozitiv sau detaliile pentru construirea unuia (sau un mod de conectare a cablurilor),
- și limitele de trecere și de cădere.
Fabrica poate apoi construi dispozitivul și rula testul pe fiecare placă. ICT, testul funcțional și programarea sunt printre serviciile noastre.
Îmbătrânirea
Plăcile sunt alimentate, adesea calde, ore sau zile, ca defecțiunile timpurii să apară în fabrică și nu la clientul dumneavoastră. Găsește piese cu defecte latente și îmbinări marginale care eșuează sub stres. Durează timp și echipamente și se aplică de regulă unui eșantion sau plăcilor pentru utilizări pretențioase. Rulăm îmbătrânirea pe eșantioane, la temperatura camerei și la temperatură ridicată.
Ce găsește fiecare
| Metodă | Găsește | Scapă |
|---|---|---|
| SPI | Volum și poziție greșite ale pastei | Totul de după imprimare |
| AOI | Piese lipsă, deplasate, rotite; defecte vizibile de lipire | Îmbinări ascunse, valori greșite, defecte de circuit |
| Raze X | Defecte ale îmbinărilor ascunse, goluri | Comportament electric |
| Sondă zburătoare | Întreruperi, scurtcircuite, valori greșite în punctele accesibile | Rețele ascunse, funcția circuitului |
| ICT | Defecte de fabricație la nivelul piesei | Dacă întregul circuit funcționează |
| Test funcțional | Dacă placa își face treaba în condițiile testate | Defecte în condiții netestate |
| Îmbătrânire | Defecțiuni de viață timpurie | Defecte care apar mai târziu |
Trei dintre aceste metode una lângă alta arată de ce fiecare vede ce vede.
- Optică: camera vede suprafața. Îmbinările de sub piesă sunt ascunse.
- Raze X: fasciculul trece prin piesă, deci îmbinările ascunse și golurile se arată.
- Sonde: acele ating punctele de testare și măsoară în locurile la care ajung.
Cum alegeți
- Prototip: AOI plus testul dumneavoastră pe banc la prima placă este adesea de ajuns. Dumneavoastră găsiți erori de proiectare, pe care niciun test de fabrică nu le găsește.
- Serie mică: adăugați un test funcțional cu un dispozitiv simplu și raze X pentru BGA.
- Volum: folosiți SPI, AOI, ICT sau test funcțional și raze X pe eșantioane.
- Produse critice sau greu de reparat: adăugați îmbătrânirea, o clasă de inspecție mai strictă și înregistrări pentru fiecare placă.
Spuneți în comandă clasa de acceptare de care aveți nevoie (de exemplu clasa 2 sau 3 IPC-A-610).
Cum apare acest lucru când comandați aici
Fabrica noastră rulează SPI și AOI pe fiecare placă, o inspecție a primului articol și oferă ICT, test funcțional, programare și îmbătrânire. Testele și opțiunile de inspecție în vigoare sunt la pagina de capacități de fabricație. Cele 25 de verificări la încărcare sunt alt lucru: verifică fișierele, înainte să plătiți, nu placa asamblată. Verificarea poate arăta că fișierele dumneavoastră sunt complete, coerente și construibile. Nu poate arăta că circuitul dumneavoastră funcționează; numai un test cu procedura dumneavoastră poate arăta acest lucru și este al dumneavoastră de specificat. Un inginer confirmă fiecare comandă. Vedeți și Cum se asamblează plăcile.