Перевірка питає: чи було плату побудовано як спроєктовано? Тест питає: чи робить плата те, що має? Це різні запитання, на які відповідають різні методи, і плата може пройти одне та провалити інше. Стаття описує кожен метод, що він знаходить і чого не може.
Перевірка
Перевірка паяльної пасти (SPI)
Після друку пасти та до встановлення деталей 3D-сканер вимірює об’єм, висоту та позицію пасти на кожному майданчику. Більшість дефектів паяння починаються з поганого друку, тому спіймати її тут дешево: витріть плату та надрукуйте знову. Вона знаходить надто багато, надто мало та зміщену пасту. Вона не дивиться на деталі.
Автоматична оптична перевірка (AOI)
Камери фотографують плату, а програмне забезпечення порівнює зображення з еталоном. Після встановлення вона знаходить відсутні, зсунуті, повернуті або невірні деталі; після оплавлення вона знаходить перемички припою, підняті виводи та багато слабких з’єднань. Вона швидка та працює на кожній платі.
Чого вона не може бачити: нічого прихованого. З’єднання під BGA, під центральним майданчиком QFN або під екраном не видно. Вона також не може сказати, що резистор має невірне значення, якщо він виглядає як вірний, окрім місць, де маркування читається. Помилки програмування та внутрішні дефекти поза нею. На нашому заводі кожна плата проходить SPI та AOI.
Рентгенівська перевірка
Рентгенівське зображення показує крізь деталь до з’єднань під нею. Це спосіб перевіряти BGA, QFN із прихованими майданчиками та інші корпуси з прихованими з’єднаннями: перемички, відкриті кульки, відсутні кульки та порожнечі (газові бульбашки в припої). Порожнечі судяться проти критеріїв, таких як в IPC-A-610, які клієнт може встановити. Рентген повільніший за AOI, тому його використовують на перших зразках, на зразках із партії або на кожній платі, якщо проєкт критичний. Він показує форму з’єднання, а не його електричну поведінку.
Візуальна та мікроскопічна перевірка
Людина з лупою або мікроскопом перевіряє речі, які автоматичні системи не перевіряють: полярність немаркованих деталей, пошкодження, чистоту, обрізання виводів. IPC-A-610 — стандарт, який визначає, як виглядає прийнятна зібрана плата, у класах для зростаючих вимог, і багато контрактів його називають.
Перевірка першого зразка
Перша плата серії будується та перевіряється проти специфікації та креслень до того, як зроблять решту: полярність, позиції, з’єднання та налаштування. Це дешева страховка проти систематичної помилки, наприклад невірної деталі в живильнику.
Тест
Тест летючими зондами
Рухомі зонди торкаються тестових крапок і майданчиків на готовій платі, одна пара за раз, і вимірюють опір, ємність або поведінку діода та перевіряють короткі замикання й обриви. Оснастка не потрібна, тому він підходить для прототипів і малих серій. Він повільний і тестує лише те, чого зонди можуть досягти. Той самий метод використовують на порожніх платах для неперервності.
Внутрішньосхемний тест (ICT)
Оснастка з багатьма пружинними штифтами (ложе цвяхів) притискається до тестових крапок на платі, а тестер вимірює кожен компонент на місці: чи присутня кожна деталь, чи має вірне значення та чи припаяна. Він швидкий і знаходить виробничі дефекти точно, тому підходить для більших серій. Оснастка коштує грошей і часу на побудову, а платі потрібні доступні тестові крапки: майданчик або перехідний отвір для кожного кола, яке Ви хочете виміряти.
Малюнок показує два способи зондування плати, рухомими зондами та оснасткою штифтів. Його намальовано на порожній платі; на зібраній платі вони працюють так само.
- Наконечник зонда, що торкається майданчика.
- Рука зонда рухається від крапки до крапки.
- Пружинні штифти оснастки торкаються всіх тестових крапок одразу.
- Пластина оснастки тримає штифти.
Граничне сканування
Деталі, які підтримують стандарт граничного сканування JTAG (IEEE 1149.1), можуть тестувати з’єднання між ними через кілька виводів, без зондування. Воно знаходить обриви та короткі замикання під BGA, де жоден зонд не досягає. Йому потрібні ці деталі в проєкті.
Функціональний тест (FCT)
Плата живиться та працює, як використовуватиметься: входи керуються, виходи вимірюються, прошивка запускається, інтерфейси вправляються, навантаження прикладаються. Це тестує все коло, включно з речами, які жоден тест на рівні компонента не може знайти: невірне значення в мережі зворотного зв’язку, яке в межах маркування деталі, дефект прошивки, аналогову схему поза допуском.
Функціональний тест — Ваш тест. Завод не знає, що плата має робити. Щоб його зробили, Ви постачаєте:
- процедуру: що підключити, що прикласти, що прочитати, що є проходженням,
- прошивку або тестову прошивку,
- оснастку або деталі для її побудови (або спосіб підключити кабелі),
- і межі проходження та непроходження.
Потім завод може побудувати оснастку та запускати тест на кожній платі. ICT, функціональний тест і програмування — серед наших послуг.
Прогрів
Плати живляться, часто теплими, години або дні, щоб ранні відмови проявилися на заводі, а не у Вашого клієнта. Він знаходить деталі з прихованими дефектами та межові з’єднання, які відмовляють під стресом. Він займає час і обладнання та зазвичай застосовується до зразка або до плат для вимогливих застосувань. Ми запускаємо прогрів на зразках, за кімнатної температури та за високої температури.
Що кожен знаходить
| Метод | Знаходить | Пропускає |
|---|---|---|
| SPI | Невірний об’єм і позицію пасти | Усе після друку |
| AOI | Відсутні, зсунуті, повернуті деталі; видимі дефекти припою | Приховані з’єднання, невірні значення, дефекти схеми |
| Рентген | Дефекти прихованих з’єднань, порожнечі | Електричну поведінку |
| Летючий зонд | Обриви, короткі замикання, невірні значення в досяжних крапках | Приховані кола, функцію схеми |
| ICT | Виробничі дефекти на рівні деталі | Чи працює все коло |
| Функціональний тест | Чи робить плата свою роботу в тестованих умовах | Дефекти в нетестованих умовах |
| Прогрів | Відмови раннього життя | Дефекти, які з’являються пізніше |
Три з цих методів поруч показують, чому кожен бачить те, що бачить.
- Оптичний: камера бачить поверхню. З’єднання під деталлю приховано.
- Рентген: промінь проходить крізь деталь, тому приховані з’єднання та порожнечі показуються.
- Зонди: голки торкаються тестових крапок і вимірюють у місцях, яких вони досягають.
Як вибирати
- Прототип: AOI плюс Ваш власний стендовий тест на першій платі часто достатньо. Ви знаходите помилки проєкту, які жоден заводський тест не знаходить.
- Мала серія: додайте функціональний тест із простою оснасткою та рентген для BGA.
- Обсяг: використовуйте SPI, AOI, ICT або функціональний тест і вибірковий рентген.
- Критичні або важкі для ремонту продукти: додайте прогрів, суворіший клас перевірки та записи для кожної плати.
Скажіть у замовленні клас приймання, який Вам потрібен (наприклад, клас 2 або 3 IPC-A-610).
Як це виглядає під час замовлення тут
Наш завод запускає SPI та AOI на кожній платі, перевірку першого зразка та пропонує ICT, функціональний тест, програмування та прогрів. Чинні тести та опції перевірки є на сторінці виробничих можливостей. 25 перевірок під час завантаження — інша річ: вони перевіряють файли, до оплати, а не зібрану плату. Перевірка може показати, що Ваші файли повні, узгоджені та виготовні. Вона не може показати, що Ваша схема працює; лише тест із Вашою процедурою може показати це, і його маєте вказати Ви. Інженер підтверджує кожне замовлення. Див. також статтю Як збираються плати.