Che cosa sono i test in-circuit e il loro ruolo nell'assemblaggio dei PCB

Introduzione

Durante l' Assemblaggio PCB processo, è necessario un modo affidabile per verificare la presenza di difetti. Il test in-circuit (ICT) è uno di questi metodi efficaci che ti aiuta a individuare problemi come giunti di saldatura difettosi o connessioni difettose. In questo post del blog, esplorerai i test in-circuit, i loro tipi, il loro funzionamento e la loro importanza.

Test in circuito: le basi

È un metodo utilizzato per verificare se i componenti di un circuito stampato funzionano correttamente. Questo test aiuta a trovare problemi, ad esempio componenti mancanti o difettosi, saldature scadenti e cortocircuiti. Il test viene eseguito in due fasi, la prima senza alimentazione e la seconda con alimentazione. Eseguire l'ICT prima dell'uso finale ti consentirà di assicurarti che ogni parte del tuo PCB sia completamente funzionale.

Perché è importante?

• L'ICT aiuta a testare ogni componente di una scheda separatamente prima che venga finalizzata. Ecco i motivi per cui sono importanti nell'assemblaggio di PCB:
• Le tecnologie dell'informazione e della comunicazione aiutano a individuare cortocircuiti e connessioni rimaste aperte.
• Permettono di controllare la qualità della saldatura e il posizionamento dei componenti.
• Aiutare a individuare componenti difettosi o mancanti.
• L'ICT semplifica la verifica dei valori di resistori, condensatori e induttori.

Componenti chiave coinvolti

Per verificare la funzionalità della scheda, l'ICT prevede l'uso di vari componenti. Ognuno di essi svolge un ruolo unico nell'assicurare che il test sia accurato ed efficiente. Di seguito sono riportati i cinque componenti chiave coinvolti in questo test.

1. Dispositivi di prova e sonde
Durante i test in-circuit, sono necessari dei dispositivi di fissaggio per tenere fermo il PCB in un posto. Contribuiscono a garantire una connessione stabile e sicura. Mentre le sonde sono conduttori aghiformi. Queste sonde vengono utilizzate per toccare punti di prova specifici sulla scheda. Le sonde vengono utilizzate per misurare tensione, resistenza e capacità.

2. Strumenti di misura

Questi includono molteplici strumenti che aiutano a rilevare qualsiasi possibile guasto all'interno della scheda. Alcuni comuni tra loro includono:

• Multimetri digitali
• Oscilloscopi
• Analizzatori di spettro

3. Strumenti di test del segnale

Questi comportano generatori di segnali, che vengono utilizzati per inviare segnali elettrici a una scheda. Consentono di stimolare condizioni operative reali e verificare se la scheda risponde correttamente o meno.

4. Sistemi di commutazione automatizzati

Questi sistemi sono utilizzati per instradare segnali da strumenti di test a diversi punti su un circuito stampato. Comportano matrici di commutazione, che automatizzano il processo e rendono il test più veloce.

5. Software di controllo

Un software avanzato gestisce l'intero processo ICT e aiuta a:

• Controllo delle apparecchiature di prova
• Automazione delle sequenze di test
• Analizzare i risultati dei test

Ciò rende il processo di test fluido, accurato e altamente efficiente.

Come funziona l'ICT?

Per verificare la qualità e le funzionalità delle schede a circuito stampato, ICT segue una serie di passaggi. Per entrare nel funzionamento dei test in-circuit, è necessario seguire i passaggi sottostanti.

Impostazione dell'ambiente di test

La scheda viene posizionata in un supporto di testo personalizzato per tenerla ferma durante il test. Si garantisce che ci sia un contatto preciso tra le sonde di test e i punti di test della scheda.
Una volta posizionato, un programma di test progettato specificamente per il tuo PCB viene caricato nel sistema. Questo programma contiene tutte le sequenze di test e i parametri necessari.

Alimentazione e collegamento del circuito

Per simulare le condizioni operative, viene applicata potenza alla scheda. Ciò consente al sistema di testare il funzionamento della scheda a livelli normali di tensione e corrente. Dopo aver applicato la potenza, i collegamenti elettrici vengono ispezionati utilizzando sonde per individuare e riparare eventuali circuiti aperti o difettosi.

Verifica dei componenti e delle funzionalità

Durante questa fase, ogni singolo componente della scheda viene testato e si verifica se corrisponde ai valori previsti o meno. Dopo aver controllato i componenti, vengono eseguiti test funzionali per confermare ulteriormente che la scheda funzioni come previsto.

Analisi dei dati e diagnosi dei guasti

Durante il processo di test, tutti i dati vengono raccolti e analizzati. Se ci sono problemi all'interno della scheda, il sistema ne evidenzierà la posizione e fornirà un report sul difetto. Utilizzando il report, il difetto può essere facilmente eliminato e la qualità è garantita.

Nuovo test e garanzia di qualità finale

Una volta eliminati i difetti, la scheda viene sottoposta nuovamente al processo di test. Questo viene fatto per verificare se il difetto è stato eliminato e la scheda è completamente funzionante o meno. Una volta superato questo passaggio, la scheda può essere considerata pronta all'uso.

Che tipo di difetti rileva l'ICT?

Per evitare costosi guasti, vengono eseguiti test in-circuit per individuare eventuali errori durante l'assemblaggio dei PCB. L'ICT aiuta comunemente a rilevare tre tipi di difetti, che includono:

• Problemi relativi ai componenti
• Problemi di connessione
• Errori funzionali

I problemi relativi ai componenti includono qualsiasi parte mancante o posizionamento errato sulle schede. Inoltre, include anche componenti polarizzati e quelle che sono parti fisicamente rotte o malfunzionanti.
Nei problemi di connessione, giunti di saldatura, tracce e altri circuiti aperti vengono controllati per difetti. Oltre a questo, viene controllata qualsiasi possibile connessione scadente che potrebbe portare a guasti in futuro.
Per errori funzionali, vengono controllati difetti in IC, resistori, condensatori e induttori. Anche i componenti digitali di un PCB che non funzionano come previsto rientrano negli errori funzionali.

Tipi di macchine per test in-circuit

I test in-circuit vengono eseguiti utilizzando macchine di vario tipo, ciascuna con funzionalità diverse. Di seguito sono riportati quattro tipi comuni di macchine ICT.

• Standard: Questa macchina viene utilizzata per controllare i valori elettrici di base durante l'esecuzione di test funzionali sui PCB.
• MDA: Utilizzando la progettazione PCB, questa macchina viene utilizzata per rilevare comuni problemi di assemblaggio, ad esempio cortocircuiti e connessioni aperte.
• Forma del cavo: Questo è specificamente progettato per testare i cavi. Funziona in modo simile a MDA ma richiede alta tensione per controllare la qualità dell'isolamento.
• Sonda volante: Ha sonde mobili che vengono utilizzate per la scansione di un PCB. Le sonde sono controllate tramite software che apporta modifiche alla progettazione in modo rapido ed efficiente.

Vantaggi dei test in-circuit nei PCB

Il test in-circuit offre diversi vantaggi durante l'assemblaggio di circuiti stampati. Di seguito sono riportati i più comuni tra questi.

Rilevamento rapido e preciso dei guasti

Se un PCB viene sottoposto a ICT per 1-2 minuti, ti consentirà di individuare qualsiasi problema essenziale. Ciò ti salverà da eventuali ritardi nel processo di produzione in serie.

Copertura completa dei difetti

Quando si esegue il test in-circuit, la scheda è stata sottoposta a un controllo completo. Ogni singolo componente e connessione viene controllato in profondità. Ciò aiuta a prevenire guasti del prodotto in futuro.

Adattabilità ai progetti in evoluzione

Il test in-circuit è molto più flessibile di altri metodi. Possono facilmente adattare qualsiasi modifica al design del PCB. Senza alcuna modifica importante, puoi aggiornare la procedura di test che corrisponde al nuovo layout.

Efficienza in termini di costi e tempi

Con l'ICT puoi rilevare gli errori in anticipo, il che significa che ci saranno meno tempi morti nel processo di produzione. Inoltre, questo ridurrà al minimo i costi di riparazione che potrebbero essere necessari in futuro. Ciò lo rende una soluzione conveniente per il controllo qualità.

Compatibilità con la produzione di massa

Questo metodo di prova è un'opzione ideale per assemblaggio PCB ad alto volumeTi aiuterà a garantire che il processo proceda senza intoppi mantenendo la qualità.

Framework di test personalizzabile

I programmi utilizzati durante questo metodo di test sono personalizzabili. Questa funzionalità consente di soddisfare qualsiasi esigenza specifica e di garantire la corretta funzionalità e performance del PCB.

Svantaggi dei test in-circuit nei PCB

È vero che i test in-circuit consentono di controllare e mantenere la qualità dei PCB. Ma oltre a diversi vantaggi, presentano anche alcuni svantaggi. Di seguito sono riportati alcuni tra i più comuni di cui dovresti essere a conoscenza.

Investimento iniziale elevato

Con i test in-circuit in atto, dovresti aspettarti costi iniziali elevati. Questo perché per eseguire il test sono necessarie attrezzature e professionisti specializzati.

Configurazione complessa e che richiede molto tempo

Alcuni progetti PCB complessi hanno richiesto lo sviluppo di un programma di test da zero. La configurazione dei dispositivi in ​​essi contenuti richiede molto tempo, il che può rallentare il processo di produzione.

Test funzionali limitati

ICT non è consigliato per testare la funzionalità completa delle schede. Sono adatti per testare i componenti singolarmente. È probabile che alcuni problemi di funzionalità o prestazioni possano passare inosservati.

Lotta con componenti SMT ad alta densità

Il metodo di test in-circuit ha difficoltà a rilevare guasti nelle schede con componenti stipati in modo ravvicinato Assemblaggio SMTQuesta cosa può potenzialmente influenzare la qualità della scheda.

Dipendenza dalla corretta precisione del contatto

Per ottenere risultati accurati dall'ICT, è necessario avere un buon contatto tra sonde e punti di test. L'affidabilità del test può essere compromessa se le schede sono mal allineate o hanno sporcizia sui pin di test.

Manutenzione continua delle attrezzature di prova

Per mantenere efficiente l'output, l'ICT spesso richiede manutenzione. Elementi come i pin di prova e gli impianti si usurano con il tempo. Per eseguire il test in modo accurato, richiedono una pulizia adeguata o in alcuni casi la sostituzione totale. Ignorare la manutenzione può portare a un test non riuscito o a risultati imprecisi.

ICT vs. altri metodi di test PCB

L'ICT non è l'unico metodo di test PCB; ce ne sono anche altri. Ogni metodo di test ha uno scopo diverso e aiuta a individuare determinati difetti per garantire la qualità nella produzione. Di seguito è riportato il confronto di tre metodi di test PCB comunemente utilizzati.

Confronto dei test in-circuit con altri metodi

Conclusione

Il metodo di test in-circuit, noto anche come ICT, aiuta a garantire la qualità nella produzione e nell'assemblaggio di PCB individuando i difetti. Tuttavia, offre vari vantaggi, ma presenta anche alcuni svantaggi. PCBTok esegue il processo di assemblaggio con un'efficiente ispezione ICT in atto per assicurarsi che le schede siano completamente funzionali e che gli standard del settore siano mantenuti.

FAQs

In che modo l'ICT contribuisce a migliorare la qualità dei PCB?

L'ICT aiuta a migliorare la qualità della scheda consentendo di individuare componenti difettosi e disallineati. Aiuta anche a trovare difetti in altri elementi che possono influire sulla funzionalità.

L'ICT può testare tutti i tipi di PCB?

Questo metodo di test è consigliato per le schede con punti di prova. Non è consigliato nel caso in cui il design del PCB sia troppo complesso o abbia un'elevata densità.

L'ICT è utilizzata solo per l'assemblaggio di PCB su larga scala?

A causa degli elevati costi iniziali, i test in-circuit sono consigliati solo per l'assemblaggio di PCB su larga scala.