PCB Tecnico - Come utilizzare gli strumenti per gestire la progettazione e il test PCB

Diverse tecnologie, dall'ispezione a raggi X e ottica ai test elettrici funzionali, sono emerse per ridurre il time-to-market e ridurre i costi dei test mantenendo una copertura completa dei guasti. Ogni tecnologia ha i suoi vantaggi:

L'ispezione ottica può verificare il numero di parte e l'orientamento della parte.

L'ispezione a raggi X può determinare l'adeguatezza dei giunti di saldatura.

I test online possono misurare i componenti individualmente.

I test di scansione al limite possono valutare componenti e interconnessioni.

I test funzionali possono testare guasti che possono essere sfuggiti ad altre fasi e allo stesso tempo garantire che il circuito stampato funzioni normalmente.

Tuttavia, gettare tutti questi metodi indiscriminatamente su un circuito stampato PCB sarebbe un errore costoso. Le costose attrezzature di capitale ripeteranno gli sforzi reciproci. I sistemi a raggi X e i tester di scansione al confine stanno cercando lo stesso problema della palla di saldatura. Non solo abusarai del tuo dispositivo, ma estenderai anche inutilmente il tempo di prova.

C'è una regola generale per guidarvi nell'uso più efficace dei sistemi di ispezione e test elettrici: distribuire le apparecchiature il prima possibile nel processo di produzione per rilevare ogni tipo di guasto. Ad esempio, non aspettare la fase di test online per determinare se il diodo è inserito con la polarità corretta; Il sistema di ispezione ottica può controllare per voi prima che il PCB passi attraverso il riflusso della saldatura. È possibile risparmiare il costo della saldatura di schede difettose e farli passare attraverso le successive fasi di ispezione ottica e raggi X; Inoltre, la rielaborazione non richiede tecnici specializzati per rimuovere le parti saldate erroneamente.

Purtroppo, su un circuito stampato complesso con migliaia di nodi e componenti, potresti non essere in grado di vedere gli alberi nella foresta. Il metodo ragionevole di testare la direzione del diodo può essere influenzato da molti altri componenti e ogni componente competerà con la propria soluzione di buon senso per l'analisi di testabilità. Se hai bisogno di aiuto, puoi utilizzare il pacchetto di analisi della testabilità, che può aiutarti nella distribuzione su larga scala richiesta per i prodotti complessi odierni. Uno studio ha scoperto che tali strumenti possono risparmiare 1 milione di dollari e possono essere abbreviati di tre settimane dopo la quotazione.

Descrivi PCB

Naturalmente, questi strumenti devono descrivere il design del test PCB che puoi capire. Questo di solito proviene dal file di input del programma di automazione della progettazione PCB, che va da Allegro a Zuken-CFF. Le società di test hanno adottato questi diversi formati, ma a costo del lavoro di traduzione, in quanto cliente tester PCB alla fine ne assumerai la responsabilità. Si stanno facendo sforzi per fornire un formato standard per la conversione dei file.

Uno di questi standard si riflette nello schema XML utilizzato nella versione 2.0 del formato. . Secondo la dichiarazione rilasciata dall'organizzazione, l'obiettivo è "un unico documento in grado di descrivere completamente i circuiti stampati, i componenti dei circuiti stampati, gli array di assemblaggio, i componenti multipli su sotto-pannelli, i pannelli di produzione di circuiti stampati, i tagliandi di valutazione della qualità e le apparecchiature di assemblaggio / test. "Lo standard GenCAM (avviato da GenRad e ora parte di Teradyne) faciliterà la trasmissione bidirezionale dei dati tra "negozi di progettazione, produttori di tavole nude, impianti di assemblaggio e aziende di dispositivi di prova" per mantenere sincronizzate le informazioni e garantire la qualità del prodotto finale.

Test di valutazione degli strumenti proprietari

Nonostante i vantaggi degli standard, i prodotti basati su standard spesso rimangono indietro rispetto agli strumenti proprietari in termini di prestazioni e funzionalità. Strumenti basati su standard come GenCAM non hanno ancora implementato le funzioni di strumenti proprietari di valutazione dei test, tra cui AwareTest di Agilent Technologies e la serie di software D2B (Design to Build) di Teradyne, entrambi progettati per distribuire varie funzioni di test e ispezione. Nella sua attuale implementazione di AwareTest xi, AwareTest di Agilent mira a distribuire il lavoro di prova tra il sistema di ispezione a raggi X Agilent 5DX e il sistema di test online Agilent 3070 (Riferimento 3). Sotto la guida di AwareTest xi, 5DX cercherà difetti di saldatura sul circuito stampato; Quindi, trasmetterà le informazioni del programma 5DX al 3070 ed eseguirà i test online necessari per fornire una copertura completa ma non ridondante dei test. Altri due programmi Agilent completano AwareTest xi: il software OmniNET analizza i dati CAD prima del layout del circuito per suggerire la rimozione delle sonde di prova, e l'Agilent 3070 Access Consultant esegue funzioni simili dopo il layout. OmniNET è alla base del dialogo tra progettisti e tecnici di test, aiutandoli a collaborare nello sviluppo di PCB funzionali e testabili.

AwareTest xi presuppone che sia stato deciso di combinare ispezione a raggi X con test online. Come sapere se questa è la soluzione migliore per le vostre faccende di test PCB? Agilent ha proposto un semplice calcolo:

Indice di complessità

= [(C + J)/100] * D * M * S

in

C = numero di componenti,

J = numero di giunti di saldatura,

S = 1 per PCB bifacciale, 0,5 per PCB monofacciale

Miscela alta M = 1, composizione bassa della miscela 0,5,

D = 0,01 volte il numero di giunti per pollice quadrato.

Per l'indice di complessità elevata (superiore a 125), Agilent consiglia di combinare ispezione a raggi X con ispezione online; per l'indice medio (tra 50 e 125), combinare l'ispezione a raggi X o ottica con prove online; per un basso tasso di rifrazione (inferiore a 50), utilizzare solo ispezione ottica o test online.

Il reparto di collaudo dell'assemblaggio Teradyne ha ampliato il suo software D2B per supportare la sua piattaforma di ispezione ottica automatica Optima (AOI), integrando il supporto della tuta D2B per l'ispezione automatica dei raggi X e i test online.

Il software D2B include strumenti basati su Windows e un'architettura aperta che consente di gestire la piattaforma di test e ispezione integrata con dati minimi. Il modulo software D2B include i seguenti componenti:

GR Force/A3 consente di ottenere dati da più di 30 formati CAD di progettazione e generare programmi per varie apparecchiature di collaudo e ispezione. Prima che il costo del cambiamento diventi troppo alto, supporta l'analisi dei test di progettazione all'inizio del ciclo di progettazione.

GR Force/Strategist analizza ogni progetto PCB, simula la configurazione della linea di produzione e determina la migliore strategia per la programmazione delle apparecchiature di prova e ispezione.

GR Force DesignView consente di importare le informazioni schematiche della scheda in formato HPGL etichetta. Ogni volta che si seleziona un componente o un segnale, il suo visualizzatore grafico può aggiornare le informazioni schematiche e fisiche allo stesso tempo, rendendo facile sfogliare i dati di progettazione complessi.