Внутрисхемное тестирование

Метод испытания электронных схем

Внутрисхемное тестирование ( ICT ) является примером тестирования «белого ящика» , когда электрический зонд тестирует заполненную печатную плату (PCB), проверяя наличие коротких замыканий, обрывов, сопротивления, емкости и других основных величин, которые покажут, была ли сборка правильно изготовлена. ^[1] Его можно выполнять с помощью испытательного приспособления «ложе с гвоздями» и специального испытательного оборудования или с помощью установки для внутрисхемного тестирования без приспособлений . Внутрисхемное тестирование (ICT) является широко используемым и экономически эффективным ^[2] методом тестирования средних и больших объемов электронных печатных плат (PCBA). Он сохраняет свою популярность на протяжении многих лет благодаря своей способности диагностировать неисправности на уровне компонентов и своей скорости работы.

Приспособления для внутрисхемного тестирования

Распространенная форма внутрисхемного тестирования использует тестер с гвоздями . Это приспособление, которое использует массив подпружиненных штифтов, известных как «пружинные штифты». Когда печатная плата совмещена с тестером с гвоздями и прижата к нему, штифты создают электрический контакт с точками на плате, что позволяет использовать их в качестве контрольных точек для внутрисхемного тестирования. Тестеры с гвоздями имеют преимущество в том, что можно выполнять много тестов одновременно, но имеют недостаток в том, что оказывают значительную нагрузку на печатную плату.

Альтернативой является использование летающих зондов , которые оказывают меньшую механическую нагрузку на тестируемые платы. Их преимущества и недостатки противоположны преимуществам и недостаткам тестеров с гвоздями: летающие зонды необходимо перемещать между тестами, но они оказывают гораздо меньшую нагрузку на печатную плату.

Пример последовательности испытаний

• Разрядка конденсаторов, особенно электролитических (в целях безопасности и стабильности измерений эту последовательность испытаний необходимо выполнить в первую очередь, перед проверкой любых других элементов)
• Контактный тест (для проверки подключения тестовой системы к тестируемому устройству (UUT))
• Тестирование на замыкания (тест на замыкания и обрывы припоя)
• Аналоговые тесты (проверка всех аналоговых компонентов на правильность размещения и значения)
• Тест на наличие неисправных открытых контактов на устройствах
• Тест на дефекты ориентации конденсатора
• Включите UUT
• Аналоговый усилитель (проверка правильности работы аналоговых компонентов, таких как регуляторы и операционные усилители)
• Цифровое питание (проверка работы цифровых компонентов и устройств периферийного сканирования)
• Тесты сканирования границ JTAG ^[3]
• Программирование флэш-памяти , EEPROM и других устройств
• Разрядка конденсаторов при отключении питания UUT

Хотя внутрисхемные тестеры обычно ограничиваются проверкой вышеуказанных устройств, можно добавить дополнительное оборудование к тестовому приспособлению, чтобы обеспечить реализацию различных решений. Такое дополнительное оборудование включает:

• Камеры для проверки наличия и правильности ориентации компонентов
• Фотодетекторы для проверки цвета и интенсивности светодиодов
• Внешние модули счетчиков таймеров для тестирования кристаллов и генераторов сверхвысоких частот (более 50 МГц)
• Анализ формы сигнала, например, измерение скорости нарастания, огибающей кривой и т. д.
• Для измерения высокого напряжения (более 100 В постоянного тока из-за ограничения подаваемого напряжения) может использоваться внешнее оборудование или источник переменного тока, имеющий интерфейс с ПК в качестве контроллера ИКТ.
• Технология зондирования шариками для доступа к мелким следам, которые невозможно получить традиционными способами

Ограничения

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

• Параллельные компоненты часто можно тестировать как один компонент, только если они одного типа (т. е. два резистора); хотя разные компоненты, включенные параллельно, можно тестировать с помощью последовательности различных тестов — например, измерения постоянного напряжения по сравнению с измерением переменного тока инжекции в узле.
• Электролитические компоненты можно проверить на полярность только в определенных конфигурациях (например, если они не подключены параллельно к шинам питания) или с помощью определенного датчика.
• Качество электрических контактов невозможно проверить, если не предусмотрены дополнительные контрольные точки и/или специальный дополнительный жгут кабелей.
• Она хороша настолько, насколько хорош дизайн печатной платы. Если разработчик печатной платы не предоставил доступ к тестированию, то некоторые тесты будут невозможны. См. руководство Design For Test .

Связанные технологии

Ниже приведены родственные технологии, которые также используются в электронном производстве для проверки правильности работы печатных плат электроники:

• Электрическое испытание печатных плат без покрытия
• AXI Автоматизированный рентгеновский контроль
• JTAG Joint Test Action Group ( технология периферийного сканирования )
• Автоматизированный оптический контроль AOI
• Функциональное тестирование (см. Приемочные испытания и FCT )

Ссылки

1. "About Teradyne". Teradyne Corp. Архивировано из оригинала 15 февраля 2014 года . Получено 28 декабря 2012 года .
2. "Проект для тестовых решений для эффективной сборки печатных плат". Forwessun . Получено 2024-08-06 .
3. Джун Баланге, «Успешное внедрение сканирования границ ИКТ», CIRCUITS ASSEMBLY, сентябрь 2010 г. http://www.circuitsassembly.com/cms/magazine/208-2010-issues/10282-testinspection Архивировано 09.05.2013 на Wayback Machine

Внешние ссылки

• Учебное пособие по внутрисхемному тестированию