Collezioni

Attrezzatura di prova automatica ATE Primer

Attrezzatura di prova automatica ATE Primer

L'attrezzatura di prova automatica ATE è oggi una parte vitale della scena dei test elettronici. L'apparecchiatura di test automatica consente di eseguire il test del circuito stampato e il test delle apparecchiature molto rapidamente, molto più velocemente che se fosse fatto manualmente. Poiché il tempo del personale di produzione costituisce un elemento importante del costo di produzione complessivo di un elemento di apparecchiatura elettronica, è necessario ridurre i tempi di produzione il più possibile. Ciò può essere ottenuto con l'uso di ATE, apparecchiatura di prova automatica.

L'attrezzatura di prova automatica può essere costosa, quindi è necessario assicurarsi che vengano utilizzati la filosofia corretta e l'apparecchiatura di prova automatica del tipo o dei tipi corretti. Solo applicando correttamente l'uso di apparecchiature di prova automatiche si possono ottenere i massimi benefici.

Esiste una varietà di approcci diversi che possono essere utilizzati per le apparecchiature di prova automatiche. Ogni tipo ha i suoi vantaggi e svantaggi e può essere utilizzato con grande efficacia in determinate circostanze. Quando si scelgono i sistemi ATE è necessario comprendere i diversi tipi di sistemi ed essere in grado di applicarli correttamente.

Tipi di sistemi di test automatici ATE

Esiste una buona varietà di tipi di sistemi ATE che possono essere utilizzati. Poiché si avvicinano al test dell'elettronica in modi leggermente diversi, sono normalmente adatti a diverse fasi del ciclo di test di produzione. Di seguito sono elencate le forme più utilizzate di ATE, apparecchiature di test automatico utilizzate oggi:

  • Sistemi di ispezione PCB: L'ispezione PCB è un elemento chiave in qualsiasi processo di produzione e particolarmente importante quando sono coinvolte macchine pick and place. L'ispezione manuale è stata utilizzata molti anni fa, ma è sempre stata inaffidabile e incoerente. Ora, con i circuiti stampati che sono notevolmente più complicati, l'ispezione manuale non è un'opzione praticabile. Di conseguenza vengono utilizzati sistemi automatizzati:
    • AOI, ispezione ottica automatica: è ampiamente utilizzato in molti ambienti di produzione. È essenzialmente una forma di ispezione, ma ottenuta automaticamente. Ciò fornisce un grado molto maggiore di ripetibilità e velocità rispetto all'ispezione manuale. AOI, ispezione ottica automatica è particolarmente utile quando si trova al termine di una linea di produzione di schede saldate. Qui può individuare rapidamente i problemi di produzione, inclusi i difetti di saldatura, nonché se i componenti corretti e montati e anche se il loro orientamento è corretto. Poiché i sistemi AOI si trovano generalmente immediatamente dopo il processo di saldatura del PCB, eventuali problemi del processo di saldatura possono essere risolti rapidamente e prima che siano interessati troppi circuiti stampati.

      L'ispezione ottica automatica AOI richiede tempo per l'impostazione e l'apparecchiatura di prova per apprendere la scheda. Una volta impostato può lavorare le schede in modo molto rapido e semplice. È ideale per la produzione ad alto volume. Sebbene il livello di intervento manuale sia basso, ci vuole tempo per impostare correttamente e c'è un investimento significativo nel sistema di test stesso.

    • Ispezione a raggi X automatizzata, AXI: L'ispezione a raggi X automatizzata ha molte somiglianze con l'AOI. Tuttavia con l'avvento delle confezioni BGA era necessario poter utilizzare una forma di ispezione che potesse visualizzare elementi non visibili otticamente. Ispezione a raggi X automatizzata, i sistemi AXI possono esaminare i pacchetti IC ed esaminare i giunti di saldatura sotto il pacchetto per valutare i giunti di saldatura.
  • ICT In test del circuito: In-Circuit Test, l'ICT è una forma di ATE in uso da molti anni ed è una forma particolarmente efficace di test di circuiti stampati. Questa tecnica di prova non guarda solo a cortocircuiti, circuiti aperti, valori dei componenti, ma controlla anche il funzionamento dei circuiti integrati.

    Sebbene in Circuit Test, l'ICT sia uno strumento molto potente, oggigiorno è limitato dalla mancanza di accesso alle schede a causa dell'elevata densità di tracce e componenti nella maggior parte dei progetti. I perni per il contatto con i nodi devono essere posizionati in modo molto accurato in vista delle altezze molto fini e potrebbero non essere sempre un buon contatto. In considerazione di ciò e del crescente numero di nodi che si trovano su molte schede oggi viene utilizzato meno rispetto agli anni precedenti, sebbene sia ancora ampiamente utilizzato.

    Un analizzatore di difetti di produzione, MDA è un'altra forma di test del circuito stampato ed è effettivamente una forma semplificata di ICT. Tuttavia, questa forma di test del circuito stampato verifica solo i difetti di fabbricazione osservando cortocircuiti, circuiti aperti e alcuni valori dei componenti. Di conseguenza, il costo di questi sistemi di test è molto inferiore a quello di un ICT completo, ma la copertura dei guasti è inferiore.

  • JTAG Boundary scan test: La Boundary Scan è una forma di test emersa negli ultimi anni. Conosciuta anche come JTAG, Joint Test Action Group, o dal suo standard IEEE 1149.1, la boundary scan offre vantaggi significativi rispetto alle forme più tradizionali di test e come tale è diventata uno dei principali strumenti nei test automatici.

    Il motivo principale per cui è stato sviluppato il test boundary scan è stato quello di superare i problemi di mancanza di accesso alle schede e ai circuiti integrati per il test. La Boundary Scan supera questo problema avendo registri di boundary scan specifici in grandi circuiti integrati. Con la scheda impostata in modalità boundary scan, i registri di dati seriali nei circuiti integrati hanno dati passati in essi. La risposta e quindi il passaggio dei dati dalla catena di dati seriali consente al tester di rilevare eventuali guasti. Come risultato della sua capacità di testare schede e persino circuiti integrati con un accesso di test fisico molto limitato, Boundary Scan / JTAG è diventato molto utilizzato.

  • Test funzionale: Il test funzionale può essere considerato come qualsiasi forma di test dell'elettronica che eserciti la funzione di un circuito. Esistono diversi approcci che possono essere adottati a seconda del tipo di circuito (RF, digitale, analogico, ecc.) E del grado di test richiesto. Gli approcci principali sono descritti di seguito:
    • Attrezzatura di prova automatica funzionale, FATE: Questo termine di solito si riferisce alle grandi apparecchiature di test automatico funzionale in una console appositamente progettata. Questi sistemi di apparecchiature di test automatico sono generalmente utilizzati per testare le schede digitali, ma oggigiorno questi grandi tester non sono ampiamente utilizzati. Le velocità crescenti a cui funzionano molte schede in questi giorni non possono essere soddisfatte su questi tester in cui i cavi tra la scheda sotto test e la misurazione del tester o il punto di stimolo possono provocare grandi capacità che rallentano la velocità di funzionamento. Oltre a questo, i dispositivi sono costosi così come lo sviluppo del programma. Nonostante questi inconvenienti questi tester possono ancora essere utilizzati in aree dove i volumi di produzione sono elevati e le velocità non particolarmente elevate. Sono generalmente utilizzati per testare le schede digitali.
    • Rack e stack di apparecchiature di prova utilizzando GPIB: Un modo in cui le schede o le unità stesse possono essere testate è utilizzare una pila di apparecchiature di test controllate a distanza.

      Nonostante la sua età, molti elementi di apparecchiature montate su rack o su banco hanno ancora una capacità GPIB. Nonostante il fatto che GPIB sia relativamente lento ed esista da oltre 30 anni, è ancora ampiamente utilizzato in quanto fornisce un metodo di test molto flessibile. Lo svantaggio principale di GPIB è la sua velocità e il costo di scrittura dei programmi, sebbene i pacchetti esecutivi di test come LabView possano essere utilizzati per aiutare la generazione e l'esecuzione del programma nell'ambiente di test. Anche i dispositivi o le interfacce di test possono essere costosi.

    • Attrezzatura di prova basata su chassis o rack: Uno dei principali inconvenienti dell'approccio per apparecchiature di prova automatiche a rack e stack GPIB è che occupa una grande quantità di spazio e la velocità operativa è limitata dalla velocità del GPIB. Per superare questi problemi è stata sviluppata una varietà di standard per i sistemi contenuti in uno chassis.
    Sebbene ci siano una varietà di ATE, approcci di apparecchiature di test automatico che possono essere utilizzati, questi sono alcuni dei sistemi più popolari in uso. Possono tutti utilizzare software di gestione dei test come LabView per assistere nell'esecuzione dei singoli test. Ciò consente servizi come l'ordinamento dei test, la raccolta e la stampa dei risultati, nonché la registrazione dei risultati, ecc.
  • Test combinato: Nessun singolo metodo di test è in grado di fornire una soluzione completa al giorno d'oggi. Per aiutare a superare questo, i vari sistemi di apparecchiature di prova automatica ATE incorporano una varietà di approcci di prova. Questi tester combinatori sono generalmente utilizzati per il test di circuiti stampati. In questo modo, un singolo test elettronico è in grado di ottenere un livello di accesso molto maggiore per il test del circuito stampato e la copertura del test è molto più alta. Inoltre, un tester combinatorio è in grado di effettuare una varietà di diversi tipi di test senza la necessità di spostare la scheda da un tester all'altro. In questo modo una singola suite di test può includere test in-circuit così come alcuni test funzionali e poi alcuni test di boundary scan JTAG.

Ogni tipo di filosofia del test automatico ha i suoi punti di forza e di conseguenza è necessario scegliere il tipo corretto di approccio al test per il test che è previsto.

Utilizzando tutte le diverse tecniche di test in modo appropriato, è possibile utilizzare l'apparecchiatura di test automatica ATE al massimo vantaggio. Ciò consentirà di eseguire rapidamente i test, fornendo comunque un elevato livello di copertura. Tecniche di ispezione tra cui AOI e ispezione a raggi X possono essere utilizzate insieme al test in-circuit e al test JTAG boundary scan. Possono essere utilizzati anche test funzionali. Sebbene sia possibile utilizzare diversi tipi di test, è necessario assicurarsi che i prodotti non vengano sottoposti a test eccessivi poiché ciò fa perdere tempo. Ad esempio, se viene utilizzata l'ispezione AOI o a raggi X, potrebbe non essere appropriato utilizzare il test in-circuit. Si dovrebbe anche considerare il luogo del test JTAG boundary scan. In questo modo è possibile definire la strategia di test più efficace.


Guarda il video: New Monetization Metric: Revenue Per Mille RPM (Gennaio 2022).