Технологии в электронной промышленности №6'2007

Автоматическая установка APT9411 компании TAKAYA для тестирования смонтированных печатных плат зондовым методом

Алексей Рябик



В настоящее время наблюдается бурное развитие средств автоматизации производства, повышение требований к качеству выпускаемой продукции, вследствие чего возрастает необходимость в автоматизации тестирования изделий электронной техники.


Постепенно главным требованием становится полное исключение человека из процесса проверки и настройки. Если этого не сделать, то теряется смысл автоматизации сборочных процессов. Зачем нужны высокопроизводительные сборочные автоматы, если параметры и качество будет обеспечивать целая армия настройщиков. Кроме того, современные технологии поверхностного монтажа позволяют использовать настолько малогабаритные элементы, что ручное манипулирование при тестировании становится затруднительным или даже невозможным. В результате приходится возлагать на автоматы не только функции измерений, но и функции анализа (рис. 1), а в некоторых случаях — принятия решений о необходимых действиях. Все это выдвигает серьезные требования к современному тестовому оборудованию.

Тестирование подвижными зондами

Итак, рассмотрим обязательные свойства современного тестового оборудования:

  • двустороннее тестирование печатной платы;
  • не требует изготовления тестовых адаптеров и другой оснастки;
  • аналоговый сигнатурный анализ — безвекторный высокоскоростной метод тестирования, не требующий информации о принципиальной электрической схеме узла;
  • позволяет разрабатывать программу тестирования методом трансляции координат тестовых точек из САПР;
  • локализация непропаянных и закороченных выводов микросхем;
  • аналоговое внутрисхемное тестирование:
    • малоомных резисторов;
    • резисторов;
    • конденсаторов;
    • индуктивностей;
    • транзисторов;
    • диодов и стабилитронов;
    • реле;
  • тестирование на короткое замыкание и обрывы (программа должна разрабатываться методом автоматической трансляции из САПР);
  • повторное тестирование неисправных цепей и компонентов;
  • распознавание реперных знаков с помощью установленной визуальной системы;
  • компенсация искривления платы путем изменения угла зонда при контакте;
  • возможность выполнения функций автоматической оптической инспекции на наличие (отсутствие) компонентов, полярность и ориентацию компонентов;
  • надежная связь с системой управления пробниками по оси Z, задающей программно скорость и усилие прижима пробника;
  • программное обеспечение для ремонтной рабочей станции, объединенной с тестером в общую сеть, позволяющее выводить на экран графическое изображение узла с цветовым выделением мест неисправностей;
  • возможность установки широкоугольной линзы для увеличения зоны обзора;
  • высокая точность позиционирования;
  • лицензионное ПО для разработки и выполнения тестовых программ.

Все эти возможности (и многие другие) обеспечивает автоматическое тестовое оборудование проверки печатных плат зондовым методом компании TAKAYA (Япония).

TAKAYA — мировой лидер по поставкам анализаторов производственных дефектов с 19-летним опытом производства тестовых систем. На данный момент на крупнейших предприятиях радиоэлектронной промышленности по всему миру установлено более 1600 тестовых систем TAKAYA. Компания TAKAYA является пионером в концепции тестовых систем с подвижными зондами.

TAKAYA производит высокоскоростные анализаторы производственных дефектов с подвижными зондами APT-9411 (рис. 2).

Анализатор производственных дефектов с подвижными зондами АРТ-9411

Для тестера с летающими пробами APT-9411 не требуются специальные контактные площадки. Она может работать с платой, которая конструировалась без оглядки на тестирование. Ограничения здесь только геометрические. Максимальный размер рабочей зоны на плате 540×460 мм (есть возможность увеличения до 610×610 мм). К тому же, TAKAYA является первой компанией, разработавшей тестирование под разными углами наклона зондов, что позволяет работать с платами с высокой плотностью расположения элементов. Та же, благодаря возможности наклона зондов, расстояние между контактными площадками может составлять всего 0,2 мм.

Преимущества оборудования TAKAYA:

  1. Самая высокая точность позиционирования. Гранитная плата, установленная в консоли, полностью уменьшает влияние посторонних вибраций. Благодаря этому обеспечивается высокая точность при перемещении зондов по осям X и Y и надежность всей механики.
  2. Прецизионный механизм. Все механизмы разработаны из тщательно отобранных материалов. Это позволяет контактировать с площадками, расположенными на расстоянии всего 0,2 мм.
  3. Быстрое перемещение зондов. Все перемещения по осям производятся с помощью точного сервопривода. При управлении работой сервопривода используются последние достижения в области цифрового управления. Благодаря этому время стабилизации сведено к минимуму. Оборудование имеет алгоритм настройки «на ходу» для проверки установленных элементов любой высоты и размера.
  4. Точность и широкая номенклатура измерений. Производится высокоскоростное измерение параметров широкого диапазона установленных компонентов. Кроме того, имеется возможность расширения числа типов проверки, таких как периферийное тестирование, программируемая проверка цепей питания, оптический контроль и т. д.
  5. Упрощенная система видеоинспекции. Установленная камера CCD и двухцветная подсветка позволяют осуществлять видеоконтроль. Для более детального обзора возможна установка дополнительной камеры с широкой полевой линзой.
  6. Несложное в использовании программное обеспечение. Основная часть тестовой программы получается конвертацией данных из CAD-файла (совместимость более чем с 50 популярными форматами). Даже неподготовленный оператор за короткое время сможет овладеть навыками управления.
  7. Поддерживает стандарт SMEMA. Версии для автономной работы и для встраивания системы в производственную линию (рис. 3).
Анализатор производственных дефектов TAKAYA

Наглядные преимущества применения системы

Снижение затрат

Это один из определяющих факторов при выборе оборудования (рис. 4).

Зависимость стоимости тестирования от количества тестируемых плат

Обычный внутрисхемный тестер не справится с увеличивающимися объемами производства плат, кроме того, при большой номенклатуре выпускаемой продукции резко возрастает стоимость тестирования из-за необходимости разработки адаптеров «поле контактов».

Обычно производство адаптера «поле контактов» занимает от одной до нескольких недель, и связанные с этим расходы довольно высоки.

Для мелкосерийного и среднесерийного, а также опытно-конструкторского производства тестовые устройства очень дороги, и приходится ждать производства адаптеров. В результате снижается возможная прибыль от выхода новой продукции на рынок.

С тех пор как в серии APT-9411 используется 4 высокоскоростных независимых подвижных зонда, отпала необходимость разработки и производства различных адаптеров и переходников (в том числе и адаптеров «поле контактов»). Для начала тестирования достаточно создания тестовой программы, тестовая система с подвижными зондами идеально подходит для тестирования сложных плат-прототипов и снижения затрат на тестирование. Тестовая программа генерируется из введенного CAD-файла, разработанного в САПР.

Кроме того, оборудование TAKAYA позволяет сократить время выхода нового устройства на рынок. Это опять же объясняется тем, что для перенастройки на новую продукцию достаточно только внести определенные изменения в тестовую программу, что занимает немного времени даже у неопытного оператора. Это позволяет быстро настраиваться на тестирование единичных опытных образцов, полностью изменять программу при внесении изменений в проект и тратить на это минимум времени.

Высокая гибкость

Машины серии APT-9411 в любой момент могут быть дополнены широкой линейкой дополнительного оборудования под нужды конкретного пользователя. В частности, машины серии APT-9411 могут быть дополнены новейшими измерительными комплексами:

  • Тестирование плат с высокой плотностью установленных компонентов (<200 мкм) (рис. 5).
  • Пример тестирования платы с высокой плотностью установленных компонентов
  • Функциональный тест.
  • Программируемые источники питания.
  • Цифровой тест.
  • Визуальная инспекция.
  • Внешние измерительные комплексы.
  • Программирование на платах.
  • Проверка компонентов со скрытыми выводами.
  • Контроль на обрыв.
  • Периферийное сканирование.

Высокое качество

На данный момент уже установлено более 1600 тестовых машин TAKAYA на заводах мировых лидеров в области радиоэлектроники — Ericsson, Nokia, Siemens, Varta, Liebherr, Aerospace, AGFA, BMW, Bosch Telecom, Alcatel SEL и др.

В системах TAKAYA (рис. 6) предусмотрено осторожное контактирование с исследуемым образцом. Усилие при контактировании задается программно в зависимости от топологии платы. Скорость хода зонда по оси Z замедляется непосредственно перед контактированием во избежание повреждения контактных площадок.

Тестирование под разными углами наклона зондов

Кроме того, сам тест безопасен для установленных компонентов. При тестировании сигналы автоматически задаются ниже 0,3 В во всех диапазонах, для того чтобы избежать повреждения компонентов.

Высокая точность

На данный момент такой точностью обладают только системы TAKAYA:

  • Разрешение XY: 1,25мкм (рис. 7).
  • Пример тестирования на выводах микросхемы
  • Разрешение Z: 50 мкм.
  • Точность: ±35 мкм.
  • Мощные сервоприводы.
  • Высота компонентов 40 мм на верхней стороне платы.

Помимо этого, эксплуатационные затраты при использовании этой системы довольно низкие, уровень технической поддержки высокий. Преимущества APT-9411:

  • Год гарантии.
  • Простота в управлении и обслуживании.
  • Не требуется компрессор.
  • Все ПО обновляется бесплатно.
  • Свободный доступ ко всем функциям ПО.
  • Полная совместимость всех моделей и ПО.
  • Техническая поддержка через партнеров.
  • Сервисная служба работает в плотном контакте с производителем.
  • Малое время ожидания.
  • Обслуживание непосредственно в месте установки.
  • Горячая линия.
  • Поддержка через Интернет.

Интеллектуальное ПО

Как уже было сказано выше, программное обеспечение для систем TAKAYA создавалось так, чтобы настройка, создание тестовой программы, внесение в нее изменений занимали минимум времени и не требовали специальной подготовки оператора. Особенности ПО:

  • Генерирование тестовой программы из CAD-файла.
  • При перенастройке зондов механическая отладка не требуется.
  • Объемное отображение платы с контактными и бесконтактными зонами.
  • Индивидуальное ПО для каждого конкретного заказчика.

Тестовое оборудование TAKAYA — это аппаратно-программный комплекс для полной проверки печатных плат и узлов. Использование данного оборудования позволит ускорить процесс контроля и улучшить качество выпускаемой продукции.

Другие статьи по этой теме


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо

Шлифовка коленвала
Словарь морских терминов Материалы последнего выпуска
avto-kraft.com
Стоматология 24 часа
Косметология и стоматология
asstom.ru
Натяжные потолки люберцы
Резные потолки натяжные станок. Сравните цены и выберите дешевле
skypax.ru