Тестирование печатных плат

Можно спорить, что лучше: контролировать электронные изделия РїРѕ признакам внешнего РІРёРґР° глазами или СЃ использованием средств технического зрения. Бесспорно, РІ Р РѕСЃСЃРёРё использование наемного труда дешевле, чем приобретение технологического оборудования, для эксплуатации которого опять же нужен человек. РќРѕ неоспоримо Рё РґСЂСѓРіРѕРµ: достоверный результат Рё гарантии качества можно получить только РїСЂРё вооружении человека-оператора интеллектуальными системами оптического тестирования. Таким образом, остается РІРѕРїСЂРѕСЃ: чтолучше выбрать РїРѕ критерию «С†РµРЅР° — качество»? Авторы предлагают СЃРІРѕРё оценки для такого выбора.

Рентабельный выпуск печатных плат по высоким проектным нормам невозможен без контроля качества после ключевых технологических операций. В зависимости от задач контроль производится различными методами — визуальным, электрическим, функциональным и т. д., но наиболее органичным для печатных плат является электрический контроль, поскольку основное их назначение — передача электрических сигналов.

Р’ статье описывается метод получения фотоответного изображения для контроля Рё анализа качества полупроводниковых компонентов, основанный РЅР° измерении локального фототока РІ структурах СЃ ρ-η-переходом Рё отображения его значений РЅР° экране монитора либо РЅР° экране телевизионной трубки РІ РІРёРґРµ фотоконтрастного СЂРёСЃСѓРЅРєР°.

В статье приводится сравнение различных систем электрического тестирования и определяется область их применения.

Р’СЃРµ знают Рѕ преимуществах внутрисхемного тестирования, РЅРѕ РЅРµ РІСЃРµ РјРѕРіСѓС‚ его использовать РІ силу известных ограничений Рё недостаточной оперативности, возникающих РїСЂРё переходе производства РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ изделия Рє РґСЂСѓРіРѕРјСѓ. Решения, которые предлагает технология Scorpion Technologies СЃ «Р»РµС‚ающими зондами», снимает эти ограничения.

Цель данной статьи — ознакомить производителей электронной продукции с относительно новой технологией тестирования печатных плат — методом периферийного сканирования, также известного, как Boundary Scan. Сегодня эта технология широко используется за рубежом, однако на отечественном рынке применяется лишь для решения частных задач (например, для программирования ПЛ�С), и зачастую российский производитель просто не знает обо всех возможностях в плане тестирования, которое предлагает данный метод.

Mass Hi POT является методом ускоренного высоковольтного тестирования. При стандартном высоковольтном тестировании кабельной продукции напряжение подается на один провод, остальные при этом заземляются. Цель такой проверки состоит в том, чтобы обнаружить и локализовать такие дефекты, как обрывы и замыкания между цепями, которые невозможно определить тестированием на низком напряжении, а также проверить сопротивление изоляции проводника и способность противостоять электрическому пробою изоляции.

Требования к автоматическим оптическим системам для инспекции миниатюрных компонентов и паяных соединений не могут быть удовлетворены только за счет увеличения плотности пикселей камеры ПЗС (приборы с зарядовой связью; в англоязычной терминологии — CCD, Charge-Coupled Device). Особенно важно согласование оптической системы и камеры ПЗС.

Часто непросто выбрать недорогое оборудование для сушки и испытаний изделий. На рынке есть разнообразное оборудование с низкой ценой, но его малоизвестные производители не вызывают доверия. В данной статье описано недорогое оборудование корейской компании JEIO TECH, за 3 года поставок заслужившей доверие у российских потребителей благодаря надежной работе выпускаемого оборудования.

В статье подробно рассказано об одном из программных продуктов, позволяющем управлять процессом тестирования электронных модулей методом периферийного или, как еще его принято называть, граничного сканирования. Данный продукт уже с успехом используется на нескольких предприятиях, он зарекомендовал себя как достаточно мощный инструмент для создания тестовых программ и анализа отказов электронных модулей на этапе их производства.

В данной статье в продолжение темы электрического тестирования будут рассмотрены как возможности электротестеров, так и совместное их использование с другим оборудованием для проверки и тестирования.

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.

В статье описан тест, который предназначен для поиска дефектов электрических цепей, таких как короткие замыкания, разрывы и др.

Новые технологии не только позволяют создавать новые виды техники, но и неизбежно приводят к появлению новых профессий и специальностей. Одним из следствий появления технологий, позволяющих автоматизировать процесс изготовления и тестирования печатных плат и изделий электронной техники, стало возникновение специальности тестового инженера-электронщика.

Принцип многоголовой гидры — «Одна установка — много функций» — уже помог модели серии 56ХХ стать одним из бестселлеров рынка сборочного оборудования. Эти установки изначально были предложены как тестеры прочности соединений, а затем к трем типам тестовых функций добавились 4 типа сварочных. � всего за 4 года только в Европе было продано более 200 установок серии 56ХХ. Сейчас же мы расскажем о небольшой революции в тестировании прочности соединений — теме, актуальность которой трудно переоценить.

Обеспечение высокого качества выпускаемой продукции является важнейшей задачей производства и невозможно без комплексного подхода к этому вопросу. В зависимости от сложности изделия, проработанности технологических процессов, объемов производства и требований к изделиям необходимо сочетание различных видов контроля, которые должны охватить все возможные дефекты, свести выход бракованных изделий к минимуму, при этом должны быть обеспечены быстрый поиск и гарантированная локализация дефектов за минимальное время.

Многообразие существующих автоматических систем для инспекции и контроля порождает две мысли. Для обеспечения качества и надежности выпускаемых изделий, снижения трудоемкости ремонтов в процессе производства необходимо организовать тотальный контроль на всех стадиях технологического процесса для диагностики и локализации максимального количества дефектов сколь можно близко к местам их потенциального возникновения. Системы инспекции и контроля при массовом производстве или выпуске больших партий изделий вовсе не нужны, если печатный узел (ПУ) спроектирован с учетом всех технологических норм и параметры технологического процесса выверены, отлажены и неукоснительно соблюдаются. Обсуждению основных принципов выбора стратегии контроля посвящена эта статья.

Про преимущества внедрения технологии периферийного сканирования (boundary-scan) на предприятии, производящем электронные цифровые изделия, написан целый ряд статей. Поэтому появилась идея написать не о преимуществах, а составить список наиболее часто слышанных при работе с заказчиками утверждений, некоторые из которых являются заблуждениями, а некоторые — вполне здравыми. Нашлось около 10 утверждений по общей тематике, без углубления в технические аспекты. Автор попытался рассмотреть эти утверждения, основываясь на собственном опыте работы с JTAG-тестированием и внедрения этого процесса на отечественных и иногда зарубежных предприятиях.

С 21 по 23 ноября 2011 года в городке Туусала в Финляндии проходила конференция “Nordic Test Forum 2011”. Это мероприятие каждый год проводится в одном из городов Северной Европы. Конференция имеет независимый организационный комитет, состоящий из известных специалистов с многолетним опытом в области тестирования электроники. Традиционно на конференции рассматриваются такие темы, как функциональный тест электроники, периферийное сканирование JTAG, внутрисхемный тест ICT, тестопригодная разработка и стратегии тестирования продукции.

Производителям радиоэлектронной аппаратуры всегда хотелось предугадать будущее выпускаемых ими изделий. Как они покажут себя в работе через месяц, год и более? Как выявить у них дефекты, которые на момент изготовления себя не проявляют, но через полгода станут причиной отказа изделия?

Специалисты современной радиоэлектронной промышленности постоянно ищут способы улучшения качества и надежности готовой продукции. Чтобы проверить качество типовых изделий, производители обычно используют испытательные камеры, которые позволяют моделировать жесткие эксплуатационные режимы. Например, один из самых распространенных методов испытаний интегральных микросхем (�С) — метод ТВВ (температура/влажность/вибрация), который предполагает испытания при температуре +85 °C и 85% относительной влажности с воздействием вибрации. В последние годы было улучшено качество корпусов �С, и, чтобы достичь результата, испытания необходимо проводить в течение 1000 ч. Очевидно, что инженеры-испытатели не могут ждать месяцы, чтобы убедиться в высоком качестве партии компонентов.

Не так давно по российскому телевидению был показан репортаж о контрафактных кабелях. Было сказано, что значительную долю рынка занимают кабели, выпущенные с нарушением ГОСТ и ТУ, а именно: очень тонкая изоляция и меньшее количество токопроводящих медных жил. Очевидно, что применение такого кабеля приведет либо к возгоранию (проектирование идет по токовой нагрузке), либо к повреждению изоляции. Приходится искать решение на основе мировой практики. Основу защиты от использования продукции низкого качества составляет всесторонний электрический контроль на всех этапах жизненного цикла изделия: производство — монтаж — эксплуатация. Для этого разработаны соответствующие тестеры, способные оценивать не только основные параметры, но и ряд косвенных, которые могут быть индикаторами скрытых дефектов.

Компания JTAG Technologies, ведущий поставщик средств тестирования и программирования при помощи технологии периферийного сканирования, в 2012 году обозначила несколько новых путей развития и связанных с ними продуктов. О многих новинках кратко сообщалось время от времени в новостях. В этой статье мы попытаемся более подробно и образно описать наиболее интересные.

Надежность и долговечность работы космических аппаратов во многом зависят от безотказности электронной аппаратуры. �спытания электронных блоков на надежность в условиях, приближенных к космическим, позволяют не только гарантировать длительную работу аппаратуры, но и в сотни раз снизить издержки аэрокосмической промышленности.

В течение последних 6–7 лет с помощью инженеров ЗАО Предприятие Остек были опубликованы десятки статей, которые знакомили наших читателей с современными подходами в организации контроля качества выпускаемой радиоэлектронной продукции с точки зрения электрических характеристик. За это время мы рассмотрели такие новые и актуальные темы, как внутрисхемное тестирование, входной контроль и периферийное сканирование. Поделились опытом мировых лидеров о том, как можно применять традиционные для всего мира способы проверки печатных узлов и компонентов, а также порой экзотическими, но не менее важными решениями в области предупреждения дефектов сборочного производства. В то же время мы сами успели сменить несколько партнеров, предлагавших, на наш взгляд, устаревшие и уже не отвечающие современным потребностям активно развивающейся российской отрасли приборостроения технологии.

В последнее время у производителей электронной продукции значительно снизился интерес к тестерам печатных плат, использующим контактные устройства. Расширение номенклатуры объектов (таких как кабели, жгуты и блоки), контролируемых с помощью контактных устройств, может вновь привлечь внимание к таким тестерам.

Автоматическая оптическая инспекция (AOI) и инспекция нанесения паяльной пасты (SPI) — составляющие процесса поверхностного монтажа и сборки электроники уже более 20 лет. Термины AOI и SPI появились на заре технологии и превратились в самостоятельные дисциплины; развивающаяся же наука измерений, заменившая некоторые процедуры инспекции, не дала новой терминологии. Термин «автоматические оптические измерения» (AOM) так и не стал широко используемым, как и термин «инспекция нанесения паяльной пасты» (SPI). �нспекция и измерение — это совершенно разные операции, осуществляемые с помощью различных приемов. � неважно, осуществляется ли двумерная или трехмерная инспекция: измерения позволяют выразить ее результаты через количественные показатели.

Главная цель частной фирмы — это максимизация прибыли, а основные препятствия, возникающие при достижении этой цели, — издержки производства и спрос на произведенную продукцию. В условиях конкуренции на рынке сбыта наилучшее сочетание цены и качества изделия предоставит любому предприятию значительное преимущество перед конкурентами.

Технологией периферийного сканирования успешно пользуются уже более 20 лет как во всем мире, так и в России. Возможность тестирования через интерфейс JTAG собранных печатных плат, определения и локализации дефектов, возникающих при монтаже, уже встроена в цифровые микросхемы, использующиеся в электронных изделиях.

Развитие микроэлектроники рассматривается сегодня как одно из важнейших направлений научной и научно-технической деятельности, главный фактор развития промышленности, совершенствования военной техники, а также главный показатель, определяющий место государства в мировом сообществе.

С увеличением функциональной сложности электронной аппаратуры растут проблемы повышения ее надежности в различных условиях эксплуатации. Для сокращения времени и стоимости технологических испытаний электронных модулей применяют ускоренные методы механического воздействия на электродинамических стендах.

В статье рассматриваются проблемы, возникающие при электроконтроле многослойных печатных плат, изготовленных по технологии открытых контактных площадок, а также предлагается математическая модель для проведения электроконтроля на установке Speedy-580 фирмы Mania Technologie AG.

Какое будущее ожидает системы автоматического тестирования? Этот вопрос становится все более актуальным по обоснованным причинам. В условиях современного рынка для достижения максимальной рентабельности производства предприятия должны как можно более рационально распределять денежные средства во всех секторах своей деятельности. Соответственно, сейчас самое время начать рассматривать новые технологии и решения, которые позволят сохранить бюджет предприятия за счет выбора наиболее подходящего оборудования.

Функциональный контроль и тестирование сборки — неотъемлемые этапы производства новых устройств. От их полноты и качества зависит надежность работы и удобство эксплуатации продукта. Эти характеристики важны для массовой потребительской продукции и особенно — для сложной потребительской электроники.
В статье представлен обзор основных методик и задач тестирования электроники на производстве, который даст читателю общее понимание всего процесса обеспечения качества, позволит разобраться с достоинствами и недостатками различных технологий тестирования и выбрать оптимальный набор методик для своего производственного проекта.

Современное тестовое оборудование для контроля качества РїСЂРѕРІРѕРґРЅРѕРіРѕ монтажа позволяет РЅРµ только проверять наличие связей Рё отсутствие замыканий, РЅРѕ Рё определять скрытые дефекты, Р° также предпосылки для возникновения отказов. Статья расскажет РѕР± оборудовании фирмы CableTest (Канада), имеющей более чем 30‑летний опыт РІ разработке, производстве Рё поддержке тестовых систем.

Перед сотрудником испытательной лаборатории предприятия, быстро реагирующего на потребности рынка и часто обновляющего выпускаемые изделия, часто возникает задача испытать новое изделие, используя имеющееся оборудование, в частности, климатическую камеру.

Вступление нашей страны в ВТО диктует необходимость повышения конкурентоспособности российской продукции. А это, в свою очередь, требует разработки инновационных проектов, внедрения новых материалов и технологий в ведущих отраслях промышленности.

В статье представлен обзор современных технологий, применяемых для инспекции качества нанесения паяльной пасты на контактные площадки печатной платы, и предложена технология динамического формирования изображения — решение, которое по ряду параметров является передовым в этой области. В рамках этой технологии производится измерение профиля поверхности отпечатка паяльной пасты, нанесенной на контактные площадки печатной платы. Метод основан на технологии получения интерференционной картины со сдвигом фаз при относительном перемещении объекта и системы формирования изображения, поэтому в процессе проведения инспекции отсутствует необходимость в стартстопном режиме перемещения.

Компания MVP выпускает Рё поставляет установки автоматической оптической инспекции для контроля изделий, собранных РїРѕ технологии поверхностного монтажа. Эти системы РјРѕРіСѓС‚ проанализировать качество нанесения паяльной пасты, Р° также посадки Рё разварки кристаллов. Р�стория компании насчитывает более 20 Р»РµС‚ успешной работы Рё более 2500 Р·Р°РїСѓС‰РµРЅРЅС‹С… систем РїРѕ всему РјРёСЂСѓ, Рё РІ частности РІ Р РѕСЃСЃРёРё. РќР° сегодня компания MVP имеет более 30 РїСЂРµРґСЃС‚авителей РІ различных странах. Головной офис расположен РІ Рі. РљР°СЂР»СЃР±Р°Рґ (Калифорния, РЎРЁРђ). Для поддержки заказчиков РІ Европе работает офис MVP РїРѕРґ Р­РґРёРЅР±СѓСЂРіРѕРј.

Как известно, самая распространенная проблема при производстве жгутов, кабельных сборок и переходных блоков — это брак. При проверке изделий вручную для выявления всех ошибок производства необходимо задействовать несколько человек и на длительное время. Кроме того, невозможно исключить человеческий фактор, ведь даже самый опытный и внимательный инженер при контроле большого количества изделий может где-нибудь ошибиться.

Тема этой статьи — применение периферийного сканирования на производстве. Казалось бы — чего тут писать, бери и применяй. Но, как выясняется, тема эта обширна и несправедливо обижена вниманием. По разным причинам. Одна из них — это то, что в статьях и на семинарах речь всегда начинается с того, как работает периферийное сканирование, как происходит тестирование и как разрабатывать тесты. На все это уходит столько энергии, что про применение JTAG-технологий обычно говорится пара слов. Вторая причина в том, что производство электроники в России развивается! � несколько лет назад никого не интересовала автоматизация запуска тестов, интеграция ICT-теста и периферийного сканирования на одном рабочем месте и прочее. А теперь многие предприятия интересуются этими вещами: возросла серийность и, одновременно, опыт, который неизменно приводит к культуре производства.

Современные производства оборонного комплекса требуют инновационного подхода к системам управления испытаниями. Теперь и испытательные лаборатории на таких предприятиях работают в интенсивном ритме. Все чаще перед руководителями и сотрудниками лабораторий ставятся мультизадачи, при выполнении которых необходимы крайняя мобильность человеческих ресурсов и одновременная работа со сложными массивами информационных потоков.

Сразу после своего «рождения» и на протяжении всего жизненного пути любое промышленное изделие подвергается механическим воздействиям, которые способны вывести его из строя. Как минимум — это тряска во время перевозки, как максимум — ударные воздействия, связанные с особыми условиями работы изделия. Такие воздействия по сути своей являются различными вариантами вибрации. �х можно и нужно моделировать в производственных условиях, чтобы проверить механическую прочность изготовленной продукции прежде, чем передать ее заказчику.

Окончание. Начало РІ в„– 2’2014
В предыдущей части статьи мы коснулись темы использования технологии периферийного сканирования непосредственно на производстве, при тестировании серийных изделий. Были рассмотрены варианты в виде автономной станции и решений, интегрированных в системы функционального контроля изделий. В продолжение статьи мы расскажем об интеграции периферийного сканирования во внутрисхемные тестеры и установки с летающими щупами, а также о расширенных опциях программно-аппаратных средств периферийного сканирования, полезных для производственных нужд.

Практически РІСЃРµ разработчики Рё изготовители цифровых устройств, РІ частности устройств релейной защиты, РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ опыта работы которых Рё написана данная статья, используют РІ СЃРІРѕРёС… приборах печатные платы (РџРџ), выпущенные РЅР° специализированных предприятиях. Такие предприятия РјРѕРіСѓС‚ выполнять весь цикл работ, начиная РѕС‚ проектирования РџРџ Рё заканчивая контролем качества изделий Рё полуфабрикатов.

Компания Advantest представляет РЅРѕРІРѕРµ революционное решение, РІ котором объединены возможности автоматизированного испытательного оборудования для тестирования полупроводниковых устройств СЃ технологией облачных вычислений. Это решение обеспечивает доступ Рє системе контроля, позволяя минимизировать инвестиции Рё затрачиваемые усилия. РљСЂРѕРјРµ того, данная услуга является наиболее подходящей РїСЂРё разработке Рё проектировании СЃ учетом требований Рє испытаниям РЅР° этапе сертификации Рё определения характеристик для фаблесс-компаний Рё учебных заведений СЃ ограниченными финансовыми возможностями. Услуга CloudTesting позволяет загружать РёР· Р�нтернета новейшие решения для граничного тестирования, обеспечивая доступ Рє широкому СЂСЏРґСѓ методов испытаний, средств для контроля качества технологического процесса, решений для проведения анализа Рё С‚. Рґ. Р’ сочетании СЃРѕ станцией CloudTesting Station этот РїРѕРґС…РѕРґ, основанный РЅР° системе оплаты РїРѕ мере пользования, позволяет каждому инженеру практически мгновенно получить самое современное Рё экономичное решение для испытаний.

Как известно, новые образцы радиоэлектронного оборудования и электронных компонентов проходят комплексные испытания для подтверждения соответствия требованиям, указанным в ТЗ на изделие. Типичный перечень включает климатические, механические, специальные и многие другие виды испытаний. Наличие готового испытательного оборудования избавляет исполнителя от необходимости дополнительной разработки, что в конечном итоге ведет к существенной экономии времени и материальных средств. В статье рассмотрен вопрос тестирования радиоэлектронного оборудования и электронных компонентов при наличии на входе изделия низкокачественного напряжения питания постоянного и/или переменного тока.

При оснащении испытательного центра предприятия виброиспытательной техникой обычно приобретаются мощные универсальные электродинамические вибрационные системы, имеющие устройства автоматического регулирования в виде компьютеризированных систем управления. Они сочетают широкий частотный диапазон, достигающий, как правило, 2000 Гц, со способностью формировать различные профили воздействия (синусоидальный, случайный, ударный), проводить поиск резонансов, синтезировать форму отклика на ударное воздействие.

Сегодня практически РЅРё РѕРґРёРЅ РїСЂРѕРґСѓРєС‚ передовой мысли, начиная РѕС‚ электрочайника Рё заканчивая самолетом, невозможно представить без электроники Рё проводных соединений. Любой современный автомобиль, буквально напичканный электроникой, должен отвечать требованиям высокой функциональности, экономичности, безопасности Рё надежности. Самолет РІ случае отказа электроники теряет управление, следовательно, качество электронных изделий, встроенных РІ технику, Р° также проводных соединений РІ РЅРёС… отвечает Р·Р° безопасность конечного пользователя вЂ” пассажира.

�менно такой вопрос невольно возникает у руководителя. Ну, в конце концов, производство работает и без подобных средств, почему необходимо оснастить его столь непростым оборудованием? Вопрос справедливый, однако следует учитывать, что за последние годы технологический и технический облик изделий весьма существенно изменился.

Технологии изготовления Рё СЃР±РѕСЂРєРё печатных плат быстро меняются, следуя РІ первую очередь Р·Р° развитием портативной бытовой электроники. Наибольшими сериями выпускаются печатные платы сотовых телефонов вЂ” это вполне понятно, поскольку сегодня практически Сѓ каждого человека имеется хотя Р±С‹ РѕРґРёРЅ сотовый телефон. Р’СЃРµ больше потребителей желает РЅРµ только говорить РїРѕ телефону, РЅРѕ Рё передавать данные, что вынуждает операторов СЃРІСЏР·Рё переходить СЃ сетей передачи голоса РЅР° сети передачи данных. Р’ процессе такого перехода РїРѕ всему РјРёСЂСѓ возникают вычислительные Рё информационные центры, которые обрабатывают большие объемы данных, генерируемые множеством приложений для сотовых телефонов.

Хотя РіРёР±РєРёРµ печатные платы РЅРµ являются чем-то новым РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРµ дорожной карты современных технологий, однако тестирование еще РЅРµ собранных плат может оказаться достаточно сложной задачей. Проблема РІ том, что РїСЂРѕРІРѕРґРЅРёРєРё РЅР° этих печатных платах РјРѕРіСѓС‚ быть очень тонкими, иметь сложные геометрические конфигурации, Р° РІ некоторых случаях представлять СЃРѕР±РѕР№ комбинацию РіРёР±РєРѕР№ Рё жесткой еще РЅРµ смонтированной платы. Существует три основных метода, позволяющих проверить эти сложные схемы: ручной, РїСЂРё помощи адаптера Рё летающими щупами (зондами).

Каждый материал обладает уникальным набором электрических характеристик, зависящих от его диэлектрических свойств. Точные измерения таких свойств могут обеспечить ученых и инженеров ценной информацией, благодаря которой материал найдет применение в определенной области, и это позволит повысить надежность конструкций или вести наблюдения за процессом производства с целью улучшения контроля качества.

В условиях развития современных технологий и увеличения стоимости тестирования на смену внутрисхемным тестерам типа «поле контактов» пришли устройства с подвижными пробниками, ставшие полезным дополнением и к функциональному тестированию.