Ведущий российский OEM производитель печатных плат
+7 (383) 209-02-84
многоканальный номер

Возможности метода "летающего щупа"

11 декабря
Контроль качества изготовления печатных плат всегда являлся узким местом при выборе поставщика. В данной статье мы расскажем об основных видах электроконтроля и более детально остановимся на проверке методом "летающего щупа"

О «летающем щупе» мы слышим уже давно, но для многих остается непонятным, как они работают на самом деле.  Хотя адаптерный метод использовался на протяжении долгого времени для проведения требующихся тестирований, но он не универсален и у него есть недостатки - точность, разрешение и затратность как с экономической точки зрения, так и по времени. Метод летающего щупа занял своё место в мире электронных технологий и позволил снизить издержки, но при этом обеспечить более эффективную производительность.

           Мы сравнили параметры «летающего щупа» и «матрицы контактов». Пользуясь и тем и другим мы в конце концов сосредоточились на функционале конкретной печатной платы.  В проведении тестирований мы руководствовались  требованиями заказчиков, чертежами для изготовления, отраслевыми  стандартами. Это очень важный момент: чертежи, документы заказчика или особенные требования должны быть оговорены заранее, чтобы производитель мог гарантировать, что все требования к данной плате учтены и функционал конечного изделия будет соответствовать проекту. Это устраняет ненужные задержки в производстве продукта. Должен быть полный и открытый канал связи между заказчиком и производителем печатных плат касательно всех требований к производству.

Матрица контактов

Этот метод широко применяется на сегодняшний день. Он обеспечивает полную синхронную проверку на отсутствие разрывов и замыканий. Этот метод популярен уже многие годы несмотря на свою стоимость. Перед началом производства перед многими заказчиками стоит вопрос о выборе метода проверки, что важнее оперативность или цена. Многие контрактные производители указывают в своих спецификациях «Синхронный тест» имея в виду «матрицу контактов». Основное отличие «матрицы контактов» от «летающего щупа» в том, что все узлы прозваниваются одновременно относительно друг друга. Это значительно ускоряет процесс проверки, хотя как правило такая скорость не целесообразна.

Метод «летающего щупа»

Здесь мы поговорим об интересных возможностях данного метода для контрактных производителей и военной индустрии. Возможности метода летающего щупа весьма широки: прямое тестирование, непрямое тестирование, смежное тестирование, непрямое тестирование с методом сигнатурного анализа.  Ниже будет приведено более подробное рассмотрение перечисленных выше методов.

Прямое тестирование

Летающий щуп будет выполнять полную проверку сопротивления между всеми узлами для определения целостности дорожек в заданном диапазоне. (Для справки смотрите IPC-9252A поправка 1.) В этом моменте наш метод очень похож на «матрицу контактов». Однако, когда дело доходит до проверки изоляции, «летающий щуп» делает это немного по-другому. Проверка изоляции проводится с использованием смежной проверки, о которой мы поговорим чуть позже.

Непрямое тестирование (метод сигнатурного анализа)

Здесь «летающий щуп» может конкурировать с «матрицей контактов». Данный вид проверки известен как емкостной тест, тест разрядки, полевой тест или фазовая проверка, в зависимости от типа используемого оборудования.

Вместо того, чтобы делать полный параметрический тест на всех узлах печатной платы, мы размещаем эталонный зонд на поверхности платы и снимаются показания со всех взаимосвязанных узлов, для создания рэпперной схемы проверки. Когда первая плата протестирована, все показания сняты, проводится проверка смежных узлов и целостности проводников. Если протестированная плата – работоспособна, то записываются эталонные показатели. Последующие платы тестируются согласно рэпперной схеме проверки и сравниваются с эталонными показателями. В случае отклонения от эталона проводится дополнительная проверка изоляции.

Смежное тестирование

Данная методика является преимуществом «летающего щупа». В области тестирования методом летающего щупа мы пришли к выводу, что нет большой необходимости проверять плату на наличие замыкания путём прозвонки всех цепей от узла к узлу. Это было принято DLA и целевой группой IPC 9252. Тест на смежность определяется как тестирование одного узла относительно смежных с ним в указанном промежутке. Индустриальный стандарт - 1,27 мм или 0,050 дюйма. А теперь мы видим тот момент, где адаптерный метод и метод «летающего щупа» расходятся. Адаптерный метод сканирует все базовые узлы относительно абсолютно всех на плате. В то время как «летающим щупом» мы проверяем узлы только в смежном диапазоне. С учетом сказанного, мы должны  рассмотреть типы смежности.

Горизонтальная смежность

При проверке на наличие разрывов или замыканий, система сканирует плату на горизонтальном уровне. Недостаток данного метода в неспособности обнаружить межслойные замыкания.

3х-мерная смежность

Эта методика может быть использована в сочетании с горизонтальной смежностью. Она проводит проверку на обычном горизонтальном уровне с добавлением 3й оси. Этот метод требует предварительной информации обо всех переходных отверстиях или иных полостей в печатной плате. Важным моментом является, что измерения в смежности оси Z могут замениться на проверку изоляции, что может повлечь за собой увеличение продолжительности процесса проверки. 

Заключение

           Контрактные производители предпочитают оставлять за собой выбор метода проверки. В настоящее время «матрица контактов» становится всё более доступным и ценовое преимущество «летающего щупа» нивелируется. Стоимость технологической оснастки, простота корректировки программы проверки и эффективность проверки печатных плат является сильной стороной метода «матрицы контактов».

На практике, при выборе метода тестирования нужно иметь в виду, что затраты на изготовление шаблона для «матрицы контактов» являются единовременными и при повторном производстве печатных плат не взимаются, но они всё же превышают затраты на проверку «летающим щупом» при достаточно скромном объёме заказа. Поэтому рекомендуем оценивать объёмы партии и возможную повторяемость заказа при выборе типа электроконтроля – это поможет сэкономить время и средства.