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Equipo de prueba automático ATE Primer

Equipo de prueba automático ATE Primer

El equipo de prueba automático ATE es una parte vital de la escena de prueba electrónica actual. El equipo de prueba automático permite que la prueba de la placa de circuito impreso y la prueba del equipo se realicen muy rápidamente, mucho más rápido que si se hiciera manualmente. Dado que el tiempo del personal de producción constituye un elemento importante del costo total de producción de un artículo de equipo electrónico, es necesario reducir los tiempos de producción al máximo. Esto se puede lograr con el uso de ATE, equipo de prueba automático.

Los equipos de prueba automáticos pueden ser costosos y, por lo tanto, es necesario asegurarse de que se utilizan la filosofía correcta y el tipo o tipos correctos de equipos de prueba automáticos. Solo aplicando correctamente el uso de equipos de prueba automáticos se pueden obtener los máximos beneficios.

Existe una variedad de enfoques diferentes que se pueden utilizar para equipos de prueba automáticos. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas y se puede utilizar con gran efecto en determinadas circunstancias. Al elegir los sistemas ATE es necesario comprender los diferentes tipos de sistemas y poder aplicarlos correctamente.

Tipos de sistemas de prueba automáticos ATE

Existe una buena variedad de tipos de sistemas ATE que se pueden utilizar. Dado que se acercan a las pruebas de electrónica de formas ligeramente diferentes, normalmente se adaptan a diferentes etapas del ciclo de pruebas de producción. A continuación se enumeran las formas más utilizadas de equipos de prueba automáticos ATE que se utilizan en la actualidad:

  • Sistemas de inspección de PCB: La inspección de PCB es un elemento clave en cualquier proceso de producción y particularmente importante cuando se trata de máquinas de recogida y colocación. La inspección manual se utilizó hace muchos años, pero siempre fue poco confiable e inconsistente. Ahora, con placas de circuito impreso que son considerablemente más complicadas, la inspección manual no es una opción viable. En consecuencia, se utilizan sistemas automatizados:
    • AOI, inspección óptica automática: se utiliza ampliamente en muchos entornos de fabricación. Es esencialmente una forma de inspección, pero se logra automáticamente. Esto proporciona un grado mucho mayor de repetibilidad y velocidad en comparación con la inspección manual. AOI, inspección óptica automática, es especialmente útil cuando se sitúa al final de una línea de producción de placas soldadas. Aquí puede localizar rápidamente problemas de producción, incluidos defectos de soldadura, así como si los componentes y los componentes correctos están instalados y también si su orientación es correcta. Como los sistemas AOI generalmente se ubican inmediatamente después del proceso de soldadura de PCB, cualquier problema del proceso de soldadura se puede resolver rápidamente y antes de que se vean afectadas demasiadas placas de circuito impreso.

      La inspección óptica automática AOI requiere tiempo para configurarse y para que el equipo de prueba aprenda el tablero. Una vez configurado, puede procesar placas de forma muy rápida y sencilla. Es ideal para producción de alto volumen. Aunque el nivel de intervención manual es bajo, lleva tiempo configurarlo correctamente y hay una inversión significativa en el sistema de prueba en sí.

    • Inspección de rayos X automatizada, AXI: La inspección por rayos X automatizada tiene muchas similitudes con la AOI. Sin embargo, con la llegada de los paquetes BGA, fue necesario poder utilizar una forma de inspección que pudiera ver elementos no visibles ópticamente. Inspección automatizada de rayos X, los sistemas AXI pueden mirar a través de los paquetes de CI y examinar las juntas de soldadura debajo del paquete para evaluar las juntas de soldadura.
  • TIC en prueba de circuito: Prueba en circuito, ICT es una forma de ATE que se ha utilizado durante muchos años y es una forma particularmente efectiva de prueba de placa de circuito impreso. Esta técnica de prueba no solo analiza cortocircuitos, circuitos abiertos, valores de componentes, sino que también verifica el funcionamiento de los circuitos integrados.

    Aunque In Circuit Test, ICT es una herramienta muy poderosa, está limitada en estos días por la falta de acceso a placas como resultado de la alta densidad de pistas y componentes en la mayoría de diseños. Los pines para el contacto con los nodos deben colocarse con mucha precisión a la vista de los tonos muy finos y es posible que no siempre hagan buen contacto. En vista de esto y del creciente número de nodos que se encuentran en muchas placas, hoy en día se está utilizando menos que en años anteriores, aunque todavía se usa ampliamente.

    Un analizador de defectos de fabricación, MDA es otra forma de prueba de placa de circuito impreso y es efectivamente una forma simplificada de TIC. Sin embargo, esta forma de prueba de placa de circuito impreso solo prueba los defectos de fabricación en cortocircuitos, circuitos abiertos y observa algunos valores de los componentes. Como resultado, el costo de estos sistemas de prueba es mucho menor que el de un ICT completo, pero la cobertura de fallas es menor.

  • Prueba de escaneo de límites JTAG: El escaneo de límites es una forma de prueba que ha pasado a primer plano en los últimos años. También conocido como JTAG, Joint Test Action Group, o por su estándar IEEE 1149.1, el escaneo de límites ofrece ventajas significativas sobre las formas más tradicionales de prueba y, como tal, se ha convertido en una de las principales herramientas en las pruebas automáticas.

    La razón principal por la que se desarrollaron las pruebas de exploración de límites fue para superar los problemas de falta de acceso a las placas y circuitos integrados para realizar las pruebas. El escaneo de límites supera esto al tener registros de escaneo de límites específicos en grandes circuitos integrados. Con la placa configurada en un modo de escaneo de límites, los registros de datos en serie en los circuitos integrados tienen datos transferidos a ellos. La respuesta y, por lo tanto, los datos que salen de la cadena de datos en serie permiten al probador detectar cualquier falla. Como resultado de su capacidad para probar placas e incluso circuitos integrados con acceso de prueba físico muy limitado, Boundary Scan / JTAG se ha vuelto muy utilizado.

  • Pruebas funcionales: La prueba funcional puede considerarse como cualquier forma de prueba electrónica que ejerza la función de un circuito. Hay varios enfoques diferentes que se pueden adoptar según el tipo de circuito (RF, digital, analógico, etc.) y el grado de prueba requerido. Los principales enfoques se describen a continuación:
    • Equipo de prueba automático funcional, FATE: Este término generalmente se refiere al gran equipo de prueba funcional automático en una consola especialmente diseñada. Estos sistemas de equipos de prueba automáticos se utilizan generalmente para probar placas digitales, pero en estos días estos grandes probadores no se utilizan ampliamente. Las velocidades crecientes a las que funcionan muchas placas en estos días no se pueden acomodar en estos probadores, donde los cables entre la placa bajo prueba y la medición del medidor o el punto de estímulo pueden dar como resultado grandes capacitancias que ralentizan la velocidad de operación. Además de esto, los accesorios son costosos al igual que el desarrollo del programa. A pesar de estos inconvenientes, estos probadores aún se pueden usar en áreas donde los volúmenes de producción son altos y las velocidades no particularmente altas. Generalmente se utilizan para probar placas digitales.
    • Equipos de prueba de rack y pila que utilizan GPIB: Una forma en la que se pueden probar las placas, o las unidades mismas, es utilizando una pila de equipos de prueba controlados a distancia.

      A pesar de su antigüedad, muchos elementos de equipos de prueba de banco o montados en bastidor todavía tienen una capacidad GPIB. A pesar de que GPIB es relativamente lento y existe desde hace más de 30 años, todavía se usa ampliamente, ya que proporciona un método de prueba muy flexible. El principal inconveniente de GPIB es su velocidad y el costo de escribir los programas, aunque se pueden usar paquetes ejecutivos de prueba como LabView para ayudar a la generación y ejecución de programas en el entorno de prueba. Los accesorios o interfaces de prueba también pueden ser costosos.

    • Equipo de prueba basado en chasis o rack: Uno de los principales inconvenientes del enfoque del equipo de prueba automático de pila y bastidor GPIB es que ocupa una gran cantidad de espacio y la velocidad de funcionamiento está limitada por la velocidad del GPIB. Para superar estos problemas, se han desarrollado una variedad de estándares para sistemas contenidos dentro de un chasis.
    Aunque existe una variedad de enfoques de equipos de prueba automáticos ATE que se pueden utilizar, estos son algunos de los sistemas más populares en uso. Todos pueden usar software de gestión de pruebas como LabView para ayudar en la ejecución de las pruebas individuales. Esto permite funciones como el pedido de pruebas, la recopilación e impresión de resultados, así como el registro de resultados, etc.
  • Prueba combinacional: Ningún método de prueba por sí solo puede proporcionar una solución completa en estos días. Para ayudar a superar esto, varios sistemas de equipos de prueba automáticos ATE incorporan una variedad de enfoques de prueba. Estos probadores combinacionales se utilizan generalmente para pruebas de placas de circuito impreso. Al hacer esto, una sola prueba de electrónica puede obtener un nivel de acceso mucho mayor para la prueba de la placa de circuito impreso, y la cobertura de la prueba es mucho mayor. Además, un probador combinatorio puede realizar una variedad de diferentes tipos de prueba sin la necesidad de mover la placa de un probador a otro. De esta manera, un solo conjunto de pruebas puede incluir pruebas en circuito, así como algunas pruebas funcionales y luego algunas pruebas de escaneo de límites JTAG.

Cada tipo de filosofía de prueba automática tiene sus puntos fuertes y, en consecuencia, es necesario elegir el tipo correcto de enfoque de prueba para la prueba que se prevé.

Al utilizar todas las diferentes técnicas de prueba de manera adecuada, es posible que los equipos de prueba automáticos ATE se utilicen al máximo. Esto permitirá que las pruebas se ejecuten rápidamente, sin dejar de ofrecer un alto nivel de cobertura. Las técnicas de inspección, incluida la inspección por rayos X y AOI, se pueden utilizar junto con la prueba en circuito y la prueba de escaneo de límites JTAG. También se pueden utilizar pruebas funcionales. Si bien es posible utilizar diferentes tipos de pruebas, es necesario asegurarse de que los productos no se sometan a pruebas excesivas, ya que esto supone una pérdida de tiempo. Por ejemplo, si se utiliza la inspección por rayos X o AOI, puede que no sea apropiado utilizar pruebas en circuito. También se debe considerar el lugar de las pruebas de escaneo de límites JTAG. De esta forma se puede definir la estrategia de prueba más eficaz.

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