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TIC, Tutorial de prueba en circuito

TIC, Tutorial de prueba en circuito

Prueba en circuito, ICT es una herramienta poderosa para la prueba de placa de circuito impreso. Usando un equipo de prueba en circuito de lecho de clavos, es posible obtener acceso a los nodos del circuito en una placa y medir el rendimiento de los componentes independientemente de los otros componentes conectados a ellos. Los parámetros como resistencia, capacitancia, etc. se miden junto con el funcionamiento de componentes analógicos como amplificadores operacionales. También se pueden medir algunas funciones de los circuitos digitales, aunque su complejidad generalmente hace que una verificación completa no sea rentable. De esta manera, utilizando ICT, In-Circuit Test, es posible realizar una forma muy completa de prueba de placa de circuito impreso, asegurando que el circuito se ha fabricado correctamente y tiene una muy alta probabilidad de funcionar según sus especificaciones.

Concepto básico de TIC, prueba en circuito

El equipo de prueba en circuito proporciona una forma útil y eficiente de prueba de placa de circuito impreso midiendo cada componente a su vez para verificar que esté en su lugar y que tenga el valor correcto. Como la mayoría de las fallas en una placa surgen del proceso de fabricación y generalmente consisten en cortocircuitos, circuitos abiertos o componentes incorrectos, esta forma de prueba detecta la mayoría de los problemas en una placa. Estos se pueden verificar fácilmente usando medidas simples o resistencia, capacitancia y, a veces, inductancia entre dos puntos en la placa de circuito.

Incluso cuando los circuitos integrados fallan, una de las principales razones es el daño estático, y esto normalmente se manifiesta en las áreas del circuito integrado cercanas a las conexiones con el mundo exterior, y estas fallas se pueden detectar con relativa facilidad utilizando técnicas de prueba en circuito. Algunos probadores en circuito pueden probar algunas de las funciones de algunos circuitos integrados y, de esta manera, dar un alto grado de confianza en la construcción y probabilidad de funcionamiento de la placa. Naturalmente, una prueba en circuito no da una prueba de la funcionalidad de una placa, pero si ha sido diseñada correctamente y luego ensamblada correctamente, debería funcionar.

El equipo de prueba en circuito consta de varios elementos:

  • En probador de circuito: El sistema de prueba en circuito consta de una matriz de controladores y sensores que se utilizan para configurar y realizar las mediciones. Puede haber 1000 o más de estos puntos de sensor del controlador. Normalmente se llevan a un conector grande convenientemente ubicado en el sistema.
  • Accesorio: El conector del sistema de prueba en circuito interactúa con la segunda parte del probador: el dispositivo. En vista de la variedad de placas, se diseñará específicamente para una placa en particular y actúa como una interfaz entre la placa y el probador de circuitos. Toma las conexiones para los puntos del sensor del conductor y las encamina directamente a los puntos relevantes en el tablero usando un "lecho de clavos".
  • Software : El software está escrito para cada tipo de placa que se puede probar. Indica al sistema de prueba qué pruebas realizar, entre qué puntos y detalles de los criterios de aprobación / reprobación.

Estos tres elementos para las partes principales de cualquier sistema de prueba en circuito. El probador se utilizará para una variedad de placas, mientras que el accesorio y el software serán específicos de la placa o del ensamblaje.

En el sistema de prueba de circuito hay normalmente equipos relativamente caros. Por lo general, son demandados en líneas de producción de gran volumen. Los costos de generación de accesorios y programas significan que no son viables para tiradas pequeñas de menos de 250 a 1000 artículos. Se debe realizar un análisis de costos para garantizar que el costo de generar el dispositivo y el programa sea viable.

Cobertura de fallas

Con acceso a todos los nodos de la placa, los fabricantes generalmente citan que es posible encontrar alrededor del 98% de las fallas usando una prueba de circuito. Esta es una cifra muy ideal porque siempre hay razones prácticas por las que esto puede no lograrse. Una de las principales razones por las que no siempre es posible obtener una cobertura completa del tablero. Los condensadores de valor bajo son un problema particular, ya que la capacidad espuria del sistema de prueba en sí significa que los valores bajos de capacitancia no pueden medirse con precisión, si es que lo hacen. Existe un problema similar para los inductores, pero al menos es posible si un componente está en su lugar por el hecho de que presenta una baja resistencia.

Se producen más problemas cuando no es posible acceder a todos los nodos de la placa. Esto puede deberse al hecho de que el probador no tiene capacidad suficiente, o puede deberse al hecho de que un punto al que el probador necesita acceder está protegido por un componente grande, o por cualquiera de varias razones. Cuando esto ocurre, a menudo es posible ganar cierto nivel de confianza en que el circuito se ha ensamblado correctamente mediante lo que se puede denominar "prueba implícita", en la que una sección más grande de circuito que contiene varios componentes se prueba como una entidad. Sin embargo, la confianza será menor y la localización de fallas puede ser más difícil.

Ventajas y desventajas de las TIC

Como cualquier otra forma de tecnología de prueba, la prueba en circuito tiene varias ventajas y desventajas. Al determinar la mejor forma de prueba para cualquier aplicación dada, es necesario investigar cuidadosamente las ventajas y desventajas de cada sistema.

En las ventajas de la prueba de circuito:

  • Detecte fácilmente defectos de fabricación: Es que la mayoría de las fallas de la placa surgen de problemas de fabricación: componente incorrecto insertado, un componente de valor incorrecto, diodos, transistores o circuitos integrados insertados con orientación incorrecta, cortocircuitos y circuitos abiertos. Estos se ubican de manera muy fácil y rápida utilizando las TIC ya que el probador en circuito verifica los componentes, la continuidad, etc.
  • La generación de programas es fácil: Un probador en circuito es muy fácil de programar: se pueden tomar archivos del diseño de PCB para generar gran parte del programa requerido.
  • Resultados de la prueba fáciles de interpretar: Como el sistema indicará que un nodo en particular tiene poco espacio abierto, o que un componente en particular está defectuoso, la ubicación de un problema en una placa es normalmente muy fácil y no requiere la aplicación del personal de prueba más capacitado.

En las desventajas de la prueba de circuito:

  • Accesorios caros: Como los accesorios son mecánicos y requieren un montaje general y de cableado para cada placa de circuito impreso, pueden ser un artículo costoso.
  • Accesorios difíciles de actualizar: Como el dispositivo es un elemento mecánico fijo, con las sondas o "clavos" fijados mecánicamente, cualquier actualización de la placa que cambie la posición de los puntos de contacto puede ser costosa de cambiar.
  • El acceso de prueba se vuelve más difícil: Con el tamaño de las placas cada vez más pequeño, el acceso a los nodos se vuelve cada vez más difícil. En un sistema ideal, deberían proporcionarse puntos de contacto especiales, pero debido a las limitaciones causadas por la miniaturización, estos contactos rara vez están disponibles. Es posible que algunos nodos ni siquiera tengan puntos de contacto accesibles. Esto dificulta las TIC y reduce la cobertura de fallas que se puede obtener.
  • Conducción trasera: Un problema que preocupaba a la gente, especialmente hace algunos años, era el de la conducción en sentido contrario. Al realizar una prueba, algunos nodos deben mantenerse en un cierto nivel. Esto significó forzar la salida de posiblemente un circuito integrado digital a un estado alternativo simplemente aplicando un voltaje para anular el nivel de salida. Esto, naturalmente, ejerce presión sobre los circuitos de salida del chip. En general, se supone que esto se puede hacer durante un período de tiempo muy corto, suficiente para realizar la prueba, sin dañar el chip a largo plazo. Sin embargo, con la reducción de las geometrías de los circuitos integrados, es probable que esto se vuelva más problemático.

Tipos de TIC

Aunque el término genérico "In-Circuit-Tester" se usa ampliamente en la industria de fabricación de productos electrónicos, en realidad hay varios tipos de comprobadores disponibles. El tipo de probador requerido depende del proceso de fabricación / prueba utilizado, el volumen y las placas que se utilizan.

Los principales tipos de máquinas TIC que están disponibles incluyen:

  • Máquina de TIC estándar: Aunque esta es la prueba genérica para esta forma de prueba, los probadores a los que se hace referencia de esta manera son generalmente las máquinas más capaces que pueden ofrecer no solo medidas básicas de resistencia / continuidad, sino también capacitancia y algunas funciones del dispositivo.
  • Probador de sonda voladora: En vista de los problemas de desarrollar y fabricar accesorios de acceso completos de lecho de clavos, son costosos y difíciles de cambiar si se mueven las posiciones o pistas de algún componente, otro enfoque es usar una sonda itinerante o volante. Este tiene un accesorio simple para sostener la placa y el contacto se realiza a través de algunas sondas que pueden moverse por la placa y hacer contacto según sea necesario. Estos se mueven bajo el control del software para que cualquier actualización de la placa pueda adaptarse con cambios en el programa de software.
  • Analizador de defectos de fabricación, MDA: Esta forma de probador ofrece una prueba básica en circuito de resistencia, continuidad y aislamiento. Como su nombre lo indica, solo se utiliza para la detección de defectos de fabricación, como cortocircuitos en las vías y conexiones de circuito abierto.
  • Probador de forma de cable: Esta forma de probador se utiliza para probar cables. Utiliza las mismas funciones básicas que un MDA, aunque puede ser necesario aplicar ocasionalmente alguna forma de alto voltaje para probar el aislamiento. Su funcionamiento está optimizado para la prueba de cables.

La prueba en circuito tiene muchas ventajas y es una forma ideal de prueba de placa de circuito impreso en muchos aspectos. Sin embargo, como resultado de la rápida reducción del tamaño de los componentes y las dificultades resultantes para acceder a todos los nodos de las placas, las pruebas que utilizan las TIC se han vuelto cada vez más difíciles. En consecuencia, muchas personas han estado prediciendo la inminente desaparición de las TIC como una forma de prueba de placa de circuito impreso. Queda por ver cuánto tiempo llevará esto.

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