Piirilevyjen testausmenetelmät selitettynä: AOI, röntgen, flying probe, ICT ja toiminnallinen testi

Yksikään testi ei löydä kaikkea. Oikea yhdistelmä riippuu volyymista, vikariskistä ja siitä, mitä kenttävika maksaa.

· kirjoittanut Kari Rantakoski

Lyhyt vastaus: Toimiva testistrategia kerrostaa viisi menetelmää: automaattinen optinen tarkastus (AOI) jokaiselle levylle ladonta- ja juotosvikojen varalta; röntgen BGA- ja QFN-koteloiden piilossa oleville liitoksille; flying probe -testi sähköisille vioille prototyypeissä ja alle noin 500 kappaleen erissä; in-circuit-testi (ICT) neulapetijigillä sitä suuremmille sarjoille; ja toiminnallinen testi spesifikaatiotasi vasten viimeisenä porttina. AOI ja toiminnallinen testi ovat minimi teollisuustuotteille; lisää röntgen area-array-koteloille ja ICT, kun volyymi perustelee jigin.

Viisi menetelmää vertailussa

MenetelmäMitä löytääKattavuusKustannusprofiiliParhaimmillaan
AOI (automaattinen optinen tarkastus)Puuttuvat, siirtyneet, kääntyneet, väärän polariteetin osat; sillat; liian vähän juotettaNäkyvät liitokset, kaikki levytSekunteja per levy, ei jigiäJokainen levy, jokainen volyymi
Röntgen (2D/3D)Huokoset, sillat ja katkot BGA-, QFN- ja LGA-koteloiden allaPiilossa olevat liitoksetMinuutteja per levy, ei jigiäArea-array-kotelot, luokka 3, ensikappaleet
Flying probeKatkot, oikosulut, väärät arvot, puuttuvat osat (sähköisesti)Verkot, joissa on saavutettava padiEi jigiä, hitaampi per levyPrototyypit, alle ~500 kpl erät, tiheät revisiot
ICT (in-circuit-testi)Sama kuin flying probe, nopeampi, lisäksi jännitteelliset testitVerkot, joissa on testipisteJigi 3 000–15 000 €, sekunteja per levyYli ~500 kpl sarjat, vakaa suunnittelu
Toiminnallinen testiToimiiko tuote: teho, rajapinnat, firmware, kalibrointiKoko tuoteJigi ja ohjelmisto per tuoteViimeinen portti jokaiselle tuotteelle

Näin valitset yhdistelmän

  • Prototyyppi (1–20 kpl): AOI + röntgen BGA:ille + flying probe + toiminnallinen testi omalla firmwarellasi.
  • Pieni volyymi (20–500 kpl/v): AOI + flying probe tai toiminnallinen testi, röntgen näytteistä.
  • Sarja (500+ kpl/v): AOI + ICT tai hyvin kattava toiminnallinen testi; röntgennäytteet; jigikustannus jakautuu.
  • Turvallisuuskriittinen / IPC-luokka 3: kaikki edellä mainitut, 100 % röntgen area-array-koteloille, tallenteet sarjanumeroittain.

Testattavuuden suunnittelu

Testikattavuus päätetään layoutissa: anna jokaiselle verkolle testipiste tai saavutettava padi (1 mm padit 2,54 mm ruudukossa ICT:lle), säilytä ohjelmointi- ja debug-liitin, suunnittele levyn tehonsyöttö testerissä ja kirjoita toiminnallisen testin spesifikaatio ennen ensimmäistä prototyyppiä. Comtec Labs nostaa nämä esiin DFM-katselmuksessa ja rakentaa testijigit ja -ohjelmistot itse.

Keskeiset faktat

  • AOI löytää valtaosan kokoonpanovioista sekunneissa per levy, ja Comtec Labs ajaa sen 100 %:lle levyistä.
  • Flying probe -ohjelma generoidaan CAD-datasta tunneissa; ICT-jigi vie 2–4 viikkoa ja 3 000–15 000 €.
  • Röntgen on ainoa tapa tarkastaa juotokset BGA- ja QFN-koteloiden alta.
  • Toiminnallinen testi löytää sen, mitä sähköinen testi ei: firmware-, kalibrointi- ja rajapintaviat.

Mitä saat

Testitulokset levyittäin tai sarjanumeroittain, ensikappaletarkastusraportit, röntgenkuvat area-array-osista pyynnöstä ja saantoyhteenvedon erittäin. Kun testi hylkää, levy analysoidaan, korjataan IPC-7711/7721:n mukaan ja testataan uudelleen, ja juurisyy viedään prosessiin ja tarvittaessa suunnitteluusi.

Usein kysytyt kysymykset

Riittääkö AOI yksinään?

Yksinkertaisille levyille ilman piiloliitoksia ja hyväksi todetulla suunnittelulla AOI ja toiminnallinen tarkistus voivat riittää. Jokainen BGA tai QFN tarvitsee röntgenin vähintään näytteistä, ja jokainen firmwarellinen tuote tarvitsee toiminnallisen testin.

Milloin ICT-jigi kannattaa?

Kun vuosivolyymi ylittää noin 500 levyä ja suunnittelu on vakaa, jigi maksaa itsensä sekuntien testiajalla ja korkealla vikakattavuudella.

Voitteko ajaa meidän toiminnallista testiohjelmistoamme?

Kyllä. Integroimme asiakkaan testiohjelmistot ja jigit tai suunnittelemme ja rakennamme testijärjestelmän puolestasi.

Mitä testejä Comtec Labs tekee oletuksena?

AOI jokaiselle levylle, röntgen area-array-koteloille sekä sähköinen tai toiminnallinen testi sovitun spesifikaation mukaan.

Oletko valmis vähentämään piirilevyihin liittyviä yllätyksiä?

Comtec Labs tarjoaa täyden valikoiman palveluita työnkulkusi tehostamiseksi:

PCB-suunnittelupalvelut
PCB-prototypointi
PCB-komponenttien hankinta
PCB-komponenttien kokoonpano
PCB-testaus
PCB-korjaus ja muokkaukset
Piirilevyjen tuotanto
PCB-sarjatuotanto

← Comtec Labs blogi

Valmis seuraavaan projektiin?

Tuotekehityksestä skaalautuvaan valmistukseen.

Ota yhteyttä