Малые объемы печатных плат тестируют на контактных системах с использованием адаптеров, но для крупносерийного производства или изделий особого назначения больше подходят системы «летающих зондов». В этой статье описываются обе системы, для возможности принятия оптимального решения.
Контактные системы с адаптерами
Любая специализированная или проводная тест-система – это стандартная схема контрольных точек, состоящая из массива контрольных точек в универсальном матричном тестере. В самых элементарных системах применяются простые соединения кабелей. Каждый из этих типов оборудования использует один или несколько типов специализированных адаптеров для соединения этого стандартного электрического интерфейса с уникальной схемой контактов тестируемого изделия. Все адаптерные системы имеют измерительный модуль, который можно соединить с любой контрольной точкой при помощи твердотельного матричного коммутатора. Центральный компьютер управляет измерительным модулем и матричным коммутатором, также контролирует пресс, прижимающий печатную плату к подпружиненным контрольным точкам, которые располагаются на специализированном адаптере.
Специализированные адаптерные системы
К каждой контрольной точке в адаптере подведен свой провод, это позволяет позиционировать любую контрольную точку почти в любом месте печатной платы, что является основным преимуществом адаптерных систем. Адаптер состоит из жесткой блочной структуры, одна сторона которой обращена к тестируемой печатной плате, на которой расположена пластина с зондами, а другая соединена с интерфейсом тест-системы. Виды интерфейса могут быть различными, при этом многие адаптеры выглядят как небольшие многофункциональные матрицы. Некоторые очень простые тест-системы были созданы с множеством шлейфов или иных кабельных соединений исключительно для присоединения к адаптеру. Из-за большого количества кабелей могут возникнуть трудности подключения проводного адаптера, но он может оставаться подключенным в течение нескольких недель, если происходят испытания однотипных печатных плат в крупном масштабе.
Системы летающих зондов
Такие системы состоят из малого количества автоматических зондов с независимыми измерительными устройствами. Зонды проводят серии измерений, перемещаясь между разными тестовыми площадками печатных плат. Такие системы имеют большое преимущество, так как не требуется изготовления адаптеров, также они способны обеспечить очень высокую точность контактирования зонда, превышающую точность адаптерных систем. Но основным недостатком этих систем является низкая пропускная способность, потому как зонды необходимо механически перемещать между измерениями.
Матричная тест-система
Является наиболее широко используемым оборудованием для электрических испытаний печатных плат. Матрицы зондов на верхней и нижней плитах позволяют одновременно тестировать двусторонние печатные платы для поверхностного монтажа. Матричные тестеры дают возможность развивать высокие скорости испытаний при не больших затратах на адаптеры, так как есть возможность использования множества компонентов системы повторно. Сама система представляет собой прямоугольную матрицу равноудаленных друг от друга контрольных точек. Чаще всего размер матрицы выбирается довольно большим, чтобы можно было вместить крупнейшие печатные платы данного типа.
Порой встречаются печатные платы, контрольные точки которых точно соответствуют матрице зондов тест-системы. В таком случае можно использовать такие простые устройства как исключающие маски, состоящие из тонкого листа эпоксидного стеклопластика, просверленного в тех местах, где должны проходить зонды матрицы для контакта с печатной платой. Исключающая маска предотвращает хаотичные и нестабильные контакты неиспользуемых зондов матрицы с печатной платой. Для использования таких масок требуется, чтобы матрица состояла из зондов с острыми или долотообразными наконечниками. Но такие испытания можно проводить с незначительным числом печатных плат.