Les tests de PCB constituent une étape cruciale dans le Processus d'assemblage de PCBSans tests appropriés, les circuits imprimés peuvent contenir des défauts qui ont été négligés lors de la production.
Des tests rigoureux permettent de détecter les erreurs et les défauts avant que les cartes n'arrivent chez le client. Cela permet d'éviter les défaillances sur le terrain et de préserver la satisfaction client. Plusieurs procédures de test clés doivent être mises en œuvre pour valider la fonctionnalité complète des deux systèmes. PCB nu et composants assemblés. Dans ce blog, nous expliquerons 8 types de tests PCB courants. Examinons-les un par un.
8 types de méthodes courantes de test de PCB
Il n'existe pas de méthode spécifique pour tester parfaitement les circuits imprimés. De nombreux facteurs doivent donc être pris en compte lors du choix de la méthode à utiliser. L'essentiel est de se concentrer sur les procédures de test appropriées, la fiabilité et le coût des tests. Différentes méthodes permettent d'optimiser le processus d'assemblage des circuits imprimés.
Contrôle en circuit (ICT)
De nombreux fabricants de circuits imprimés privilégient l'utilisation d'un type de test en circuit (ICT) ou d'un autre. Grâce à l'ICT, un fabricant peut vérifier efficacement les éléments individuels et leurs caractéristiques électroniques.
Les TIC traditionnelles ont besoin d'un luminaire « lit de clous »Ces montages doivent être dotés d'une section de style adaptée au circuit imprimé. Leur prix est généralement attractif. Les TIC sont particulièrement performantes lorsqu'elles sont utilisées pour les tests de fin de ligne de productions globalement stables et à grand volume. Lorsque l'assemblage ne justifie pas la valeur, les fabricants devraient généralement répercuter une partie du prix des montages sur leurs clients.
Test en circuit sans dispositif (FICT) / Test de sonde volante
A essai de sonde volante, Conjointement appelés tests en circuit sans montage (FICT), ils constituent un autre type de TIC. La sonde volante élimine le besoin de montages personnalisés, ce qui réduit les coûts de montage. Le FICT utilise des broches de contrôle qui déplacent la programmation prise en charge (sondes volantes).
Cependant, cette méthode présente l'avantage d'une comptabilité analytique réduite et, par conséquent, de permettre de vérifier les deux faces d'un circuit imprimé. En cas de défaut ou de problème, le système FICT nécessite simplement une reprogrammation pour fournir une nouvelle pièce, sans le défaut. En revanche, un système ICT nécessite un montage entièrement neuf. La programmation guide les sondes mobiles, ce qui permet d'effectuer des tests permettant de localiser des zones et des nœuds extrêmement précis. Ce niveau de précision est particulièrement adapté aux cartes de petite taille et à haute densité d'éléments.
Vérification du circuit fonctionnel
Les tests fonctionnels visent à certifier que l'équipement électronique fonctionne conformément aux spécifications de conception. Ils sont généralement effectués à l'aide de connecteurs DUT (dispositif sous test) ou d'un banc à clous (BON). Un dispositif à broches Pogo, utilisé pour établir une connexion temporaire entre deux cartes de circuits imprimés, est utilisé pour effectuer les tests. Le nombre de broches Pogo, parfois requis pour un banc de test fonctionnel, est relativement élevé, mais comparable à celui d'un banc à clous.
Test de balayage des limites
Le Boundary Scan peut être utilisé pour tester les lignes de câbles sur les circuits imprimés d'ordinateurs. Il est également largement utilisé comme méthode de débogage pour examiner l'état des broches des circuits informatiques, la tension sous tension ou les sous-blocs d'analyse associés.
Inspection optique automatisée (AOI)
L'inspection optique automatisée (AOI) utilise des caméras pour scanner visuellement les circuits imprimés et les comparer aux fichiers de conception d'origine. Tout écart au-delà d'une tolérance définie déclenche une inspection manuelle. L'AOI permet une détection rapide des défauts et évite ainsi la production continue de cartes défectueuses. Cependant, elle présente des limites : elle ne vérifie que les caractéristiques physiques sans mettre les composants sous tension. Pour des tests complets, l'AOI doit être associée à des méthodes complémentaires telles que les sondes mobiles, les tests en circuit ou les tests fonctionnels afin de valider les performances. L'AOI est particulièrement efficace comme outil de dépistage initial, associé à une vérification électrique.
Test de rodage
Les tests de rodage sollicitent intensément les circuits imprimés afin de détecter les défauts précoces et d'établir leur capacité de charge. Ils alimentent les cartes en continu aux niveaux maximum spécifiés pendant 48 à 168 heures. Les défaillances pendant cette période sont appelées mortalités infantiles. Pour les dispositifs militaires ou médicaux où la fiabilité est primordiale, les tests de rodage sont judicieux pour éviter les lancements de produits dangereux. Cependant, ils peuvent réduire la durée de vie en cas de sollicitation excessive. Si peu de défauts apparaissent, la durée du test peut être réduite pour éviter une sollicitation excessive. Une réévaluation périodique des protocoles de rodage permet de concilier fiabilité et impact sur la durée de vie.
Inspection aux rayons X
Contrôle aux rayons X, L'AXI, ou AXI, examine les circuits imprimés à la recherche de défauts en produisant des images internes. Les versions 2D et 3D localisent les problèmes tels que les soudures défectueuses, les traces brisées et les fissures de barillet. La 3D est plus rapide. L'AXI révèle les défauts cachés, comme les soudures à billes sous la puce. Cependant, l'interprétation correcte des images radiographiques complexes nécessite des opérateurs qualifiés. Si les rayons X peuvent pénétrer les circuits multicouches, la vérification de chaque couche interne est impossible et coûteuse. L'AXI équilibre la détection des défauts et le temps d'inspection grâce à l'imagerie sélective des composants et couches critiques. La réévaluation périodique des procédures AXI optimise cet équilibre à mesure de l'évolution des conceptions.
Inspection visuelle
L'inspection visuelle consiste à examiner minutieusement un circuit imprimé à l'aide d'instruments optiques afin de détecter d'éventuels défauts physiques. Les inspecteurs recherchent des problèmes tels que des composants manquants ou endommagés, de mauvaises soudures, une contamination, des erreurs d'assemblage et des dommages sur la carte. Loupes, microscopes et systèmes d'imagerie sont souvent utilisés pour examiner de plus près la surface du circuit imprimé et identifier les défauts difficiles à voir à l'œil nu. L'inspection visuelle constitue une première étape de contrôle qualité permettant de déceler les problèmes de fabrication évidents avant de procéder à des tests ultérieurs.
Avantages des tests de circuits imprimés
Identification des bugs : Le principal avantage des tests de circuits imprimés est qu'ils permettent d'identifier les problèmes. Que le problème concerne la fabricabilité, la fonctionnalité ou autre, les tests de circuits imprimés permettent d'identifier la conception d'un circuit imprimé et permettent aux concepteurs d'adapter la réglementation en conséquence.
Gain de temps : les tests de circuits imprimés constituent une étape précoce pour gagner du temps à long terme. Ils permettent également aux concepteurs d'identifier les problèmes majeurs dès la phase de prototypage. Le processus de test permet aux concepteurs d'identifier rapidement et facilement la cause profonde de chaque problème rencontré. Il permet également de prendre des décisions anticipées quant aux ajustements à apporter, afin d'accélérer la production et de gérer les délais.
Réduction des coûts : Les tests de circuits imprimés jouent un rôle essentiel dans la réduction du gaspillage de production de produits défectueux, grâce à l'utilisation de prototypes et d'assemblages à petite échelle. Réalisés en amont du processus de conception, les tests aident les concepteurs à éviter le gaspillage de circuits imprimés défectueux à grande échelle. Ils permettent également de garantir une conception aussi irréprochable que possible avant la mise en production. Cette étape contribue à réduire considérablement les coûts de production.
Outils de test de PCB
Il existe deux outils clés pour vérifier le bon fonctionnement du circuit imprimé :
- Multimètre
Un multimètre est extrêmement utile pour mesurer les tensions, le courant et la résistance d'un circuit. Il permet de valider les niveaux de puissance, la continuité et les fonctionnalités de base. Les multimètres numériques portables offrent une grande portabilité pour les tests lors de l'assemblage et du dépannage.
- Oscilloscope/analyseur logique
Les oscilloscopes et les analyseurs logiques affichent visuellement l'évolution de la tension au fil du temps afin d'observer le fonctionnement des circuits et les signaux. Cette surveillance des formes d'onde est essentielle pour vérifier la synchronisation, les vitesses, le bruit et les interactions complexes dans les circuits numériques et analogiques. Les oscilloscopes autonomes sont coûteux, mais il existe des options DIY utilisant un Arduino, une carte son pour PC et des circuits personnalisés pour obtenir des fonctionnalités de base à un prix bien inférieur. Cela peut être un excellent complément pour les amateurs et les étudiants souhaitant ajouter des fonctionnalités de test visuel à un budget limité.
Parmi les autres outils de test pratiques, on trouve des ampèremètres à pince pour mesurer les consommations de courant, des LCR-mètres pour quantifier l'inductance, la capacité et la résistance, et des caméras thermiques pour détecter les points chauds sur les cartes en fonctionnement. La constitution d'une boîte à outils de test adaptée à chaque projet de circuit imprimé permet une validation complète pendant le développement et le dépannage.
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