Qu'est-ce qu'un test à sonde mobile ?
Le test à sonde mobile (FPT) est une méthode de test électrique sans contact qui utilise des sondes mobiles pour détecter les différences de potentiel électrique ou la présence d'anomalies conductrices. Ces sondes mobiles sont des tiges légères, non conductrices et pointues qui peuvent être lancées ou propulsées dans la zone de test par un opérateur.
Pour en savoir plus sur cette technique, poursuivez votre lecture afin de découvrir comment effectuer un test à sonde volante et détecter les défauts cachés avant qu'ils n'entraînent des réparations coûteuses ou la mise au rebut de produits.
Pourquoi utiliser un test à sonde mobile ?
Dans le domaine de la rétro-ingénierie des circuits imprimés, la technologie FPT est généralement utilisée pour tester les signaux électriques provenant des circuits électriques.
Il est idéal pour détecter les petits défauts sur les surfaces conductrices telles que les couches isolantes et les zones accessibles des circuits imprimés (PCB). Ces défauts peuvent affecter le fonctionnement d'un circuit imprimé et même provoquer un incendie électrique. Pour garantir la sécurité et le bon fonctionnement, il est important de tester les défauts électriques avant de mettre le circuit imprimé en service.
Il convient également pour tester les zones accessibles des PCB et les composants qui ne se prêtent pas à une inspection visuelle.
Structure de la machine de test à sonde mobile
Un testeur à sondes mobiles est un dispositif motorisé qui déplace rapidement un ensemble de sondes libres afin d'entrer en contact avec les pastilles d'une carte de test ou les broches d'un dispositif afin de mesurer leurs caractéristiques électriques. Il se compose d'une sonde, d'une structure d'entraînement latérale, d'un composant de mesure électrique et d'un logiciel.
Sondes
La sonde est le composant central du testeur à sonde mobile. Une sonde classique se compose principalement de huit petites pièces, à savoir une base, un support de ressort 1, un support de ressort 2, un capteur photoélectrique, un support de capteur, un ressort, une sonde 1 et une sonde 2.
1) Capteur photoélectrique
Les capteurs photoélectriques présentent les avantages suivants : grande portée de détection, temps de réponse rapide, haute résolution, capacité à détecter une grande variété d'objets, détection sans contact et distinction des couleurs.
Un capteur photoélectrique utilise les propriétés de la lumière pour détecter les changements d'état de la surface ou la présence ou l'absence d'un objet. Le capteur se compose d'un élément émetteur de lumière qui émet de la lumière et d'un élément récepteur de lumière qui la reçoit.
Si la lumière projetée sur l'objet contrôlé est réfléchie ou bloquée, la quantité de lumière reçue change. La partie réceptrice détecte ce changement et génère un signal électrique.
Les trois capteurs photoélectriques courants sont les capteurs à faisceau traversant, les capteurs à réflexion et les capteurs à réflexion diffuse, qui fonctionnent tous de manière différente. Les capteurs à faisceau traversant et à réflexion offrent une meilleure sensibilité et une plus grande fiabilité que les capteurs à réflexion diffuse. Avec une vitesse de 10 à 50 fois par seconde, le capteur d'un testeur à sonde mobile fonctionne en continu. Le capteur doit avoir un temps de réponse rapide, une sensibilité élevée et une grande fiabilité afin de détecter la position de la sonde.
2) Printemps
Le ressort est l'élément clé de la sonde. Il doit être suffisamment malléable dans le sens Z pour garantir le bon fonctionnement du capteur photoélectrique. Afin d'éviter que la sonde n'endommage la carte de test, sa rigidité doit être suffisante pour empêcher tout rebond ou vibration, qui pourraient provoquer un déclenchement intempestif du capteur photoélectrique.
3) Sondes
Un circuit de test électrique est connecté à la carte de test via la partie test de la sonde. Il existe quatre catégories de sondes, notamment les sondes couteaux courantes, les sondes aiguilles courantes, les sondes Kelvin à lame et les sondes Kelvin à aiguille. Le testeur à sonde volante à quatre fils peut accomplir des fonctions à deux fils, mais le testeur à sonde volante à deux fils ne peut pas accomplir des fonctions à quatre fils, ce qui le rend techniquement plus avancé.
Équipement requis pour un test à sonde mobile
Contrôleur de test – Un contrôleur de test est un dispositif qui gère le FPT, enregistre les données et les transmet à un ordinateur pour analyse. Les contrôleurs de test sont au cœur des tests à sondes mobiles et doivent être utilisés pour garantir des résultats précis.
Sondes volantes – Les sondes volantes sont les fils de test qui sont lancés dans la zone de test. Elles sont généralement en tungstène ou en acier inoxydable et ont une pointe effilée pour détecter le potentiel électrique ou la présence d'un court-circuit. La longueur des sondes volantes peut varier en fonction de la configuration du test et de la distance entre le contrôleur et les sondes volantes.
Sonde de mise à la terre – La sonde de mise à la terre est utilisée pour créer une connexion électrique entre les fils de test des sondes volantes et la terre de l'alimentation électrique. La sonde de mise à la terre est généralement un fil qui relie les fils des sondes volantes à la terre.
Fil de mise à la terre – Le fil de mise à la terre est utilisé pour connecter la sonde de mise à la terre à la terre de l'alimentation électrique. Il est le plus souvent en cuivre ou en acier inoxydable et recouvert d'une couche isolante.
Bandes de test – Les bandes de test sont des morceaux rectangulaires de matériau conducteur qui sont utilisés pour vérifier les résultats d'un test à sondes mobiles.
Comment réaliser un test à sonde mobile ?
Préparez le FPT – Vérifiez que les sondes volantes sont en bon état et que les connecteurs sont bien fixés. Les bandes de test doivent être propres et prêtes à l'emploi. Avant d'effectuer le test, assurez-vous que l'alimentation électrique est réglée sur la tension correcte. Il est important de connaître la tension utilisée pendant le test, car elle peut influencer les résultats.
Choisissez le modèle de sonde volante approprié – Les sondes volantes sont généralement lancées selon un modèle aléatoire, mais il existe également des modèles prédéfinis qui peuvent être utilisés. Le modèle choisi dépendra du type de test effectué et de la zone de test. En général, la zone de test souhaitée est divisée en segments, puis un modèle de sonde volante est choisi pour couvrir chaque segment. Les sondes volantes doivent couvrir toutes les parties de la zone de test, y compris les zones inaccessibles où des défauts peuvent être présents.
Lancer les sondes volantes – Après avoir défini le modèle de test, lancez les sondes dans la zone de test. Il est important de lancer les sondes volantes à faible vitesse afin que leurs pointes ne se cassent pas. Vérification des résultats – Une fois que toutes les sondes volantes ont été lancées, branchez la sonde de mise à la terre à la prise de terre de l'alimentation électrique. La sonde de mise à la terre doit être branchée lorsque le test est terminé afin d'éviter de perdre les résultats en raison d'une connexion défectueuse. Utilisez les bandes de test pour vérifier les résultats des sondes volantes. Les résultats doivent s'afficher sur le contrôleur de test.
Évaluation des résultats
Rechercher le défaut – Une fois les résultats du test FPT affichés, recherchez toute anomalie dans les résultats. Les défauts dans la zone testée produiront une anomalie dans les résultats, qui peut être observée sur le contrôleur de test sous la forme d'une différence de potentiel ou d'un court-circuit.
Vérifiez l'emplacement du défaut – Après avoir trouvé le défaut, utilisez les résultats du test à sonde mobile pour vérifier son emplacement. La bande de test utilisée pour vérifier les résultats doit être connectée au même segment que le défaut. Si les résultats sont les mêmes sur la bande de test et sur le contrôleur de test, le défaut se trouve très probablement dans le même segment que la bande de test.
Limites d'un test à sonde mobile
Les tests à sonde mobile sont une méthode de test électrique non destructive utile, mais ils ne peuvent pas être utilisés sur tous les types de matériaux. Voici quelques limitations :
– Certains matériaux ne peuvent pas être testés – Si un matériau est trop épais, trop fin ou ne conduit pas l'électricité, il ne peut pas être testé à l'aide de la méthode à sonde mobile. Cela peut inclure des matériaux non conducteurs comme l'air ou les fluides non conducteurs.
– Limites des instruments – Les tests à sonde mobile sont limités par l'équipement de test utilisé et sa configuration. Par exemple, la distance et la taille de la bande de test peuvent affecter les résultats du test.
– Conditions de test – Les tests à sonde mobile peuvent être affectés par des conditions environnementales telles que l'humidité et la température. Les résultats des tests doivent être obtenus dans un environnement contrôlé.
Conclusion
Les tests à sonde mobile constituent une méthode de test électrique non destructive rapide et efficace qui peut être utilisée pour tester la continuité des surfaces conductrices. Ils peuvent être utilisés pour détecter les défauts électriques dans les cartes de circuits imprimés, ainsi que pour détecter les défauts dans les composants et le câblage.
Les tests à sonde mobile peuvent être utilisés pour tester une grande variété de matériaux, y compris les matériaux non conducteurs et non métalliques. Cependant, certains matériaux, tels que les fluides non conducteurs, ne peuvent pas être testés avec les méthodes à sonde mobile.
De plus, les tests à sonde mobile peuvent être limités par l'équipement de test utilisé et sa configuration.
