Что такое тестирование с помощью летающего зонда?
Тестирование с помощью летающих зондов (FPT) — это бесконтактный метод электрического тестирования, в котором используются летающие зонды для определения различий в электрическом потенциале или наличия аномалий в проводимости. Эти летающие зонды представляют собой легкие, непроводящие, заостренные стержни, которые оператор устройства может бросить или запустить в зону тестирования.
Чтобы узнать больше об этой технике, читайте дальше и узнайте, как проводить тестирование с помощью летающих зондов и выявлять скрытые дефекты, прежде чем они приведут к дорогостоящему ремонту или браку продукции.
Зачем использовать тестирование с помощью летающего зонда?
В реверс-инжиниринге печатных плат FPT обычно используется для тестирования электрических сигналов от электрических цепей.
Он идеально подходит для обнаружения небольших дефектов на проводящих поверхностях, таких как изоляционные слои и доступные области печатных плат (PCB). Эти дефекты могут повлиять на функциональность печатной платы и даже вызвать электрический пожар. Для обеспечения безопасности и функциональности важно проверить наличие электрических дефектов перед вводом печатной платы в эксплуатацию.
Он также подходит для тестирования доступных областей печатных плат и компонентов, которые не подходят для визуального осмотра.
Структура испытательной машины с летающим зондом
Тестер с летающим зондом — это устройство с моторным приводом, которое быстро перемещает свободный набор зондов для контакта с контактными площадками тестовой платы или выводами устройства с целью измерения электрических характеристик. Он состоит из зонда, боковой приводной конструкции, компонента для измерения электрических характеристик и программного обеспечения.
Зонды
Зонд является основным компонентом летающего зонда-тестера. Обычный зонд в основном состоит из восьми небольших деталей, а именно: основания, пружинного кронштейна 1, пружинного кронштейна 2, фотоэлектрического датчика, кронштейна датчика, пружины, зонда 1 и зонда 2.
1) Фотоэлектрический датчик
Фотоэлектрические датчики обладают такими преимуществами, как большой диапазон обнаружения, быстрое время отклика, высокое разрешение, способность обнаруживать широкий спектр объектов, бесконтактное обнаружение и различение цветов.
Фотоэлектрический датчик использует свойства света для обнаружения изменений в состоянии поверхности или наличия/отсутствия объекта. Датчик состоит из светоизлучающего элемента, который излучает свет, и светоприемного элемента, который его принимает.
Если свет, проецируемый на проверяемый объект, отражается или блокируется, количество принимаемого света изменяется. Приемная часть детектирует изменение и генерирует электрический сигнал.
Три распространенных типа фотоэлектрических датчиков — это датчики проходного типа, отражательного типа и диффузного отражения, которые работают по разным принципам. Датчики проходного и отражательного типа обладают лучшей чувствительностью и надежностью, чем датчики диффузного отражения. Датчик на тестере с летающим зондом работает непрерывно со скоростью от 10 до 50 раз в секунду. Датчик должен иметь быстрое время отклика, высокую чувствительность и высокую надежность, чтобы определять положение зонда.
2) Прыжок
Пружина является ключевым компонентом датчика и должна быть достаточно гибкой в направлении Z, чтобы обеспечить правильную активацию фотоэлектрического датчика. Чтобы датчик не повредил тестовую плату, его жесткость должна быть достаточной для предотвращения отскока или вибрации, которые могут вызвать ложное срабатывание фотоэлектрического датчика.
3) Зонды
Электрическая испытательная цепь подключается к испытательной плате через испытательную часть зонда. Существует четыре категории зондов, которые включают в себя обычные зонды ножевого типа, обычные зонды игольчатого типа, зонды Кельвина лезвийного типа и зонды Кельвина игольчатого типа. Четырехпроводной летающий зонд-тестер может выполнять двухпроводные функции, но двухпроводной летающий зонд-тестер не может выполнять четырехпроводные функции, что делает его более технически совершенным.
Оборудование, необходимое для тестирования с помощью летающего зонда
Контроллер тестирования — контроллер тестирования представляет собой устройство, которое управляет FPT, записывает данные и передает их на компьютер для анализа. Контроллеры тестирования являются ядром тестирования с помощью летающих зондов и должны использоваться для обеспечения точности результатов.
Летающие зонды — летающие зонды представляют собой испытательные провода, которые бросаются в зону испытаний. Обычно они изготавливаются из вольфрама или нержавеющей стали и имеют заостренный наконечник для обнаружения электрического потенциала или наличия короткого замыкания. Длина летающих зондов может варьироваться в зависимости от конфигурации испытаний и расстояния между контроллером и летающими зондами.
Заземляющий зонд — заземляющий зонд используется для создания электрического соединения между испытательными проводами летающих зондов и заземлением источника питания. Заземляющий зонд обычно представляет собой провод, соединяющий провода летающих зондов с заземлением.
Провод заземления — провод заземления используется для подключения заземляющего зонда к заземлению источника питания. Обычно он изготавливается из меди или нержавеющей стали и покрывается изолирующим слоем.
Тестовые полоски — тестовые полоски представляют собой прямоугольные кусочки проводящего материала, которые используются для проверки результатов тестирования летающими зондами.
Как выполнить тест с помощью летающего зонда?
Подготовьте FPT — убедитесь, что испытательные провода летающего зонда находятся в хорошем состоянии, а разъемы надежно закреплены. Испытательные полоски должны быть чистыми и готовыми к использованию. Перед проведением испытания убедитесь, что источник питания настроен на правильное напряжение. Важно знать напряжение, используемое во время испытания, поскольку оно может повлиять на результаты.
Выберите подходящий шаблон летающих зондов — летающие зонды обычно бросаются в случайном порядке, но также можно использовать заранее заданные шаблоны. Выбор шаблона зависит от типа выполняемого теста и области тестирования. Обычно желаемая область тестирования делится на сегменты, а затем выбирается шаблон летающих зондов, который охватывает каждый сегмент. Летающие зонды должны охватывать все части области тестирования, включая недоступные области, где могут присутствовать дефекты.
Запуск летающих зондов — после установки схемы тестирования запустите зонды в зону тестирования. Важно запускать летающие зонды на низкой скорости, чтобы не сломать наконечники. Проверка результатов — после того, как все летающие зонды были брошены, подключите заземляющий зонд к заземлению источника питания. Заземляющий зонд должен быть подключен по завершении теста, чтобы избежать потери результатов из-за неисправного соединения. Используйте тестовые полоски для проверки результатов летающих зондов. Результаты должны отображаться на контроллере теста.
Оценка результатов
Найдите дефект — после отображения результатов FPT найдите аномалии в результатах. Дефекты в тестируемой области приведут к аномалиям в результатах, которые можно увидеть на контроллере тестирования в виде разницы потенциалов или короткого замыкания.
Проверьте местоположение дефекта — после обнаружения дефекта используйте результаты тестирования с помощью летающего зонда, чтобы проверить его местоположение. Тестовая полоска, используемая для проверки результатов, должна быть подключена к тому же сегменту, что и дефект. Если результаты на тестовой полоске совпадают с результатами на контроллере тестирования, дефект, скорее всего, находится в том же сегменте, что и тестовая полоска.
Ограничения тестирования с помощью летающего зонда
Тестирование с помощью летающих зондов является полезным методом неразрушающего электрического тестирования, но его нельзя использовать для всех типов материалов. Вот некоторые ограничения:
— Некоторые материалы не поддаются тестированию — если материал слишком толстый, слишком тонкий или не проводит электричество, его нельзя тестировать с помощью методов с летающим зондом. К ним могут относиться непроводящие материалы, такие как воздух или непроводящие жидкости.
— Ограничения приборов — Испытания с помощью летающего зонда ограничены используемым испытательным оборудованием и его конфигурацией. Например, расстояние и размер испытательной полоски могут повлиять на результаты испытаний.
— Условия тестирования — На тестирование с помощью летающего зонда могут влиять условия окружающей среды, такие как влажность и температура. Результаты тестирования должны проводиться в контролируемой среде.
Заключение
Тестирование с помощью летающих зондов — это быстрый и эффективный метод неразрушающего электрического тестирования, который можно использовать для проверки целостности проводящих поверхностей. Его можно использовать для обнаружения электрических дефектов в печатных платах, а также для обнаружения неисправностей в компонентах и проводке.
Тесты с помощью летающего зонда могут использоваться для тестирования широкого спектра материалов, включая непроводящие и неметаллические материалы. Однако некоторые материалы, такие как непроводящие жидкости, не могут быть протестированы с помощью методов с летающим зондом.
Кроме того, тестирование с помощью летающих зондов может быть ограничено используемым испытательным оборудованием и его конфигурацией.
