คอลเลกชัน

อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ ATE Primer

อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ ATE Primer


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ ATE เป็นส่วนสำคัญของฉากทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติช่วยให้สามารถทดสอบแผงวงจรพิมพ์และทำการทดสอบอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว - เร็วกว่าการทดสอบด้วยตนเอง เนื่องจากเวลาของพนักงานฝ่ายผลิตเป็นองค์ประกอบหลักของต้นทุนการผลิตโดยรวมของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงจำเป็นต้องลดเวลาในการผลิตให้ได้มากที่สุด สามารถทำได้ด้วยการใช้ ATE อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ

อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติอาจมีราคาแพงดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการใช้ปรัชญาที่ถูกต้องและอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติชนิดหรือประเภทที่ถูกต้อง การใช้อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติอย่างถูกต้องเท่านั้นจึงจะได้รับประโยชน์สูงสุด

มีหลากหลายวิธีที่สามารถใช้สำหรับอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและสามารถใช้เพื่อให้เกิดผลดีในบางสถานการณ์ เมื่อเลือกระบบ ATE จำเป็นต้องเข้าใจระบบประเภทต่างๆและสามารถนำไปใช้ได้อย่างถูกต้อง

ประเภทของระบบทดสอบอัตโนมัติ ATE

มีระบบ ATE หลากหลายประเภทที่สามารถใช้ได้ ในขณะที่พวกเขาเข้าใกล้การทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยวิธีที่แตกต่างกันเล็กน้อยพวกเขามักจะเหมาะกับขั้นตอนต่างๆในรอบการทดสอบการผลิต รูปแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของ ATE อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติที่ใช้ในปัจจุบันมีดังต่อไปนี้:

  • ระบบตรวจสอบ PCB: การตรวจสอบ PCB เป็นองค์ประกอบหลักในกระบวนการผลิตใด ๆ และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกและวางเครื่องจักร การตรวจสอบด้วยตนเองถูกใช้เมื่อหลายปีก่อน แต่มักไม่น่าเชื่อถือและไม่สอดคล้องกัน ขณะนี้แผงวงจรพิมพ์ที่มีการตรวจสอบด้วยตนเองที่ซับซ้อนกว่ามากจึงไม่ใช่ตัวเลือกที่ใช้ได้ ใช้ระบบอัตโนมัติตามนั้น:
    • AOI, การตรวจสอบแสงอัตโนมัติ: ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมการผลิตหลายประเภท โดยพื้นฐานแล้วเป็นรูปแบบหนึ่งของการตรวจสอบ แต่ทำได้โดยอัตโนมัติ สิ่งนี้ให้ความสามารถในการทำซ้ำและความเร็วที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับการตรวจสอบด้วยตนเอง AOI การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติจะมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อติดตั้งที่ส่วนท้ายของสายการผลิตบอร์ดบัดกรี ที่นี่สามารถค้นหาปัญหาในการผลิตได้อย่างรวดเร็วรวมถึงข้อบกพร่องของการบัดกรีตลอดจนส่วนประกอบและการติดตั้งที่ถูกต้องและการวางแนวถูกต้องหรือไม่ เนื่องจากระบบ AOI โดยทั่วไปจะอยู่ทันทีหลังจากกระบวนการบัดกรี PCB ปัญหาใด ๆ ของกระบวนการบัดกรีจึงสามารถแก้ไขได้อย่างรวดเร็วและก่อนที่แผงวงจรพิมพ์จะได้รับผลกระทบมากเกินไป

      การตรวจสอบออปติคอลอัตโนมัติ AOI ต้องใช้เวลาในการตั้งค่าและเพื่อให้อุปกรณ์ทดสอบเรียนรู้บอร์ด เมื่อตั้งค่าแล้วจะสามารถประมวลผลบอร์ดได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตในปริมาณมาก แม้ว่าระดับของการแทรกแซงด้วยตนเองจะต่ำ แต่ก็ต้องใช้เวลาในการตั้งค่าอย่างถูกต้องและมีการลงทุนจำนวนมากในระบบทดสอบ

    • การตรวจเอ็กซ์เรย์อัตโนมัติ AXI: การตรวจเอ็กซ์เรย์อัตโนมัติมีความคล้ายคลึงกับ AOI หลายประการ อย่างไรก็ตามด้วยการถือกำเนิดของแพ็คเกจ BGA จำเป็นที่จะต้องสามารถใช้รูปแบบการตรวจสอบที่สามารถดูรายการที่มองไม่เห็นด้วยแสงได้ การตรวจเอ็กซ์เรย์อัตโนมัติระบบ AXI สามารถตรวจสอบแพ็คเกจ IC และตรวจสอบข้อต่อบัดกรีใต้บรรจุภัณฑ์เพื่อประเมินข้อต่อบัดกรี
  • ICT ในการทดสอบวงจร: การทดสอบในวงจร ICT เป็นรูปแบบหนึ่งของ ATE ที่ใช้งานมาหลายปีและเป็นรูปแบบการทดสอบแผงวงจรพิมพ์ที่มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะ เทคนิคการทดสอบนี้ไม่เพียง แต่ดูการลัดวงจรวงจรเปิดค่าส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังตรวจสอบการทำงานของไอซีด้วย

    แม้ว่าในการทดสอบวงจร ICT จะเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมาก แต่ในปัจจุบันนี้ก็มีข้อ จำกัด เนื่องจากไม่มีการเข้าถึงบอร์ดอันเป็นผลมาจากความหนาแน่นของแทร็กและส่วนประกอบในการออกแบบส่วนใหญ่ หมุดสำหรับการติดต่อกับโหนดจะต้องวางไว้อย่างแม่นยำมากในมุมมองของระยะห่างที่ดีมากและอาจไม่สามารถติดต่อได้ดีเสมอไป เมื่อพิจารณาถึงสิ่งนี้และจำนวนโหนดที่เพิ่มขึ้นที่พบในบอร์ดจำนวนมากในปัจจุบันจึงมีการใช้งานน้อยกว่าปีก่อน ๆ แม้ว่าจะยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายก็ตาม

    เครื่องวิเคราะห์ข้อบกพร่องในการผลิต MDA เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการทดสอบแผงวงจรพิมพ์และเป็นรูปแบบที่เรียบง่ายของ ICT อย่างไรก็ตามการทดสอบแผงวงจรพิมพ์รูปแบบนี้จะทดสอบเฉพาะข้อบกพร่องในการผลิตโดยดูที่วงจรลัดวงจรเปิดและดูค่าส่วนประกอบบางอย่าง เป็นผลให้ค่าใช้จ่ายของระบบทดสอบเหล่านี้ต่ำกว่า ICT เต็มรูปแบบมาก แต่ความครอบคลุมของข้อบกพร่องนั้นน้อยกว่า

  • การทดสอบการสแกนขอบเขต JTAG: การสแกนขอบเขตเป็นรูปแบบของการทดสอบที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หรือที่เรียกว่า JTAG, Joint Test Action Group หรือตามมาตรฐาน IEEE 1149.1 การสแกนขอบเขตมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือรูปแบบการทดสอบแบบดั้งเดิมมากขึ้นและด้วยเหตุนี้จึงกลายเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญในการทดสอบอัตโนมัติ

    เหตุผลหลักที่การทดสอบการสแกนขอบเขตได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเอาชนะปัญหาการขาดการเข้าถึงบอร์ดและวงจรรวมสำหรับการทดสอบ การสแกนขอบเขตจะเอาชนะสิ่งนี้ได้โดยการลงทะเบียนการสแกนขอบเขตเฉพาะในวงจรรวมขนาดใหญ่ ด้วยการตั้งค่าบอร์ดเป็นโหมดการสแกนขอบเขตการลงทะเบียนข้อมูลแบบอนุกรมในวงจรรวมจะมีการส่งผ่านข้อมูลเข้าไป การตอบสนองและด้วยเหตุนี้ข้อมูลที่ส่งออกจากห่วงโซ่ข้อมูลแบบอนุกรมทำให้ผู้ทดสอบตรวจพบความล้มเหลวใด ๆ อันเป็นผลมาจากความสามารถในการทดสอบบอร์ดและแม้แต่ IC ที่มีการเข้าถึงการทดสอบทางกายภาพที่ จำกัด มาก Boundary Scan / JTAG จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

  • การทดสอบการทำงาน: การทดสอบการทำงานถือได้ว่าเป็นการทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รูปแบบใด ๆ ที่ฝึกการทำงานของวงจร มีวิธีการต่างๆมากมายที่สามารถนำมาใช้โดยขึ้นอยู่กับประเภทของวงจร (RF, ดิจิตอล, อะนาล็อก ฯลฯ ) ระดับการทดสอบที่ต้องการ แนวทางหลักมีดังต่อไปนี้:
    • อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติที่ใช้งานได้ FATE: คำนี้มักหมายถึงอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติขนาดใหญ่ในคอนโซลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ โดยทั่วไปแล้วระบบอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติเหล่านี้มักใช้สำหรับการทดสอบบอร์ดดิจิทัล แต่ปัจจุบันเครื่องทดสอบขนาดใหญ่เหล่านี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย ความเร็วที่เพิ่มขึ้นซึ่งบอร์ดจำนวนมากทำงานในปัจจุบันไม่สามารถรองรับได้ในเครื่องทดสอบเหล่านี้ซึ่งโอกาสในการขายระหว่างบอร์ดที่อยู่ระหว่างการทดสอบและการวัดหรือจุดกระตุ้นของผู้ทดสอบอาจส่งผลให้เกิดความจุขนาดใหญ่ที่ทำให้อัตราการทำงานช้าลง นอกจากการติดตั้งนี้ยังมีราคาแพงเช่นเดียวกับการพัฒนาโปรแกรม แม้จะมีข้อบกพร่องเหล่านี้เครื่องทดสอบเหล่านี้อาจยังคงใช้ในพื้นที่ที่ปริมาณการผลิตสูงและความเร็วไม่สูงเป็นพิเศษ โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการทดสอบบอร์ดดิจิทัล
    • อุปกรณ์ทดสอบชั้นวางและกองโดยใช้ GPIB: วิธีหนึ่งในการทดสอบบอร์ดหรือยูนิตเองคือการใช้อุปกรณ์ทดสอบที่ควบคุมจากระยะไกลหลายชุด

      แม้จะมีอายุมากขึ้น แต่อุปกรณ์ทดสอบที่ติดตั้งบนชั้นวางหรือแบบตั้งโต๊ะหลายรายการก็ยังมีความสามารถ GPIB แม้ว่า GPIB จะค่อนข้างช้าและมีมานานกว่า 30 ปีแล้ว แต่ก็ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากเป็นวิธีการทดสอบที่ยืดหยุ่นมาก ข้อเสียเปรียบหลักของ GPIB คือความเร็วและค่าใช้จ่ายในการเขียนโปรแกรมแม้ว่าชุดทดสอบผู้บริหารเช่น LabView สามารถใช้เพื่อช่วยในการสร้างและดำเนินการโปรแกรมในสภาพแวดล้อมการทดสอบ การติดตั้งหรือส่วนต่อประสานการทดสอบอาจมีราคาแพง

    • อุปกรณ์ทดสอบที่ใช้แชสซีหรือชั้นวาง: ข้อเสียที่สำคัญประการหนึ่งของวิธีการทดสอบอุปกรณ์ชั้นวาง GPIB และสแต็กอัตโนมัติคือใช้พื้นที่จำนวนมากและความเร็วในการทำงานถูก จำกัด ด้วยความเร็วของ GPIB เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้มีการพัฒนามาตรฐานต่างๆสำหรับระบบที่อยู่ภายในแชสซี
    แม้ว่าจะมี ATE วิธีการทดสอบอุปกรณ์อัตโนมัติหลายแบบที่สามารถใช้ได้ แต่ก็เป็นระบบที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในการใช้งาน พวกเขาทั้งหมดสามารถใช้ซอฟต์แวร์การจัดการการทดสอบเช่น LabView เพื่อช่วยในการดำเนินการทดสอบแต่ละรายการ ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกต่างๆเช่นการสั่งซื้อการทดสอบการรวบรวมผลลัพธ์และการพิมพ์รวมถึงการบันทึกผลลัพธ์เป็นต้น
  • การทดสอบเชิงผสม: ไม่มีวิธีการทดสอบเดียวที่สามารถให้โซลูชันที่สมบูรณ์ในทุกวันนี้ เพื่อช่วยเอาชนะระบบอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติของ ATE นี้ได้รวมวิธีการทดสอบที่หลากหลาย เครื่องทดสอบแบบผสมเหล่านี้มักใช้สำหรับการทดสอบแผงวงจรพิมพ์ ด้วยการทำเช่นนี้การทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพียงครั้งเดียวจะสามารถเข้าถึงการทดสอบแผงวงจรพิมพ์ได้ในระดับที่สูงขึ้นและความครอบคลุมของการทดสอบจะสูงกว่ามาก นอกจากนี้ผู้ทดสอบแบบผสมยังสามารถทำการทดสอบประเภทต่างๆได้หลายแบบโดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายบอร์ดจากผู้ทดสอบรายหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ด้วยวิธีนี้ชุดการทดสอบเดียวอาจรวมถึงการทดสอบในวงจรรวมทั้งการทดสอบการทำงานบางอย่างจากนั้นการทดสอบการสแกนขอบเขต JTAG

ปรัชญาการทดสอบอัตโนมัติแต่ละประเภทมีจุดแข็งดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกวิธีการทดสอบที่ถูกต้องสำหรับการทดสอบที่คาดการณ์ไว้

ด้วยการใช้เทคนิคการทดสอบที่แตกต่างกันทั้งหมดอย่างเหมาะสมจึงเป็นไปได้ที่จะใช้อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติของ ATE ให้เกิดประโยชน์สูงสุด วิธีนี้จะช่วยให้สามารถดำเนินการทดสอบได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ยังให้ความครอบคลุมในระดับสูง สามารถใช้เทคนิคการตรวจสอบรวมถึง AOI และการตรวจเอ็กซ์เรย์ร่วมกับการทดสอบในวงจรและการทดสอบการสแกนขอบเขต JTAG สามารถใช้การทดสอบการทำงานได้ แม้ว่าจะสามารถใช้การทดสอบประเภทต่างๆได้ แต่ก็จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ไม่ผ่านการทดสอบมากเกินไปเนื่องจากเป็นการเสียเวลา ตัวอย่างเช่นหากใช้การตรวจสอบ AOI หรือ X-Ray อาจไม่เหมาะสมที่จะใช้การทดสอบในวงจร ควรพิจารณาสถานที่ของการทดสอบการสแกนขอบเขต JTAG ด้วย ด้วยวิธีนี้สามารถกำหนดกลยุทธ์การทดสอบที่มีประสิทธิภาพสูงสุดได้


ดูวิดีโอ: การใชงานเครองวดคลอรน รน EX900 (อาจ 2022).