چرا در طراحی PCBA توصیه می شود نقاط تست را به طور یکنواخت به جای متمرکز کردن آنها در یک منطقه واحد توزیع کنید؟

مقدمه

در طول مرحله طرح‌بندی بسیاری از پروژه‌های PCBA، طراحی نقطه آزمایش اغلب به زمان بعدی موکول می‌شود. مهندسان تحقیق و توسعه بیشتر روی قرار دادن قطعات، یکپارچگی مسیریابی،-و کنترل سیگنال با سرعت بالا تمرکز می‌کنند و تنها زمانی شروع به "یافتن فضایی برای فشرده کردن در نقاط تست" می‌کنند که فضای PCB به طور فزاینده‌ای محدود شود. نتیجه نهایی تعداد زیادی از نقاط تست است که در یک منطقه واحد از PCB جمع شده اند.

از منظر طراحی، این رویکرد ممکن است برای مدیریت راحت به نظر برسد، اما در طول تولید واقعی PCBA، تمرکز بیش از حد نقاط تست اغلب منجر به یک سری مشکلات در مورد تست ICT، پایداری اتصالات و قابلیت اطمینان محصول می‌شود. این خطرات در پروژه‌های تولید انبوه-چگالی بالا، چند-و{3}}حجمی بالا بیشتر می‌شوند. طراحی PCBA بالغ بر توزیع متعادل نقاط تست در کل برد، به جای دنبال کردن صرفاً «تمرکز برای سهولت دسترسی» تأکید دارد.

نقش نقاط تست فراتر از راحتی اشکال زدایی است

بسیاری از پرسنل تحقیق و توسعه هنوز نقاط آزمایش را تنها از طریق لنز اشکال زدایی آزمایشگاهی مشاهده می کنند. در واقع، در داخلفرآیند کامل ساخت PCBA، نقاط تست چندین عملکرد حیاتی را انجام می دهند.

از ICT در{0}}آزمایش مدار و آزمایش عملکردی گرفته تا برنامه‌نویسی سفت‌افزار و تجزیه و تحلیل تعمیر، نقاط تست تقریباً برای کل چرخه عمر محصول ضروری هستند. برای تسهیلات تولید انبوه-، عقلانیت قرار دادن نقطه آزمایش مستقیماً بر کارایی آزمایش و بازده محصول تأثیر می‌گذارد.

در طبقه تولید واقعی، تجهیزات آزمایشی به تعداد زیادی پروب نیاز دارند تا به طور همزمان با سطح PCB تماس بگیرند. اگر تمام نقاط تست در یک ناحیه متمرکز شوند، فشار پروب باعث ایجاد غلظت های موضعی تنش می شود. در حالی که این استرس ممکن است تأثیر ناچیزی بر روی محصولات تخته{{2} ضخیم داشته باشد، خطر برای تخته‌های نازک، تخته‌های{3}}چگالی بالا یا محصولات بزرگ BGA به سرعت افزایش می‌یابد.

بسیاری از عیوب پنهان در تولید PCBA ناشی از خود فرآیند لحیم کاری نیست، بلکه ناشی از ترک‌های ریز{0} یا آسیب استرس در اتصالات لحیم کاری ناشی از تغییر شکل موضعی PCB در مرحله آزمایش است.

تمرکز بیش از حد نقاط تست پیچیدگی نصب و تست را افزایش می دهد

بسیاری از پروژه‌ها مشکلاتی را در مرحله نمونه‌سازی آشکار نمی‌کنند، زیرا تعداد آزمایش‌ها کم است و فرکانس آزمایش کم است و به مهندسان اجازه می‌دهد تا تأیید را به صورت دستی کامل کنند. با این حال، هنگامی که تولید PCBA انبوه شروع می شود، تست پایداری حیاتی می شود.

هنگامی که نقاط آزمایش به طور متراکم چیده شده اند، بستر پروب ICT باید تعداد زیادی پروب را در یک منطقه محدود در خود جای دهد. کاوشگرها که خیلی نزدیک به هم قرار می گیرند می توانند باعث تداخل آستین پروب، فضای ناکافی حرکت رو به پایین یا حتی جلوگیری از تماس پایدار برخی از پروب ها شوند.

این مشکل به ویژه در تخته‌های{0}}تراکم بالا رایج است. برای اینکه تخت کاوشگر "به سختی عملکردی" داشته باشد، مهندسان اغلب مجبور می شوند به طور مکرر ساختار پروب را تغییر دهند و پیچیدگی وسایل را افزایش دهند. نتیجه نهایی نه تنها هزینه‌های بالاتر تجهیزات، بلکه افزایش نرخ خرابی کاذب و هزینه‌های تعمیر و نگهداری است.

یک سناریوی رایج در طبقه تولید زمانی است که خود محصول بی عیب و نقص است، با این حال سیستم به طور مکرر به دلیل تماس ناپایدار پروب "Fail" را گزارش می کند. برای پروژه‌های{1}}تولید PCBA با حجم بالا، چنین خرابی‌های کاذبی می‌توانند به شدت بر توان تولید تأثیر بگذارند.

نقاط تست توزیع شده به طور یکنواخت بهتر است نیازهای تولید انبوه را برآورده کند

یک طراحی واقعاً بالغ PCBA صرفاً «ممکن بودن آزمایش» را در نظر نمی‌گیرد، بلکه «چگونگی اطمینان از آزمایش طولانی‌مدت- پایدار» را در نظر می‌گیرد.

هنگامی که نقاط تست به طور مساوی در نواحی مختلف PCB توزیع می شوند، فشار روی بستر آزمایش به طور موثری پراکنده می شود و در نتیجه توزیع تنش متعادل تری روی PCB ایجاد می شود. این نه تنها خطر تاب برداشتن برد را کاهش می دهد، بلکه فشار مکانیکی را بر روی اجزای حساس مانند BGA و MLCC به حداقل می رساند.

به‌ویژه در پروژه‌های PCBA با قابلیت اطمینان بالا، مانند الکترونیک خودرو، کنترل صنعتی، و تجهیزات ارتباطی، توزیع یکنواخت نقاط آزمایش به یک استاندارد طرح‌بندی داخلی برای بسیاری از شرکت‌ها تبدیل شده است.

از سوی دیگر، طرح یکنواخت مسیرهای آزمون منطقی تر را نیز امکان پذیر می کند. هنگام طراحی وسایل ICT، مهندسان می‌توانند موقعیت‌های کاوشگر را با انعطاف‌پذیری بیشتری ترتیب دهند، ازدحام محلی را کاهش دهند و پایداری تماس را بهبود بخشند.

در بسیاری از پروژه‌های تولید PCBA با بازده بالا، موفقیت به دلیل تجهیزات آزمایش پیشرفته‌تر نیست، بلکه به دلیل ادغام ملاحظات آزمایش‌پذیری در مراحل اولیه طراحی است.

PCBهای پرسرعت-به چیدمان نقطه آزمایش حساس‌تر هستند

با پذیرش گسترده رابط‌های ارتباطی DDR،-سرعت بالا، PCIe و-سرعت بالا، طرح نقطه آزمایش دیگر صرفاً یک مشکل ساختاری نیست، بلکه بر یکپارچگی سیگنال نیز تأثیر می‌گذارد.

برای صرفه جویی در فضا، برخی از تیم های تحقیق و توسعه نقاط آزمایش را در امتداد لبه های برد یا رابط های نزدیک متمرکز می کنند. با این حال، این مناطق اغلب جایی هستند که سیگنال‌های سرعت بالا در آن‌ها متمرکز هستند.

تمرکز بیش از حد نقاط آزمایش می‌تواند منجر به موارد زیر شود: بریدگی صفحه مرجع، ناپیوستگی امپدانس، مسیرهای برگشت غیرعادی و افزایش خطرات EMI. به خصوص در اطراف جفت‌های دیفرانسیل سرعت بالا، تعداد زیادی پد تست متمرکز در یک ناحیه می‌توانند به راحتی ساختار امپدانس اولیه پایدار را مختل کنند.

بنابراین، بسیاری از پروژه‌های تولیدی{0}}PCBA پیشرفته اکنون مناطق نقطه آزمایش را از قبل برنامه‌ریزی می‌کنند، به‌جای اینکه پس از تکمیل مسیریابی، آن‌ها را به طور موقت اضافه کنند.

مراحل تعمیر و{0}}پس از فروش نیز متکی به یک طرح بندی نقطه آزمایش معقول است

ارزش نقاط تست فراتر از مرحله تولید است.

هنگامی که یک محصول وارد بازار می شود، مهندسان تعمیر اغلب نیاز به استفاده از نقاط تست برای اندازه گیری ولتاژ، ضبط شکل موج، و محلی سازی خطا دارند. اگر همه نقاط آزمایش در یک منطقه کوچک متمرکز شوند،-عملیات تعمیر در سایت بسیار دشوار می شود.

این امر به ویژه برای PCBهای صنعتی بزرگ، مادربردهای سرور و بردهای کنترل قدرت، که در آن تکنسین ها اغلب نیاز به انجام اندازه گیری در حین روشن بودن سیستم دارند، صادق است. نقاط تست بسیار متراکم می توانند به راحتی منجر به لغزش پروب یا خطرات اتصال کوتاه شوند.

در مقابل، توزیع یکنواخت نقاط تست می تواند به طور قابل توجهی کارایی تعمیر را بهبود بخشد و تعمیر و نگهداری محصول در آینده را تسهیل کند.

بسیاری از شرکت ها تنها پس از افزایش حجم محموله متوجه می شوند که هزینه های تعمیر اغلب با طرح نقطه آزمایش اولیه مرتبط است.

طراحی عالی PCBA اغلب در این جزئیات پنهان است

بسیاری از تیم‌های تحقیق و توسعه بر عملکرد تراشه، طول ردیابی و ابعاد ساختاری تمرکز می‌کنند، اما آنچه واقعاً بر پایداری تولید انبوه تأثیر می‌گذارد، اغلب این جزئیات اساسی طراحی هستند که به راحتی نادیده گرفته می‌شوند.

معقول بودن طرح نقطه آزمون مستقیماً بر این موارد تأثیر می گذارد: پایداری آزمون ICT، پیچیدگی تجهیزات، سرعت تولید،-بازده تعمیرات پس از فروش، و-قابلیت اطمینان طولانی مدت.

این مسائل ممکن است در طول مدت مشخص نباشدتولید دسته ای کوچک-، اما با ورود محصول به تولید انبوه مداوم، تفاوت ها به طور فزاینده ای آشکار می شود. پروژه‌های تولید PCBA بالغ معمولاً توزیع نقطه آزمایش را در طول فاز DFM بررسی می‌کنند، به جای اینکه منتظر بمانند تا قبل از کار مجدد و اصلاح طرح، ناهنجاری‌های آزمایشی ایجاد شود.

نتیجه گیری

در تولید PCBA، نقاط تست هرگز صرفاً پدهای کمکی نیستند، بلکه اساساً بخشی از قابلیت ساخت یک محصول هستند. طرح بندی نقطه آزمایش به خوبی طراحی شده- پایداری بیشتر در فرآیندهای تولید، آزمایش و تعمیر را تضمین می کند.

حقایق سریعدرباره NeoDen

• در سال 2010 با 200+ کارمند و 27 متر مربع000+ تاسیس شد. کارخانه حقوق مالکیت مستقل، برای اطمینان از مدیریت استاندارد و دستیابی به بیشترین اثرات اقتصادی و همچنین صرفه جویی در هزینه.
• مالک مرکز ماشینکاری، مونتاژکار ماهر، تستر و مهندسان QC برای اطمینان از توانایی های قوی برای ساخت، کیفیت و تحویل ماشین آلات NeoDen.
• 40+ شرکای جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا، برای ارائه خدمات موفقیت آمیز به کاربران 10000+ در سراسر جهان، برای اطمینان از خدمات محلی بهتر و سریعتر و پاسخگویی سریع.
• 3 تیم تحقیق و توسعه مختلف با مجموع 25+ مهندسان تحقیق و توسعه حرفه ای، برای اطمینان از پیشرفت های بهتر و پیشرفته تر و نوآوری های جدید.
• مهندسین پشتیبانی و خدمات انگلیسی ماهر و حرفه ای، برای اطمینان از پاسخگویی سریع در عرض 8 ساعت، راه حل در عرض 24 ساعت ارائه می شود.
• منحصر به فرد در بین تمام تولید کنندگان چینی که CE را توسط TUV NORD ثبت و تایید کردند.
• NeoDen طول عمر{0}}پشتیبانی و خدمات فنی طولانی را برای همه دستگاه‌های NeoDen فراهم می‌کند، به‌علاوه، به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری منظم بر اساس تجربیات استفاده و درخواست واقعی روزانه از سوی کاربران نهایی.