Sonda voadora

Tipos de sondas voadoras

Um testador de **sonda voadora** é um sistema de teste eletrônico funcional que verifica placas de circuito em busca de falhas na ausência de sondas ou dispositivos. O componente principal dos testadores de sonda voadora são sondas móveis, chamadas de sondas voadoras, que são normalmente montadas em robôs ou braços móveis. Estas tocarão vários locais na placa de circuito para verificar seu funcionamento realizando diferentes testes. O design exclusivo dos testadores de sonda voadora permite que eles forneçam um exame completo das placas de circuito de forma rápida e fácil, sem a necessidade de configurações ou dispositivos complexos. Isso os torna mais fáceis de usar com volumes de produção menores ou mudanças frequentes de produto em comparação com os testadores de cama de agulhas tradicionais, que normalmente exigem muito tempo para criar e só podem ser usados para produtos estáticos.

No entanto, os testadores de sonda voadora têm suas limitações quando se trata de velocidade e custo para produção em massa de produtos. Para aqueles cenários em que a velocidade é essencial e há um requisito maior para produção de alto volume a um custo unitário menor, os testadores de sonda voadora podem não ser a escolha mais adequada. Nesses casos, ICT, que significa Teste em Circuito, dispositivos digitais internos ou varredura de limite somente, podem ser escolhas ideais para ir em vez disso, pois fornecerão uma velocidade de teste mais rápida e serão mais econômicos no geral para aplicações de teste de alta inserção.

Existem vários tipos de teste de sonda voadora:

• Testadores de Sonda Voadora Padrão: Este é um dispositivo de teste de sonda genérico com duas a quatro cabeças de teste móveis, cada uma equipada com uma sonda voadora. À medida que a placa de circuito é escaneada, essas sondas se movem no espaço bidimensional para fazer contato com vários pontos de teste, garantindo cobertura abrangente do PCB para verificação. Eles realizam testes elétricos tocando os componentes do PCB para verificar conexões, curtos-circuitos e outros problemas. Os testadores de sonda voadora são normalmente usados para testes funcionais de recursos não inseríveis em uma placa de circuito impresso.
• Testadores de Sonda Voadora de Dupla Face: Esses tipos de testadores de sonda voadora são equipados com torres de sondagem móveis de dupla face. Cada torre possui duas sondas voadoras, uma para o lado superior do PCB e outra para o lado inferior. Essa configuração permite o teste simultâneo de ambos os lados de uma placa de circuito impresso por sondas voadoras que podem trocar suas cabeças de teste padrão por outras especializadas, incluindo sondas voadoras com diferentes geometrias de ponta, sondas ópticas para análise de rede vetorial e muito mais.
• Testadores de Sonda Voadora/Teste em Circuito de Dupla Funcionalidade: A opção de integrar o teste de sonda voadora com recursos de teste em circuito (ICT) permite a inclusão de dispositivos fixos adicionais para permitir avaliações mais completas e exatas do sujeito do teste.
• Sistemas Robóticos de Sonda Voadora: Este é um sistema de sonda que utiliza braços robóticos avançados em vez de torres tradicionais para fornecer ainda mais flexibilidade e alcance durante o processo de sondagem. Esses sistemas robóticos podem ser programados para mover as sondas voadoras para praticamente qualquer local no PCB, facilitando o teste de formas complexas e áreas de alta densidade.

Especificações e manutenção de sondas voadoras

As principais especificações típicas das máquinas de teste de sonda voadora são as seguintes:

• Medição: O tamanho ou pegada do sistema de teste é essencial para conhecer sua capacidade de integração e conveniência de teste. A faixa de medição média está entre 1800 x 1800 x 1800 mm e 1000 x 1000 x 1200 mm para a maioria dos sistemas.
• Fonte de Alimentação: A fonte de alimentação necessária para uma máquina de teste de sonda voadora indica a voltagem e a amperagem de que ela precisa para funcionar. Por exemplo, a máquina precisa ter uma fonte de alimentação CA de 230V com 50-60 Hz ou uma fonte de alimentação CC de 24V.
• Transmissão de Dados: A velocidade de comunicação entre a máquina de teste e a placa eletrônica determina a rapidez com que os dados podem ser enviados e recebidos. Uma velocidade típica de transmissão de dados nesse contexto poderia ser de 20 Mbps.
• Dispositivo: Um caddy ou estrutura que segura o PCB testado durante o teste de sonda é fundamental para o suporte do PCB. As dimensões do dispositivo podem variar dependendo do PCB que está sendo testado.
• Desenvolvimento de Programa de Teste: A linguagem e a plataforma de software usadas para programar o teste de sonda também podem variar. Um exemplo poderia ser Windows NT.
• Sondas: Os pontos de teste usados para fazer contato elétrico com o PCB estão incluídos aqui. O número de sondas necessárias pode ser de 3000 e sua qualidade pode variar dependendo do fabricante e modelo da seguinte sonda.

A manutenção regular é essencial para garantir que a máquina de teste de sonda voadora continue a funcionar bem e mantenha uma excelente qualidade.

• Limpeza e remoção de poeira: Limpe regularmente as superfícies e cabeças de teste da máquina para remover poeira e detritos, pois podem causar falhas. Certifique-se de que a área de trabalho esteja limpa para minimizar a poluição.
• Mantenha as sondas: As sondas de teste são os pontos de contato críticos entre a máquina e o PCB. Inspecione e limpe-as regularmente para garantir um bom contato elétrico. Substitua rapidamente as sondas danificadas ou desgastadas.
• Lubrifique as peças móveis: As máquinas de sonda voadora possuem muitos componentes móveis que exigem lubrificação para funcionar suavemente. Aplique lubrificantes adequados nas peças deslizantes e rotativas após limpá-las.
• Calibração regular: A calibração regular garante que a precisão de posicionamento e a precisão do teste da máquina de sonda voadora sejam mantidas nos níveis corretos. Desenvolva um cronograma de calibração e convide técnicos profissionais para realizar a calibração.
• Execute atualizações regulares e varreduras de segurança no sistema de software da máquina para evitar possíveis vulnerabilidades e riscos. Faça backup dos bancos de dados de teste e garanta a segurança dos dados.
• Inspeção periódica: Crie um cronograma de manutenção regular, incluindo inspeções periódicas e manutenção para componentes-chave, como o sistema de acionamento elétrico, o sistema de câmera e o sistema de sondagem. Garanta a estabilidade e confiabilidade da máquina substituindo os componentes que ultrapassaram sua vida útil ou que estejam apresentando sinais de desgaste ou mau funcionamento.

Cenários de uso de sondas voadoras

As sondas voadoras são geralmente usadas para os seguintes cenários:

• Teste de protótipos no projeto de eletrônicos

  Nas etapas iniciais de validação do projeto, o teste de sonda voadora fornece um método econômico e oportuno para inspeções de PCB de protótipo. A configuração rápida e as capacidades de teste adaptáveis das sondas voadoras auxiliam os designers na identificação de falhas precocemente no processo de projeto. Isso permite que eles façam as modificações necessárias no layout do PCB antes de passar para etapas de produção de maior custo.

• Teste de PCB de produção de baixo volume

  Para fabricantes que produzem quantidades menores de PCBs, tipicamente abaixo de 10.000 unidades por ano, o teste de sonda voadora é uma solução eficiente. A velocidade da configuração do teste é vantajosa em comparação com os dispositivos que podem levar mais tempo para criar. Mesmo com corridas de produção de baixo volume, o teste de sonda voadora garante que cada PCB seja avaliado com precisão quanto à qualidade e funcionalidade. Isso ajuda a manter altos padrões de produção e instila confiança no desempenho dos PCBs de baixo volume.

• Depuração de placa complexa

  Depurar PCBs (placas de circuito impresso) complexas é uma tarefa desafiadora, principalmente quando vários níveis estão envolvidos, detalhes intrincados estão presentes e os pontos de teste são escassos. Nesses casos, o sistema de sondagem guiado por precisão dos testadores de sonda voadora oferece uma solução valiosa. Sua capacidade de acessar quase qualquer local em um PCB multicamadas auxilia os técnicos na identificação e resolução de problemas rapidamente. Isso reduz o tempo e o esforço gastos no processo de depuração, permitindo um desenvolvimento de produto mais rápido e linhas de produção mais eficientes.

• Teste funcional para placas montadas

  Os testadores de sonda voadora se destacam na realização de testes funcionais em PCBs montadas, incluindo aquelas que contêm componentes de tecnologia de montagem em superfície (SMT). Esses testes verificam se cada peça está posicionada com precisão, devidamente unida e operando como deveria. Ao garantir a qualidade e funcionalidade das placas montadas em SMT e passantes, as sondas voadoras desempenham um papel vital na prevenção de defeitos de chegar ao usuário final e melhorar a confiabilidade geral dos produtos eletrônicos.

• Otimização da produção na fabricação

  No cenário competitivo da fabricação eletrônica, a velocidade do teste de sonda voadora se destaca como um fator crucial na otimização dos processos de produção. Ao detectar falhas rapidamente e facilitar a identificação precoce de potenciais problemas na linha de montagem, as sondas voadoras ajudam a reduzir o tempo de inatividade e minimizar a ocorrência de defeitos. Isso contribui para fluxos de trabalho de fabricação mais eficientes, tempo de lançamento mais rápido para produtos e produtividade geral aprimorada nas instalações de produção eletrônica.

Como escolher sondas voadoras

Ao escolher um testador de sonda voadora, os compradores devem considerar vários fatores para garantir que a máquina selecionada atenda às suas necessidades e requisitos específicos.

• Tamanho e dimensões do PCB:

  Uma das considerações mais importantes é o tamanho e as dimensões da máquina de sonda. Os compradores devem garantir que o testador de sonda voadora que eles obtiverem possa acomodar o tamanho e as dimensões de seu PCB.

• Número máximo de sondas:

  Os compradores também devem considerar o número máximo de sondas que se conectam ao PCB. As sondas com mais unidades de sondagem tendem a ter velocidades de teste mais altas. No entanto, a contagem típica de sonda necessária dependerá do valor e da geometria dos PCBs em questão.

• Cobertura e precisão do teste:

  Os compradores devem considerar a cobertura e a precisão do teste fornecidas pelo testador de sonda voadora que estão recebendo. Eles devem procurar uma máquina que ofereça um bom nível de cobertura de teste. A cobertura deve incluir teste funcional, teste em circuito, além de sondagem em circuito. Além disso, a precisão do dispositivo é muito importante. Para garantir resultados de inspeção precisos e confiáveis, os compradores devem optar por um testador de sonda voadora com capacidades de medição de alta precisão e excelente resolução.

• Software e programação:

  Os compradores devem considerar as capacidades de software e programação do testador de sonda voadora. Eles devem procurar um dispositivo com software amigável que permita fácil desenvolvimento de programas de teste, modificação, além de análise de dados. Os compradores também podem querer considerar o nível de automação fornecido pelo software, como alinhamento automático de sonda e sequências de teste.

• Suporte para diferentes tipos de teste:

  Alguns testadores de sonda voadora oferecem diferentes tipos de teste, como teste funcional, teste em circuito ou teste de varredura de limite. Os compradores devem considerar os tipos de teste suportados pelo testador e garantir que eles se alinhem com seus requisitos de teste.

FAQ sobre sonda voadora

P1: Como funciona um testador de sonda voadora?

A1: Um testador de sonda voadora não toca a placa real durante o teste de sondagem. A sonda de inspeção move-se no eixo x-y para entrar em contato com os locais de teste pré-determinados na programação. A interação entre a sonda e os pontos de teste faz com que as funções elétricas da placa de circuito sejam analisadas.

P2: Quais são as limitações dos testadores de sonda voadora?

A2: Uma das principais limitações das máquinas de teste de sonda voadora é o fator tempo. A velocidade do teste de sonda voadora é mais lenta em comparação com as máquinas de teste em circuito. O motivo é que as sondas têm que ser indexadas para cada ponto de teste individual. Portanto, para os compradores que precisam de um teste de placa de circuito mais rápido, uma sonda voadora pode não ser a melhor opção.

P3: Quais são os benefícios de um teste de sonda voadora?

A3: O primeiro benefício de um teste de sonda voadora é a geração automática de seu programa. Isso ajuda a reduzir o tempo de configuração e garante uma abordagem de teste flexível. Um teste de sonda voadora também suporta testes funcionais, físicos e elétricos. O método de sondagem in vivo de uma sonda voadora fornece alta precisão e, portanto, é capaz de detectar circuitos abertos, curtos-circuitos, componentes errados e problemas de localização.