تجهیزات تست خودکار

تجهیزات تست خودکار (ATE) تجهیزات تست و اندازه گیری کنترل شده توسط کامپیوتر است که امکان تست با حداقل تعامل انسانی را فراهم می کند. دستگاه های آزمایش شده به عنوان دستگاه تحت آزمایش (DUT) نامیده می شوند. از مزایای این نوع تست می توان به کاهش زمان تست، تکرارپذیری و کارایی هزینه در حجم بالا اشاره کرد. معایب اصلی هزینه های اولیه برای برنامه نویسی و راه اندازی است.

نمایش تمام سازندگان تجهیزات تست خودکار

تجهیزات تست خودکار می توانند بردهای مدار چاپی، اتصالات و تأیید را آزمایش کنند. آنها معمولا در ارتباطات بی سیم و رادار استفاده می شوند. ATEهای ساده شامل ولت-اهم مترهایی هستند که مقاومت و ولتاژ را در رایانه های شخصی اندازه گیری می کنند. سیستم های پیچیده ATE مکانیسم های مختلفی دارند که به طور خودکار تشخیص الکترونیکی سطح بالا را اجرا می کنند.

ATE برای تأیید سریع کارکرد DUT و یافتن نقص استفاده می شود. هنگامی که اولین مقدار خارج از تحمل شناسایی شد، آزمایش متوقف می شود و دستگاه از کار می افتد.

تست نیمه هادی

برای ATE هایی که نیمه هادی ها را آزمایش می کنند، معماری از یک کنترل کننده اصلی (یک کامپیوتر) تشکیل شده است که یک یا چند منبع را همگام می کند و ابزارهای ضبط مانند یک کامپیوتر صنعتی یا اتصال انبوه را هماهنگ می کند. DUT به طور فیزیکی توسط ماشینی به نام هندلر یا پروبر و از طریق یک آداپتور تست رابط سفارشی (ITA) به ATE متصل می شود که منابع ATE را با DUT تطبیق می دهد.

هنگام آزمایش قطعات بسته بندی شده یا مستقیماً روی ویفر سیلیکونی، از یک هندلر برای قرار دادن دستگاه بر روی یک برد رابط سفارشی استفاده می شود و ویفرهای سیلیکونی مستقیماً با پروب های با دقت بالا آزمایش می شوند.

انواع تست

تست منطقی

سیستم‌های تست منطقی برای آزمایش ریزپردازنده‌ها، آرایه‌های دروازه، ASIC و سایر دستگاه‌های منطقی طراحی شده‌اند.

• تجهیزات سیگنال خطی یا مختلط اجزایی مانند مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (ADC)، مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ (DAC)، مقایسه‌کننده‌ها، تقویت‌کننده‌های ردیابی و نگه‌داشتن و محصولات ویدئویی را آزمایش می‌کنند. این اجزا دارای ویژگی هایی مانند رابط های صوتی، عملکردهای پردازش سیگنال و فرستنده گیرنده های پرسرعت هستند.

• قطعات غیرفعال ATE ها اجزای غیرفعال شامل خازن ها، مقاومت ها، سلف ها و غیره را آزمایش می کنند. معمولاً آزمایش با اعمال جریان آزمایشی انجام می شود.

• ATE های گسسته اجزای فعال شامل ترانزیستورها، دیودها، ماسفت ها، رگولاتورها، TRIACS، Zeners، SCR ها و JFET ها را آزمایش می کنند.

تست برد مدار چاپی

تسترهای برد مدار چاپی شامل آنالایزرهای عیب تولیدی، تسترهای درون مدار و آنالایزرهای عملکردی هستند.

آنالایزرهای عیب تولیدی (MDA) عیوب تولیدی مانند شورت و اجزای مفقود را تشخیص می دهند، اما نمی توانند آی سی های دیجیتال را آزمایش کنند زیرا با DUT خاموش (سرد) تست می شوند. در نتیجه، آنها فرض می کنند آی سی ها کاربردی هستند. MDA ها نسبت به سایر گزینه های تست بسیار ارزان تر هستند و به آنها آزمایش کننده مدار آنالوگ نیز گفته می شود.

آنالایزرهای درون مدار قطعاتی را که بخشی از مجموعه برد هستند آزمایش می کنند. اجزای مورد آزمایش "در یک مدار" هستند. DUT روشن می شود (گرم). تسترهای درون مدار بسیار قدرتمند هستند اما به دلیل تراکم بالای مسیرها و قطعات در اکثر طرح های فعلی محدود هستند. برای برقراری تماس خوب، پین های تماس باید بسیار دقیق قرار داده شوند. آنها همچنین به عنوان آزمایش کننده مدار دیجیتال یا ICT شناخته می شوند.

یک تست عملکردی یک محیط عملیاتی را شبیه سازی می کند و یک برد را با مشخصات عملکردی آن آزمایش می کند. تجهیزات تست خودکار عملکردی (FATE) به دلیل عدم توانایی تجهیز با سرعت فزاینده بردها، محبوبیتی ندارد. این باعث تاخیر بین برد مورد آزمایش و فرآیند ساخت می شود. انواع مختلفی از تجهیزات تست عملکردی وجود دارد و ممکن است به آنها شبیه ساز نیز اشاره شود.

تست اتصال و تایید

انواع آزمایش برای اتصال و تأیید شامل تسترهای کابل و مهار و تسترهای تخته برهنه است.

تسترهای کابل و مهار برای تشخیص باز شدن (اتصالات از دست رفته)، شورت ها (اتصالات باز) و سیم های نامناسب (پین های اشتباه) در مهار کابل ها، پانل های توزیع، دستگاه های بافندگی سیم کشی، مدارهای انعطاف پذیر و پانل های سوئیچ غشایی با پیکربندی های متداول کانکتور استفاده می شوند. سایر آزمایشات انجام شده توسط تجهیزات تست خودکار شامل تست مقاومت و هیپوت است. 

تجهیزات تست خودکار تخته لخت برای تشخیص کامل بودن مدار PCB قبل از مونتاژ و لحیم کاری موجی استفاده می شود.

تنظیمات

در پیکربندی بستر میخ، هر شبکه مدار روی برد به تستر متصل می شود، معمولاً با یک میخ در هر شبکه. پین ها برای تماس با نقاط تست روی برد مدار چاپی تراز شده اند. آنها همچنین توسط سیم به یک واحد اندازه گیری متصل می شوند. هنگامی که DUT روی BON فشار داده می شود، تماس همزمان با صدها یا هزاران نقطه تست منفرد برقرار می شود. BONها معمولاً به یک منبع خلاء یا هوا برای اطمینان از تأمین نیروی نگهدارنده نیاز دارند.

سیستم کاوشگر پرنده از تعداد کم پروب های متحرک به جای تعداد زیاد پروب های ثابت در BON استفاده می کند. زمان تست ممکن است به دلیل حرکات پروب کندتر باشد، اما این روش مزایای جبرانی دارد. در عمل، یک کاوشگر پرنده می تواند نزدیک به 100٪ پوشش آزمایشی را روی یک برد با هزاران شبکه از اجزای غیرفعال و صدها دستگاه دیجیتال ارائه دهد. بهتر است با تخته های مونتاژ شده برای معرفی محصول جدید استفاده شود.

 روش‌های بازرسی نوری شامل میکروسکوپ‌های پروب روبشی است که عیوب سطح را آشکار می‌کند. بازرسی های نوری نیازی به تجهیزات تست ندارند و نیازی به منابع الکتریکی یا اندازه گیری ندارند. بازرسی خودکار نوری زمانی مفید است که در انتهای خط تولید تخته های لحیم کاری قرار گیرد. در اینجا می تواند به سرعت مشکلات تولید مانند عیوب لحیم کاری و جهت گیری نادرست اجزا را پیدا کند. زمان راه‌اندازی می‌تواند خسته‌کننده باشد، اما پس از تنظیم، سیستم می‌تواند بردها را به طور موثر پردازش کند، و برای پردازش با حجم بالا ایده‌آل است. بازرسی خودکار اشعه ایکس مشابه بازرسی نوری است. می تواند از طریق بسته های آی سی برای بررسی اتصالات لحیم کاری نگاه کند.

مقایسه قابلیت‌های تشخیص عیب اصلی AOI، AXI و ICT.

ویژگی ها

ویژگی‌های معمول تجهیزات تست خودکار شامل قابلیت‌های اسکن مرزی، کنترل دما و پشتیبانی از STDF (فرمت استاندارد داده‌های تست) است.

استانداردها

تجهیزات تست خودکار باید چندین استاندارد ملی و بین المللی را رعایت کنند. نیروی هوایی ایالات متحده خط مشی استاندارد شده ای را برای زبان سفارش بالا (HOL) ATLAS برای تجهیزات تست خودکار و همچنین خط مشی برای ATE مدولار منتشر می کند . استانداردهای دفاعی بریتانیا دارای مشخصاتی برای تجهیزات تست اتوماتیک و الزامات تاریخ ATE هستند .

منبع

globalspec