AOI, рендген, ИКТ, FCT

AOI је скраћеница од Automated Optical Inspection (Аутоматизована оптичка инспекција). Користи оптичке камере за снимање слика штампаних плоча (PCB), упоређује их са стандардним сликама и аутоматски детектује дефекте као што су недостајуће компоненте, погрешне компоненте, обрнути поларитет, померање, премошћавање итд. током процеса постављања компоненти, обезбеђујући квалитет производа и побољшавајући принос производње.

AOI користи принцип оптичког снимања. Осветљава штампану плочу извором светлости, камера снима слику, а затим алгоритам за обраду слике издваја карактеристике компоненти. Ове карактеристике се упоређују са унапред подешеним квалификованим стандардним подацима слике како би се утврдило да ли постоје дефекти у положају компоненти.

Потребно је узети у обзир факторе као што су тачност детекције (треба да испуњава захтеве за тачност постављања компоненти, на пример, тачност треба да достигне ±0,02 мм при детекцији компоненти 0201), брзина детекције (усклађена са циклусом производне линије), софтверске функције (са богатим алгоритмима детекције, једноставним програмирањем и анализом података) и скалабилност (подржава детекцију ПЦБ-а различитих величина и компатибилност са различитим типовима компоненти).

Уобичајени типови извора светлости укључују беле изворе светлости, црвене изворе светлости, плаве изворе светлости и прстенасте изворе светлости. Бели извори светлости пружају пун спектар и погодни су за општу детекцију. Црвени извори светлости имају добре ефекте детекције на бакарним фолијама и лемљеним спојевима. Плави извори светлости имају висок контраст са зеленим маскама за лемљење. Прстенасти извори светлости могу смањити сенке и погодни су за детекцију сложених компоненти и штампаних плоча са висинским разликама.

Неопходно је осигурати да је површина штампане плоче чиста, без загађивача попут прашине и мрља од уља. Проверите да ли су тачке за позиционирање штампане плоче јасне и комплетне како би их AOI уређај прецизно идентификовао и позиционирао. За двострано монтиране штампане плоче, јасно разликујте површину за детекцију како бисте избегли погрешно откривање.

Параметри детекције укључују параметре аквизиције слике (као што су време експозиције, појачање, контраст), параметре алгоритма детекције (као што су праг, осетљивост детекције ивица) и параметре подручја детекције (дефинисање подручја компоненти које треба детектовати и игнорисаних подручја). Обично, у складу са дизајном штампане плоче, типовима компоненти и производним процесима, параметре је потребно оптимизовати путем отклањања грешака и пробне детекције како би се постигли најбољи резултати детекције.

AOI може да детектује дефекте као што су недостајуће компоненте (компоненте које нису постављене), погрешне компоненте (погрешни модели компоненти), обрнути поларитет (компоненте осетљиве на поларитет са обрнутим поларитетом), померање компоненте (положај који прелази дозвољену толеранцију), премошћавање лемом (лем који повезује суседне контактне плочице), оштећење компоненте (оштећење изгледа), зачепљење компоненте (један крај компоненте је деформисан) итд.

Када AOI открије дефект, аутоматски ће означити локацију и тип дефекта и генерисати алармну поруку. Оператори треба да изолују неисправну штампану плочу (PCB) у складу са упозорењем на аларм, а затим да је додатно потврде ручним визуелним прегледом или другим методама детекције. Затим, поправљају или бацају штампану плочу у складу са типом дефекта.

Редовно калибришите камере и изворе светлости AOI уређаја како бисте осигурали прецизно снимање слике. Оптимизујте параметре детекције и прилагодите алгоритме за различите типове компоненти и дизајна штампаних плоча. Благовремено ажурирајте библиотеку компоненти и стандардне податке о сликама како бисте се прилагодили новим производима и процесима. Обезбедите стручну обуку за оператере како би побољшали своје способности подешавања параметара и процене недостатака.

Дневно одржавање обухвата чишћење површине уређаја, сочива и извора светлости како би се спречило да прашина утиче на квалитет слике. Редовно проверавајте радно стање механичких компоненти уређаја (као што су вођице и водећи завртњи), подмазујте их и причврстите. Проверите електричне везе. Редовно спроводите функционалне тестове и калибрације на уређају како бисте осигурали стабилне перформансе детекције.

Предности су велика брзина детекције, која се може користити за онлајн детекцију у реалном времену; релативно ниска цена; и могућност визуелног откривања изгледа компоненти и површинских дефеката. Мане су што не може да детектује дефекте скривених лемљених спојева (као што су унутрашњи лемљени спојеви BGA и CSP) и има ограничену могућност детекције за ситне дефекте (као што су шупљине мање од 50μm). Рендгенски преглед може да детектује унутрашње дефекте, али је спор и скуп.

Главне функције AOI софтвера укључују аквизицију и обраду слика, програмирање програма инспекције (дефинисање подручја инспекције, подешавање параметара инспекције, избор алгоритама инспекције), препознавање и класификацију дефеката, приказивање и снимање резултата инспекције, анализу података и статистику (генерисање извештаја о приносу, графикона расподеле дефеката итд.) и интеракцију података са другом опремом производне линије (као што су машине за узимање и постављање и станице за прераду).

Разлози укључују неразумно подешавање параметара детекције (као што су превисоки или прениски прагови), нетачно препознавање слике узроковано рефлексијом површине компоненте или разликама у боји, сметње од мрља или страних предмета на површини штампане плоче, контаминацију сочива или извора светлости AOI уређаја и одступања између стандардних слика у библиотеци компоненти и стварних компоненти.

Поново подесите параметре детекције и оптимизујте праг и осетљивост кроз пробну детекцију. Очистите површину штампане плоче да бисте уклонили мрље и стране предмете. Очистите или замените контаминирана сочива и изворе светлости. Ажурирајте стандардне слике у библиотеци компоненти како бисте осигурали конзистентност са стварним компонентама. Користите вишеструке алгоритме за детекцију како бисте се међусобно допуњавали и смањили ограничења једног алгоритма.

Модерни AOI уређаји обично имају добру скалабилност. Подручје инспекције и параметри могу се подесити путем софтверских подешавања како би се прилагодили штампаним плочама различитих величина. За различите типове штампаних плоча (као што су круте плоче, флексибилне плоче, круто-флексибилне плоче), све док су у оквиру могућности детекције уређаја, ефикасна детекција се може постићи подешавањем одговарајућих процеса и параметара детекције.

AOI се генерално инсталира након машине за бирање и постављање компоненти, а пре лемљења рефловом, како би се благовремено открили недостаци у постављању компоненти и спречило да неисправни производи уђу у процес лемљења рефловом, смањујући трошкове поправке. Такође се може инсталирати након лемљења рефловом како би се открио квалитет лемљења, али ако се проблеми пронађу у овом тренутку, тешкоћа и трошкови поправке ће се повећати.

Анализом података детекције AOI, броје се стопе појаве и дистрибуција различитих дефеката како би се идентификовале слабе карике у производном процесу. На пример, ако се често јавља дефект офсета одређеног типа компоненте, параметри постављања машине за „pick-and-place“ могу се подесити. Ако постоји много премошћујућих дефеката, може се оптимизовати процес штампања лемне пасте или профил температуре лемљења рефлоуом.

Рендгенска инспекција користи рендгенске зраке за продирање у штампану плочу и компоненте. На основу различитих степена апсорпције рендгенских зрака различитих материјала, формирају се различите слике у сивим тоновима, чиме се откривају унутрашњи дефекти у положају штампане плоче, као што су шупљине, хладно лемљење и недостатак квашења у лемљеним спојевима пакованих компоненти попут BGA и CSP, као и абнормалне унутрашње структуре компоненти и страни предмети, осигуравајући квалитет и поузданост производа.

Рендгенски зраци имају продорност. Када рендгенски зраци озраче штампану плочу (PCB), због различитих апсорпционих капацитета различитих супстанци на PCB-у (као што су бакар, лем, пластична амбалажа итд.) за рендгенске зраке, интензитет рендгенских зрака након проласка кроз PCB варира. Детектор прима ове рендгенске зраке различитог интензитета и претвара их у електричне сигнале, који се затим обрађују и претварају у слике у сивим тоновима. Унутрашња структура и стање дефекта могу се проценити анализом слика.

Потребно је узети у обзир факторе као што су тачност детекције (требало би да буде у стању да разликује ситне дефекте, као што су шупљине на нивоу микрона у лемљеним спојевима), увећање (испуњавање захтева за детекцију компоненти различитих величина), брзина детекције (усклађена са циклусом производне линије), резолуција слике (висока резолуција помаже у јасном уочавању детаља), скалабилност опреме (подржава детекцију штампаних плоча различитих величина и компатибилност са различитим режимима детекције) и софтверске функције (са функцијама као што су анализа слике, препознавање дефеката и статистика података).

Уобичајени типови укључују 2Д уређаје за рендгенску инспекцију и 3Д уређаје за рендгенску инспекцију (као што су ЦТ уређаји за инспекцију). 2Д уређаји имају релативно једноставну структуру и нижу цену, и могу да детектују површинске и неке унутрашње дефекте штампаних плоча. 3Д уређаји могу да добију вишеслојне слике и постигну 3Д снимање, што може прецизније да детектује унутрашње дефекте компоненти са сложеним структурама, али је цена опреме висока, а брзина детекције релативно спора.

Генерално, није потребна посебна претходна обрада, али је неопходно осигурати да је површина штампане плоче чиста, без видљивих мрља и страних предмета; уклонити металне заштитне поклопце и другу додатну опрему са штампане плоче која може утицати на инспекцију; за вишеслојне штампане плоче, ако се зна да одређени слојеви нису потребни за инспекцију, они се могу подесити у софтверу за инспекцију како би се побољшала ефикасност инспекције.

Параметри детекције укључују напон цеви и струју цеви X-зрака (што утиче на интензитет и продорност X-зрака), време експозиције (које утиче на осветљеност и јасноћу слике), увећање (подешава се према величини компоненте и захтевима детекције), угао детекције (за 3Д инспекцијске уређаје, потребно је подесити различите углове за скенирање) итд. Обично, у складу са материјалом, дебљином штампане плоче и типовима компоненти, параметри морају бити оптимизовани путем отклањања грешака и пробне детекције како би се добиле најбоље инспекцијске слике.

Рендген може да открије унутрашње дефекте лемљених спојева пакованих компоненти као што су BGA, CSP и QFN, као што су шупљине, хладно лемљење, неквашење, недостатак лемних куглица и померање лемних куглица. Такође може да открије пукотине и стране предмете унутар компоненти, као и проблеме као што су кратки спојеви између слојева и отворена кола унутар штампане плоче.

Када рендгенски снимак открије дефекте, генерисаће се детаљан извештај о инспекцији, у којем ће бити означена локација, врста и тежина дефекта. Оператори треба да изолују неисправну штампану плочу (ПЦБ) према извештају. За поправљиве дефекте (као што су неки проблеми са лемљеним спојевима), они се могу поправити опремом за прераду. За ПЦБ плоче са озбиљним дефектима, оне ће бити одбачене, а узроци дефеката ће бити анализирани како би се оптимизовао производни процес.

Редовно калибришите рендгенску опрему како бисте осигурали стабилне перформансе извора рендгенских зрака и детектора; оптимизујте параметре детекције и прилагодите параметре за различите типове штампаних плоча и компоненти; усвојите напредне алгоритме за анализу слике како бисте побољшали тачност препознавања дефеката; обезбедите стручну обуку за оператере како би побољшали своје способности анализе слике и процене дефеката; успоставите стандардне процесе инспекције и спецификације како бисте смањили људске грешке.

Дневно одржавање обухвата чишћење површине уређаја како би се спречило накупљање прашине које утиче на одвођење топлоте; редовну проверу радног стања рендгенске цеви и праћење параметара као што су напон цеви и струја цеви; проверу осетљивости и стабилности детектора; подмазивање и причвршћивање механичких компоненти преноса уређаја; редовно спровођење тестова перформанси и калибрација уређаја како би се осигурали тачни и поуздани резултати детекције.

Предности су могућност откривања скривених унутрашњих дефеката штампаних плоча и компоненти, а има јединствене предности у инспекцији лемљених спојева кућишта као што су BGA и CSP; може пружити 3Д структурне информације (3Д рендгенска инспекција). Мане су релативно спора брзина откривања, висока цена; потребни су професионални оператери за анализу слике и процену дефеката; рендгенски зраци су до одређене мере радиоактивни и потребне су заштитне мере. AOI инспекција је брза, јефтина и може визуелно детектовати изглед и површинске дефекте компоненти, али не може открити скривене унутрашње дефекте.

Главне функције софтвера за рендгенску инспекцију укључују аквизицију и обраду слике (подешавање осветљености слике, контраста, филтрирања итд.), препознавање и обележавање дефеката (аутоматско или ручно препознавање дефеката и обележавање њихових положаја и типова), 3Д реконструкцију слике (за 3Д рендген уређаје), генерисање извештаја о резултатима инспекције (детаљни записи о информацијама о дефектима, параметрима детекције итд.), анализу података и статистику (бројање стопа појаве дефеката и анализа проблема у производном процесу) и интеракцију података са другим системима производне линије.

Разлози укључују неправилно подешавање параметара детекције (као што су неодговарајући напон цеви и време експозиције што резултира лошим квалитетом слике), ограничења алгоритама за анализу слике (немогућност прецизне идентификације сложених дефеката), недостатак искуства оператера (нетачна процена слика), посебне материјале и структуре штампаних плоча или компоненти (што резултира абнормалном сликом у сивим тоновима) и проблеме са тачношћу и стабилношћу саме опреме.

Поново подесите параметре детекције како бисте оптимизовали квалитет слике; надоградите или побољшајте алгоритме за анализу слике како бисте побољшали способност препознавања дефеката; ојачајте обуку оператера како бисте побољшали њихов професионални ниво; успоставите библиотеку узорака дефеката за упоредну анализу сложених слика; редовно одржавајте и калибришите опрему како бисте осигурали стабилне перформансе опреме.

Модерни рендгенски уређаји обично имају одређене могућности подешавања и компатибилности. Путем софтверских подешавања и хардверских подешавања (као што је промена сочива са различитим жижним даљинама и подешавање величине платформе за инспекцију), они се могу прилагодити инспекцији штампаних плоча различитих величина. За различите типове штампаних плоча (као што су круте плоче, флексибилне плоче, круто-флексибилне плоче) и компоненти, све док су у оквиру могућности детекције уређаја, ефикасна детекција се може постићи подешавањем одговарајућих параметара и режима детекције. Међутим, за штампане плоче са посебним структурама или изузетно танке и дебеле штампане плоче, могу бити потребни посебно конфигурисани уређаји.

Обично се инсталира након лемљења рефлоуом како би се прегледала штампана плоча након заваривања и благовремено открили унутрашњи дефекти попут лемљених спојева. Такође може да подеси посебну станицу за рендгенску инспекцију након кључних процеса (као што је након постављања БГА компоненти) како би се спровеле посебне инспекције кључних компоненти како би се осигурао квалитет производа, али то ће повећати сложеност и трошкове производне линије.

Анализом података рендгенске инспекције, израчунава се дистрибуција и учесталост појављивања различитих дефеката како би се идентификовале слабе карике у производном процесу. На пример, ако се утврди да је стопа шупљина у BGA лемљеним спојевима у одређеној серији штампаних плоча висока, може се подесити количина штампане лемне пасте, профил температуре рефлов лемљења или притисак постављања компоненти. Ако се страни предмети унутар компоненти често јављају, може се проверити квалитет улазних компоненти и чистоћа производног окружења, а процес се може побољшати и контрола се може сходно томе ојачати.

ИКТ линија, односно линија за тестирање унутар кола (In-Circuit Test), је уређај који спроводи тестове електричних перформанси на штампаним плочама са монтираним и залемљеним компонентама. Она остварује контакт са тестним тачкама на штампаној плочи помоћу сонди, детектује отворена кола, кратке спојеве и проверава да ли параметри компоненти (као што су вредности отпора, капацитета и индуктивности) испуњавају захтеве пројектовања, као и квалитет лемљења компоненти. Може брзо да лоцира неисправне компоненте и дефектне лемљене спојеве, осигуравајући квалитет штампаних плоча и побољшавајући ефикасност производње и принос.

Принцип ИКТ тестирања заснива се на анализи мреже кола. Опрема за тестирање примењује побудне сигнале (као што су струја и напон) на тест тачке на штампаној плочи путем сонди, а затим мери сигнале одзива кола. Према унапред подешеном програму тестирања и стандардним параметрима, стварне измерене вредности се упоређују са теоријским вредностима како би се утврдило да ли постоје проблеми као што су отворена кола, кратки спојеви и одступања параметара компоненти у колу. На пример, за отпорну компоненту, примењује се познати напон, мери се струја која тече, а вредност отпора се израчунава и упоређује са номиналном вредношћу.

Приликом избора, потребно је узети у обзир факторе као што су тачност тестирања (способност прецизног мерења параметара компоненти, као што је тачност мерења отпора од ±1%), брзина тестирања (испуњавање захтева циклуса производне линије), број тачака које се могу тестирати (погодно за број тачака тестирања на штампаној плочи), софтверске функције (са графичким програмским интерфејсом, функцијом аутоматске дијагнозе, могућношћу статистичке анализе података), компатибилност опреме (подржава тестирање различитих типова штампаних плоча и различитих пакета компоненти), век трајања сонде и трошкови одржавања. Поред тога, треба обратити пажњу и на техничку подршку и могућности постпродајног сервисирања добављача опреме.

Уобичајени ИКТ уређаји укључују ИКТ са лежајевима од ексера и ИКТ са летећим сондама. ИКТ са лежајевима од ексера остварује контакт са тачкама за тестирање ПЦБ-а преко фиксних лежајева од ексера и може да тестира више тачака истовремено, са великом брзином тестирања, погодном за масовну производњу. Међутим, трошкови израде лежаја од ексера су високи и лежај од ексера треба заменити за различите ПЦБ-е. ИКТ са летећим сондама користи покретне сонде за тестирање тачака једну по једну, без потребе за прављењем лежаја од ексера, са великом флексибилношћу, погодним за производњу малих серија и више врста, али је брзина тестирања релативно спора.

Неопходно је осигурати да је површина штампане плоче чиста, без загађивача као што су остаци лема, калајне перле и мрље од уља како би се избегао утицај на добар контакт између сонди и мерних тачака. Проверите да ли су мерне тачке на штампаној плочи комплетне и без оксидације. Ако је потребно, очистите или калајишите мерне тачке. Уклоните металне заштитне поклопце и другу додатну опрему са штампане плоче која може ометати тестирање. За двострано монтиране штампане плоче, јасно разликујте мерну површину.

Параметри тестирања укључују врсту (напон, струја), величину и фреквенцију побудног сигнала; опсег мерења (као што је опсег мерења отпора од 0,1 Ω - 10 MΩ); време тестирања (трајање тестирања за сваку тачку тестирања); подешавање прага (као што је дозвољени опсег одступања вредности отпора од ± 5%), итд. У складу са дизајном кола штампане плоче, спецификацијама компоненти и захтевима тестирања, параметре је потребно разумно подесити путем отклањања грешака и пробног тестирања како би се осигурала тачност и поузданост теста.

ИКТ може да детектује отворена кола (коло није повезано), кратке спојеве (неочекивану проводљивост између различитих линија), погрешну инсталацију компоненти (као што је инсталирање отпорника као кондензатора), нетачне параметре компоненти (вредности отпорника, кондензатора и индукторa се не подударају са номиналним вредностима), обрнути поларитет компоненти (поларне компоненте као што су диоде и електролитски кондензатори су инсталиране обрнуто), хладно лемљење (лемљени спојеви изгледају повезани, али имају лоше електричне перформансе) итд.

Када ИКТ открије дефекте, приказаће локацију, тип дефекта и детаљне информације на интерфејсу софтвера за тестирање. Оператори треба да уклоне неисправну ПЦБ плочу са производне линије према упутствима и да користе алате као што су мултиметри и осцилоскопи како би даље потврдили проблеме. За поправљиве дефекте (као што су хладно лемљење и погрешна инсталација компоненти), поправите их алатима за прераду. За ПЦБ плоче са озбиљним непоправљивим дефектима, баците их, забележите податке о дефектима и анализирајте узроке како бисте побољшали производни процес.

Редовно калибришите ИКТ опрему како бисте осигурали тачност побудног сигнала и система мерења. Одржавајте сонде чистим и у добром стању и благовремено замените истрошене или оштећене сонде. Оптимизујте програм тестирања и прецизно подесите параметре тестирања. Обезбедите стручну обуку за оператере како би побољшали своје способности процене грешака и руковања. Успоставите стандардне процесе тестирања и спецификације како бисте смањили људске грешке у раду.

Дневно одржавање обухвата чишћење површине уређаја и сонди како би се спречило да прашина и остаци лема утичу на тест. Редовно проверавајте притисак сонде како бисте осигурали добар контакт са испитним тачкама. Пратите електричне перформансе опреме, као што је стабилност побудног сигнала. За ИКТ опрему са лежајем ексера, проверите стање причвршћивања лежаја ексера и проводљивост пинова. Редовно правите резервне копије програма и података тестирања како бисте спречили губитак. Обављајте редовне калибрације и професионално одржавање у складу са захтевима произвођача опреме.

Предности су могућност директног откривања електричних перформанси кола, прецизна процена параметара компоненти и квалитета лемљења, као и прецизно лоцирање тачака квара; има добар ефекат детекције проблема као што су отворени кругови и кратки спојеви. Мане су потреба за постављањем тестних тачака на штампаној плочи, што повећава трошкове пројектовања и производње штампане плоче; може да детектује само подручја доступна тестним тачкама, са слепим тачкама детекције; развој тест програма је сложен и потребно је репрограмирање за различите штампане плоче. АОИ углавном детектује изглед и површинске недостатке компоненти, са великом брзином детекције и ниском ценом. Рендгенски преглед може да открије скривене унутрашње недостатке штампаних плоча и компоненти, али има спору брзину детекције и високу цену.

Главне функције софтвера за тестирање ИКТ технологија укључују програмирање програма тестирања (дефинисање тачака тестирања, подешавање параметара тестирања, писање логике тестирања), извршавање и контролу тестирања (покретање, паузирање, заустављање тестирања), препознавање дефеката и алармирање (аутоматска процена резултата тестирања, обележавање дефеката и издавање аларма), приказивање и снимање резултата тестирања (презентовање података тестирања у облику графикона и извештаја), анализу података и статистику (бројање врста дефеката и стопа појављивања, анализа проблема у производном процесу) и интеракцију података са другим системима производне линије (као што је MES систем).

Разлози укључују неразуман дизајн мерних тачака (као што је премала удаљеност између мерних тачака и неправилна локација), што резултира лошим контактом сонде или међусобним сметњама; нетачно подешавање параметара тестирања (као што је преузак или преширок опсег прага); хабање сонде, оксидација или контаминација, што утиче на пренос мерних сигнала; неравна површина ПЦБ-а, што узрокује неравномерни притисак сонде; логичке грешке у програму тестирања, што резултира погрешном проценом нормалних кола; нестабилне електричне перформансе саме опреме итд.

Оптимизујте дизајн тестних тачака како бисте осигурали разуман распоред, одговарајући размак и добар квалитет површине тестних тачака. Поново калибришите и подесите параметре тестирања и одредите одговарајући опсег прага кроз више пробних тестова. Редовно чистите, одржавајте и замењујте сонде. Претходно третирајте неравне штампане плоче или користите адаптивне сонде. Пажљиво проверите и исправите логичке грешке у програму тестирања. Редовно одржавајте и калибришите опрему како бисте осигурали стабилне перформансе опреме.

ИКТ уређаји са лежајевима ексера обично морају да прилагоде лежајеве ексера за штампане плоче различитих величина и типова, са слабом флексибилношћу, али су веома ефикасни у масовној производњи исте врсте штампаних плоча. ИКТ уређаји са летећим сондама контролишу кретање сонди помоћу софтвера без потребе за заменом хардвера и могу се прилагодити тестирању штампаних плоча различитих величина и типова. Потребно је подесити само програм тестирања и параметре. Међутим, за штампане плоче изузетно великих димензија или плоче са изузетно великим бројем тестних тачака, ефикасност тестирања може бити ограничена.

ИКТ тестирање се обично инсталира након процеса лемљења рефлоуом, а пре функционалног теста, како би се благовремено открили проблеми са електричним перформансама настали током процеса лемљења и постављања компоненти, спречило улазак неисправних производа у наредне процесе и смањили трошкови поновне обраде. Такође, у складу са захтевима производног процеса, може се поставити посебна ИКТ станица за тестирање након постављања кључних компоненти како би се спровеле претходне инспекције кључних делова кола.

Анализом података ИКТ тестирања, израчунава се дистрибуција и учесталост појављивања различитих дефеката како би се идентификовале слабе карике у производном процесу. На пример, ако је стопа дефеката одређеног типа параметара компоненте висока, може се проверити квалитет улазних компоненти, тачност постављања или процес лемљења. Ако се често јављају проблеми са отвореним колом или кратким спојем, дизајн штампаних плоча може се оптимизовати (као што је подешавање ожичења и додавање тестних тачака), параметри лемљења могу се побољшати или се могу појачати антистатичке мере током производног процеса.

FCT линија, односно линија за функционално тестирање кола, користи се за верификацију функција штампаних плоча или склопљених производа након постављања компоненти и лемљења. Она симулира стварно радно окружење производа, уноси сигнале побуђивања и детектује да ли излазни сигнали и различите функције производа испуњавају захтеве дизајна. Може да идентификује потенцијалне логичке грешке и проблеме са перформансама, осигуравајући да се производ може нормално користити. То је кључни корак у гарантовању функционалног интегритета и поузданости производа.

Принцип FCT тестирања заснива се на функционалним карактеристикама и спецификацијама дизајна производа. Опрема за тестирање примењује специфичне услове побуђивања, као што су напајање и улазни сигнал, на тестирану штампану плочу или производ, и истовремено прикупља излазне сигнале производа. Ови излазни сигнали се упоређују и анализирају са унапред подешеним исправним излазним подацима, таласним облицима, логичким стањима итд. Ако излазни резултати не одговарају стандардима, утврђује се да постоје функционални дефекти, чиме се лоцирају тачке функционалних кварова производа.

Приликом избора, потребно је узети у обзир факторе као што су свеобухватност функција тестирања (да ли може да испуни све захтеве функционалног тестирања производа), тачност тестирања (тачност мерења аналогних и дигиталних сигнала), брзина тестирања (усклађеност са циклусом производне линије), компатибилност (подршка тестирању производа различитих модела и спецификација), софтверске функције (са функцијама као што су уређивање програма тестирања, снимање и анализа података и упити за дијагностику кварова), проширивост опреме (могућност додавања модула за тестирање у складу са надоградњама производа), као и трошкове опреме и постпродајне услуге.

Уобичајени FCT уређаји укључују наменске FCT уређаје засноване на фиксним уређајима и универзалне FCT уређаје засноване на инструментима. Наменски FCT уређаји су дизајнирани за специфичне производе, са јаком релевантношћу за тестирање и високом ефикасношћу, али слабом флексибилношћу. Фиксне уређаје је потребно редизајнирати када се производ ажурира. Универзални FCT уређаји користе инструменте за вишекратну употребу за тестирање (као што су мултиметри, генератори сигнала, осцилоскопи итд.) и постижу тестирање различитих производа путем софтверског програмирања. Имају високу флексибилност и широк опсег примене, али је развој програма за тестирање сложен, а почетни трошкови опреме су релативно високи.

Потребно је осигурати да штампана плоча нема спољних оштећења, да је квалитет лемљења добар и да нема очигледних дефеката као што су хладно лемљење и кратки спојеви. Извршите неопходно чишћење штампане плоче како бисте уклонили преостали флукс, прашину и друге нечистоће са површине. Проверите да ли су конектори, интерфејси итд. на штампаној плочи правилно инсталирани и без оштећења. У складу са захтевима теста, извршите потребне конфигурације на штампаној плочи (као што су записивање програма, подешавање џампера итд.).

Параметри тестирања укључују тип (аналогни сигнал, дигитални сигнал), амплитуду, фреквенцију и радни циклус улазног сигнала; време тестирања; критеријуме процене излазних сигнала (као што су опсег напона, логички ниво, карактеристике таласног облика); редослед и услове корака процеса тестирања итд. У складу са функционалном спецификацијом производа и стварним радним захтевима, у комбинацији са перформансама опреме за тестирање, параметре је потребно разумно подесити путем отклањања грешака и верификације како би се осигурала ефикасност и тачност теста.

FCT може да детектује грешке логичких функција (као што је абнормална логичка контрола чипова), абнормални пренос сигнала (слабљење сигнала, изобличење, сметње), кварове функција интерфејса (USB, мрежни интерфејс итд. не могу нормално да комуницирају), проблеме са управљањем напајањем (нестабилан излазни напон, абнормална заштита од преоптерећења струјом), дефекте софтверских функција (грешке у раду програма, време чекања одзива) итд. Ови дефекти могу бити узроковани неправилним постављањем компоненти, лошим лемљењем, оштећењем компоненти или проблемима у дизајну.

Када FCT открије дефекте, опрема за тестирање ће забележити информације о дефекту и издати алармни упозорење. Оператори треба да означе неисправне производе према упутствима и да користе професионалне инструменте (као што су осцилоскопи и логички анализатори) како би даље анализирали узроке кварова. За проблеме који се могу поправити (као што су програмске грешке и хладно лемљење компоненти), поправите их и поново тестирајте. За производе који се не могу поправити, руковати њима у складу са поступком одлагања и пошаљити повратне информације о подацима о дефектима производним и истраживачко-развојним одељењима како би се побољшао процес и оптимизовао дизајн.

Редовно калибришите опрему за тестирање како бисте осигурали тачност улазних и излазних сигнала. Оптимизујте програм тестирања и прецизно подесите параметре тестирања и критеријуме процене. Усвојите вишеструке методе и средства тестирања (као што су тестирање граничних услова и тестирање ограничења) како бисте свеобухватно открили функције производа. Обезбедите стручну обуку за оператере како би побољшали своје способности анализе грешака и процене. Успоставите комплетан механизам за снимање и анализу података тестирања и откријте потенцијалне проблеме кроз поређење историјских података.

Дневно одржавање обухвата чишћење површине опреме и тестних уређаја како би се спречило да прашина и нечистоће утичу на тест. Редовно проверавајте радни статус сваког модула опреме (као што су модул напајања и модул за генерисање сигнала) и пратите кључне индикаторе перформанси. Проверавајте и калибришите тестне уређаје како бисте осигурали добар контакт. Благовремено ажурирајте софтвер за тестирање како бисте исправили грешке и додали нове функције. Редовно вршите свеобухватне калибрације и детаљно одржавање у складу са захтевима произвођача опреме.

Предност је у томе што може да открије проблеме са стварног функционалног нивоа производа, који је ближи сценарију употребе корисника, и може да идентификује логичке и перформансне недостатке које други тестови не могу да открију. Мане су већи трошкови тестирања (трошкови опреме и причвршћивача), сложен развој програма тестирања и релативно спора брзина тестирања. AOI углавном открива изглед и површинске недостатке, са великом брзином и ниском ценом. Рендгенски преглед може да открије скривене унутрашње недостатке. ИКТ се фокусира на откривање електричних параметара кола и може прецизно лоцирати неисправне компоненте, али ниједан од та три не може директно да потврди функције производа.

Главне функције софтвера за тестирање FCT укључују писање и уређивање програма тестирања (дефинисање процеса тестирања, подешавање параметара, писање логичких изјава о процени), контролу извршавања теста (покретање, паузирање, заустављање теста), прикупљање и приказивање података у реалном времену (приказивање облика и вредности таласних облика улазних и излазних сигнала), аутоматско препознавање дефеката и алармирање (обележавање грешака и упозоравање према критеријумима процене), снимање резултата теста и генерисање извештаја (бројање стопе положених испита, снимање информација о дефектима), анализу података и следљивост (анализа тренда података тестирања, праћење историје тестирања производа).

Разлози укључују неразумно подешавање параметара тестирања (преширок или преузак распон прага), логичке грешке у програму тестирања (нетачни услови процене), флуктуације перформанси саме опреме за тестирање (нестабилан излаз сигнала), лош контакт испитног уређаја (што резултира абнормалним преносом сигнала), сметње из околине (електромагнетне сметње које утичу на прикупљање сигнала) и проблеме компатибилности у дизајну производа (абнормалне перформансе у испитном окружењу).

Поново прегледајте и подесите параметре тестирања и оптимизујте праг кроз вишеструке тестове. Пажљиво проверите и исправите логику програма тестирања и спроведите довољну верификацију теста. Редовно одржавајте и калибришите опрему за тестирање како бисте осигурали стабилне перформансе. Проверите и побољшајте стање контакта тестног уређаја и по потреби замените уређај. Заштитите или оптимизујте тест окружење како бисте смањили сметње. Комуницирајте са одељењем за истраживање и развој како бисте потврдили компатибилност дизајна производа у тест окружењу и решили потенцијалне проблеме.

Наменски FCT уређаји засновани на фиксирањима су обично дизајнирани за специфичне производе и имају лошу прилагодљивост штампаним плочама различитих величина и типова. Фиксирајућа решења треба редизајнирати. Универзални FCT уређаји засновани на инструментима могу се донекле прилагодити тестирању штампаних плоча различитих величина и типова путем софтверског програмирања и замене одговарајућих тест интерфејса, али за производе са посебним функцијама или структурама, неке тест модуле ће можда и даље требати прилагодити.

FCT тестирање се генерално поставља на крају производне линије, односно након што су завршени процеси као што су ICT тестирање и инспекција изгледа, како би се осигурало да су производи прегледани претходним процесима верификовани за функције у стању блиском стварној употреби и да би се спречило да неквалификовани производи иду ка клијенту. У складу са карактеристикама производа, фазно FCT тестирање може се поставити и након склапања кључних функционалних модула како би се благовремено открили проблеми и смањио отпад у наредним процесима.

Статистичком анализом података FCT тестирања могу се открити обрасци дистрибуције и проблемске тачке високе фреквенције функционалних дефеката производа. На пример, ако се одређени тип функционалног дефеката често јавља, одговарајући производни процеси (као што су постављање компоненти, лемљење, паљење софтвера) могу се темељно истражити. Анализирати корелацију између дефеката и фактора као што су серије сировина, производна опрема и оператери, и побољшати параметре процеса, ојачати контролу квалитета и оптимизовати дизајн производа у складу са тим, чиме се побољшава укупни квалитет производа и ефикасност производње.