Collaudo di Schede ElettronicheCollaudo di Schede Elettroniche
Le Schede Elettroniche…Le Schede Elettroniche…
L’aumento della densità di integrazione di componenti in una scheda elettronica, ha ridotto gli spazi per le piazzole di test.
L’aumento della densità di integrazione di componenti in una scheda elettronica, ha ridotto gli spazi per le piazzole di test.
Il collaudo diventa un nodo di cruciale importanza!Il collaudo diventa un nodo di cruciale importanza!
Collocazione del Collaudo…Collocazione del Collaudo…
Flusso di produzione di una scheda elettronicaFlusso di produzione di una scheda elettronica
Strategia Aziende Leaders:Strategia Aziende Leaders:
Gestione Totale del ProdottoGestione Totale del Prodotto
Collaudo: Definizione e MotivazioniCollaudo: Definizione e Motivazioni
Processo che garantisce che ogni scheda elettronica, una volta assemblata, funzioni in accordo con le specifiche.
Processo che garantisce che ogni scheda elettronica, una volta assemblata, funzioni in accordo con le specifiche.
Screening:Screening:
Bisogna seguire una sequenza definita con cui i test vengono effettuatiBisogna seguire una sequenza definita con cui i test vengono effettuati
Vari Livelli:Vari Livelli:
Test&Screening fin da livelli di integrazione inferioriTest&Screening fin da livelli di integrazione inferiori
Costi di CollaudoCosti di Collaudo
All’interno del flusso di produzione, il collaudo rappresenta un costo pari a circa il 20%
All’interno del flusso di produzione, il collaudo rappresenta un costo pari a circa il 20%
Costi di Collaudo
20%
Altro80%
E’ quindi chiaro come esso influisca quando le schede vengono applicate a sistemi complessi e non di tipo “Consumer”
E’ quindi chiaro come esso influisca quando le schede vengono applicate a sistemi complessi e non di tipo “Consumer”
La Fase di ControlloLa Fase di Controllo
Il collaudo è spesso accoppiato ad una fase di controllo della scheda assiemata.
La tecnica di controllo maggiormente utilizzata è l’ Ispezione Ottica, il cui scopo è di verificare che montaggio, saldature e pulizia rispettino le specifiche.
Il collaudo è spesso accoppiato ad una fase di controllo della scheda assiemata.
La tecnica di controllo maggiormente utilizzata è l’ Ispezione Ottica, il cui scopo è di verificare che montaggio, saldature e pulizia rispettino le specifiche.
1. Manuale
2. Automatica
1. Manuale
2. AutomaticaIspezione OtticaIspezione Ottica
Ispezione Ottica ManualeIspezione Ottica Manuale
Utilizza microscopi, lenti, PC ed un operatore che effettua l’ispezione e deve essere periodicamente istruito su controlli specifici e limiti di accettazione o rifiuto del prodotto.
Utilizza microscopi, lenti, PC ed un operatore che effettua l’ispezione e deve essere periodicamente istruito su controlli specifici e limiti di accettazione o rifiuto del prodotto.
• Schede composte da 30 – 150 componenti
• Lunghi tempi di processamento
• Criteri d’accettazione non costanti
• Schede composte da 30 – 150 componenti
• Lunghi tempi di processamento
• Criteri d’accettazione non costanti
Ispezione Ottica AutomaticaIspezione Ottica Automatica
Macchinari costosi e complessi, in grado di fornire una scansione tridimensionale con sistema di visione multicamera.
Connessi mediante LAN alla stazione di Riparazione, dotata di puntatore laser.
Macchinari costosi e complessi, in grado di fornire una scansione tridimensionale con sistema di visione multicamera.
Connessi mediante LAN alla stazione di Riparazione, dotata di puntatore laser.
Vantaggi:
• Ripetibilità delle prove
• Costanza nei criteri d’accettazione
• Copertura Costante
• Riduzione dei tempi d’ispezione
Vantaggi:
• Ripetibilità delle prove
• Costanza nei criteri d’accettazione
• Copertura Costante
• Riduzione dei tempi d’ispezione
Dal Controllo al CollaudoDal Controllo al Collaudo
Per garantire dei livelli di qualità alti, la scelta di molte aziende, è di eseguire delle combinazioni di più tipologie di collaudo.
Per garantire dei livelli di qualità alti, la scelta di molte aziende, è di eseguire delle combinazioni di più tipologie di collaudo.
Macchine polifunzionali che raccolgono in un’unica stazione di lavoro, più tipologie di test.Macchine polifunzionali che raccolgono in un’unica stazione di lavoro, più tipologie di test.
Riduzione degli spazi e delle manipolazioni del PCBRiduzione degli spazi e delle manipolazioni del PCB
Classificazione dei CollaudiClassificazione dei Collaudi
• In-Circuit Test• In-Circuit TestFatti sul campo, con scheda alimentata e sottoposta a prove di continuità, resistenza e capacità, che consentono di capire se la scheda è stata assemblata correttamente.
Fatti sul campo, con scheda alimentata e sottoposta a prove di continuità, resistenza e capacità, che consentono di capire se la scheda è stata assemblata correttamente.
• Test Funzionale• Test FunzionaleOgni qualvolta la criticità dell’applicazione richieda un’elevata garanzia, è indispensabile effettuare un test che assicuri il funzionamento della scheda, una volta che sia stata posizionata nell’ambiente finale.
Ogni qualvolta la criticità dell’applicazione richieda un’elevata garanzia, è indispensabile effettuare un test che assicuri il funzionamento della scheda, una volta che sia stata posizionata nell’ambiente finale.
• Prove di Stress Termico• Prove di Stress Termico
Portano al limite delle caratteristiche di funzionamento dei CUT, causando la maturazione della scheda, apportando un miglioramento a proposito della mortalità infantile
Portano al limite delle caratteristiche di funzionamento dei CUT, causando la maturazione della scheda, apportando un miglioramento a proposito della mortalità infantile
Tecniche e MacchinariTecniche e MacchinariI Test In-Circuit e Funzionali possono essere eseguite mediante Letto d’Aghi o A Sonde Mobili.
Entrambe tecniche forniscono una buona copertura e diagnostica, un controllo fine sui componenti.
Per schede di piccole dimensioni risultano equivalenti rispetto alle prestazioni.
I Test In-Circuit e Funzionali possono essere eseguite mediante Letto d’Aghi o A Sonde Mobili.
Entrambe tecniche forniscono una buona copertura e diagnostica, un controllo fine sui componenti.
Per schede di piccole dimensioni risultano equivalenti rispetto alle prestazioni.
Tecniche e Macchinari (2)Tecniche e Macchinari (2)
Differenze tra le due Tecniche:
1. Tempistica;
2. Parallelismo
Differenze tra le due Tecniche:
1. Tempistica;
2. Parallelismo
I test con sonde mobili impiegano 10 min contro i 3 min del controllo con letto d’aghi.
Letto d’aghi consente di processare più schede in parallelo, mentre con le sonde mobili la scheda processata è una per volta.
Entrambe consentono l’integrazione di tecniche Boundary Scan.
I test con sonde mobili impiegano 10 min contro i 3 min del controllo con letto d’aghi.
Letto d’aghi consente di processare più schede in parallelo, mentre con le sonde mobili la scheda processata è una per volta.
Entrambe consentono l’integrazione di tecniche Boundary Scan.
Tecniche e Macchinari (3)Tecniche e Macchinari (3)
La tecnica Burn-In utilizza per le prove accelerate, delle camere climatiche, che sottopongono le schede a shock termici, le cui temperature variano tra – 70°C e + 80°C
La tecnica Burn-In utilizza per le prove accelerate, delle camere climatiche, che sottopongono le schede a shock termici, le cui temperature variano tra – 70°C e + 80°C
I tempi di test per il Burn- In vanno da 24 ore a 72 ore.
I tempi di test per il Burn- In vanno da 24 ore a 72 ore.
Problema Pratico…Problema Pratico…
Quando bisogna testare schede elettroniche contenenti:
IC a montaggio superficiale (SMT);
Schede multistrato;
Moduli multiChip (MCM);
Il collaudo diventa costoso e complicato.
Quando bisogna testare schede elettroniche contenenti:
IC a montaggio superficiale (SMT);
Schede multistrato;
Moduli multiChip (MCM);
Il collaudo diventa costoso e complicato.
Soluzione:Soluzione:
I probe fisici vengono sostituiti con celle Boundary Scan !!! Probes virtuali connessi all’ingresso e all’uscita di ogni chip
I probe fisici vengono sostituiti con celle Boundary Scan !!! Probes virtuali connessi all’ingresso e all’uscita di ogni chip
Boundary Scan CellsBoundary Scan Cells
Ogni cella boundary scan permette di Ogni cella boundary scan permette di osservareosservare il normale flusso dei dati (NI) il normale flusso dei dati (NI) attraverso il pin di I/O e di attraverso il pin di I/O e di controllarecontrollare lo lo stato del pin attraverso un input seriale (SI)stato del pin attraverso un input seriale (SI)
Ogni cella boundary scan permette di Ogni cella boundary scan permette di osservareosservare il normale flusso dei dati (NI) il normale flusso dei dati (NI) attraverso il pin di I/O e di attraverso il pin di I/O e di controllarecontrollare lo lo stato del pin attraverso un input seriale (SI)stato del pin attraverso un input seriale (SI)
Boundary Scan (IEEE 1149.1 Standard)Boundary Scan (IEEE 1149.1 Standard)
JTag Joint Test Action GroupJTag Joint Test Action Group
Tutte le BSC vengono connesse per formare un Registro BSRTutte le BSC vengono connesse per formare un Registro BSR
Architettura Boundary Scan Architettura Boundary Scan
Interfaccia seriale a 4/5 vieInterfaccia seriale a 4/5 vie
Dati in ingresso che saranno memorizzati nel registro istruzioni
Dati in ingresso che saranno memorizzati nel registro istruzioni
Dati seriali in uscitaDati seriali in uscita
TemporizzazioneTemporizzazione
Pilota lo stato del Tap controller
Pilota lo stato del Tap controller
Sulle schede elettroniche si attua il Boundary Scan mediante delle catene.Sulle schede elettroniche si attua il Boundary Scan mediante delle catene.
Strategie con Chain:
1. Unica Scan Chain
2. Doppia Scan Chain
3. Boundary Scan a Chain Indipendenti
Strategie con Chain:
1. Unica Scan Chain
2. Doppia Scan Chain
3. Boundary Scan a Chain Indipendenti
Strategie per Schede/MCMStrategie per Schede/MCM
Unica Boundary Scan ChainUnica Boundary Scan Chain
Semplice ma con lunghi tempi di shift tra IN e OUTSemplice ma con lunghi tempi di shift tra IN e OUT
Solo 2 PinSolo 2 Pin
Double Boundary Scan ChainDouble Boundary Scan Chain
Uguale principio di funzionamento, ma con tempi e costi dimezzatiUguale principio di funzionamento, ma con tempi e costi dimezzati
Indipendent Boundary Scan ChainIndipendent Boundary Scan Chain
Minima lunghezza delle sequenze, minore tempo di test, ma costi elevati che non giustificano l’utilizzo!Minima lunghezza delle sequenze, minore tempo di test, ma costi elevati che non giustificano l’utilizzo!
I segnali di sincronismo temporale sono condivisi
I segnali di sincronismo temporale sono condivisi
In Conclusione…In Conclusione…
Difficoltà della fase di testing;
Motivazioni, importanza e costi di collaudo;
Classificazione e macchinari utilizzati;
Problema di accesso fisico e Boundary Scan Standard;
Strategie con Chain per MCM
Top Related