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Test funzionali PCB: significato, vantaggi e metodi di test

Nel campo dei prodotti elettronici, la qualità è fondamentale. I test funzionali del PCB hanno lo scopo di garantire questo. Durante il test, le schede assemblate vengono collocate in un dispositivo o involucro appositamente progettato e viene simulato il relativo ambiente operativo elettrico. I risultati di questo test vengono poi utilizzati per decidere se la scheda può lasciare la fabbrica o meno.

Questo articolo ti aiuterà a comprendere il significato del test funzionale PCBA e perché è un passaggio così importante nella produzione di circuiti stampati. Continua a leggere per saperne di più, incluso il modo in cui differisce dal popolare ICT (o test in circuito).

Cos'è il test funzionale PCB?

Il test funzionale PCB è il processo in cui viene verificata la funzionalità dei circuiti stampati assemblati, solitamente testandoli nelle loro specifiche condizioni operative.

Ciò normalmente comporta l'invio segnali elettrici e diversi livelli di potenza alla scheda, effettuando misurazioni e utilizzando i risultati per identificare i problemi.

Il test funzionale del PCB è una procedura complessa che avviene per ultima nel processo di produzione. Questo è quando la scheda è stata popolata con i componenti e ha superato numerosi altri test.

I PCBA che non superano il test funzionale non possono essere immessi sul mercato come prodotti o essere utilizzati nei dispositivi e sistemi specificati.

Pertanto, il cliente ha la garanzia di un PCB di alta qualità che non fallirà nel suo ambiente di utilizzo, immediatamente o prima del previsto.

Test funzionale del PCB per la stabilità vibrazionale
Test funzionale del PCB per la stabilità vibrazionale
Risorsa: https://www.mdpi.com

Perché eseguiamo test funzionali sui PCB

Il test funzionale viene effettuato per decidere se un circuito stampato assemblato può lasciare la fabbrica o meno. In altre parole, è il test finale per il mercato.

Durante le fasi di produzione, un PCB viene sottoposto a numerosi test diversi, dal test in circuito alla scansione dei confini e all'ispezione visiva. Il test funzionale corona il tutto.

Questo perché, mentre altri test controllano componenti e tracce per difetti di produzione o assemblaggio, questo test verifica eventuali errori di prestazione. Se eseguiti al termine delle fasi di fabbricazione e assemblaggio, i test funzionali del PCB offrono questi vantaggi.

  • Viene controllata la funzionalità dell'intero PCBA e non solo del singolo componenti elettronici o parti del tabellone. Ciò fornisce una procedura di test più affidabile.
  • Un test funzionale può aiutare a evitare i danni che un PCB guasto potrebbe causare.
  • Se intrapreso dal produttore, consente al cliente di risparmiare enormi costi, poiché sono necessari dispositivi personalizzati e programmi di test.
  • I test funzionali delle schede PCB possono aiutare a orientarsi sui tipi di modifiche necessarie per migliorare la qualità durante le fasi di fabbricazione e assemblaggio.

Tester funzionale PCB

Per effettuare il test funzionale viene utilizzata una specifica tipologia di attrezzatura. Questo è chiamato tester funzionale. Il tester tipico è composto da questi diversi componenti: l'involucro o dispositivo di test, l'interfaccia PCB, connettori, un'unità di elaborazione e monitor.

Sopra è mostrato un esempio di tester funzionale PCB. Contiene la scheda da testare e contiene l'interfaccia che si collega alla scheda da testare. I connettori, invece, trasmettono i segnali richiesti da e verso il tester.

I risultati del test vengono trasmessi a uno o più monitor, da dove gli esperti di test possono utilizzarli per confermare se la scheda è buona o cattiva. I seguenti requisiti si applicano quando si utilizza una macchina per test funzionali.

  • Poiché i circuiti stampati sono diversi in termini di progettazione e applicazione, a programma personalizzato di solito è necessario per eseguire un test funzionale.
  • Questo software è solitamente scritto per adattarsi ai parametri di test del PCB specifico.
  • Anche un dispositivo di prova personalizzato viene costruito in base al dispositivo specifico da testare.
  • Come il programma, un dispositivo di test funzionale PCB contiene funzionalità personalizzate che si adattano alla struttura specifica della scheda.
Laboratorio di test funzionali PCB
Laboratorio di test funzionali PCB
Risorsa: https://www.researchgate.net

Metodi di test funzionali PCB

Il metodo di test funzionale specifico del PCB si basa sui risultati e sulle apparecchiature di test richiesti. Può trattarsi di un modello a caldo in cui la funzionalità della scheda viene semplicemente controllata accendendola, oppure può essere una procedura più complessa in cui vengono eseguiti una serie di controlli.

Ciò include la potenza specifica o gli ingressi di segnale per simulare una condizione elettrica e il risultato desiderato della procedura di test.

L'intera procedura richiede la scrittura di un programma di test. Questo programma è specifico per il PCB, poiché ognuno ha le sue specifiche operative richieste. In generale, un test funzionale PCBA prevedeva il controllo di quanto segue.

  • Problemi di alimentazione
  • Problemi di integrità del segnale
  • Correttezza della tensione o della corrente
  • Malfunzionamenti corti o aperti può causare

Le schede che superano il test sono adatte all'uso nelle loro particolari applicazioni. Eventuali problemi vengono corretti e apportati miglioramenti. In questo modo, al cliente o al cliente vengono spediti solo circuiti stampati di qualità.

Dispositivo per test funzionali PCB
Dispositivo per test funzionali PCB
Risorsa: https://www.edn.com

Test del circuito e test funzionale

Il test funzionale nella produzione di PCB viene spesso confuso con il test in circuit. Ma mentre i due test condividono alcune somiglianze, alcune differenze li distinguono l’uno dall’altro. Questi sono evidenziati di seguito:

  • Innanzitutto, il test in-circuit viene eseguito come parte del processo e delle fasi di produzione del circuito stampato.
  • Controlla i componenti della scheda utilizzando quello che viene comunemente definito un letto di chiodi, dove una serie di perni caricati a molla entra in contatto con la scheda in punti specifici.
  • Un test funzionale del PCB, invece, verifica il funzionamento dell'intera scheda.
  • Durante il test il tester si interfaccia con la scheda nei punti designati, inviando segnali elettrici ad esso per simulare la sua condizione di applicazione.

Data la complessità degli odierni PCBA, il metodo in-circuit da solo non può fornire i risultati dei test richiesti, che costituiscono la funzionalità della scheda. Quindi i produttori adottano il test funzionale più efficace come ultimo passaggio per verificare il corretto funzionamento delle schede assemblate.

Conclusione

I test funzionali dei PCB, se utilizzati su circuiti stampati o PCBA, forniscono l'ultima parola sulla loro funzionalità. Conferma se la scheda funzionerà come dovrebbe o meno ed è l'ultimo passaggio prima che le schede finite vengano inviate ai clienti. Insieme ad altri test, i test funzionali garantiscono prodotti elettronici che non solo sono affidabili e di alta qualità, ma anche durevoli.

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