Montură cu două niveluri (bi-level) pentru testarea PCB la tensiuni înalte

2 MARTIE 2017

Montura cu două niveluri sau dublu nivel (bi-level) a fost concepută pentru a permite testarea in-circuit (ICT) și testarea funcțională (FCT) a modulelor electronice utilizând un singur sistem. Iată, pe scurt, cum se efectuează acest tip de testare.

Electronic-Solution_EA0117_Fig-1

Figura 1: Prin variația de nivel a planului și diferitele înălțimi ale sondelor, se obțin condițiile care evidențiază montura cu două niveluri

Principiul de bază al monturii cu două niveluri este acela de a avea două niveluri pe același echipament, folosind primul pentru testul In Circuit și pe cel de-al doilea pentru testul funcțional.
Pentru a clarifica acest concept, este oportun să prezentăm figura 1. Figura este alcătuită din trei părți, fiecare dintre ele prezentând un stadiu al monturii. Combinând nivelul planului cu înălțimea sondelor de test, se obțin condițiile care caracte­rizează montura cu două niveluri. În secțiunea a) este arătată montura în starea de repaus și este prezentată cartela de cablaj imprimat în secțiune verticală, precum şi patul de sonde corespunzător pentru a evidenția principiul dublu nivel.
Sunt evidențiate diferitele tipuri de sonde de test, pentru cursă dublă (2) sau cursă normală (1). În această stare, niciunul dintre nivele nu este activat, iar placa de cablaj (6) nu este contactată din cauza distanțierului (5) plasat pe planul mobil (3) şi care se află la distanța maximă de planul fix (4). Identificăm această stare ca fiind starea inițială de plecare. Să analizăm acum secțiunea c): în acest caz coborârea este maximă și ambele tipuri de sonde sunt în contact cu placa de cablaj imprimat. Acesta este poziția caracteristică ce apare în timpul testului ICT, stadiu care succede, de obicei, stării inițiale.

În ultima secțiune b) este reprezentată particulari­tatea instalației și, totodată, întreaga filozofie a testului combinat. Se remarcă faptul că planul mobil este la un nivel intermediar, așa numitul nivel secund, astfel încât să se permită contactarea numai de către tipul de sonde de cursă dublă. Aceasta este poziția care se întâlnește în timpul testului funcțional în care planul mobil, după ce a fost coborât, este readus la o înălțime care să permită numai contactarea sondelor cu mișcare dublă necesară testului funcțional. Acest lucru arată că, metoda de testare constă pur și simplu în discrimi­narea tipului de sondă. Sondele de cursă dublă sunt exclusiv folosite pentru a contacta punctele de test funcțional (o notă foarte importantă este aceea că sondele pentru testul funcțional fac contact întotdeauna și în timpul testului ICT).

Evaluări și precauții
Principiul de funcționare descris mai sus pare simplu de realizat, însă sunt anumite aspecte de luat în considerare pentru a putea realiza montura cu două niveluri. Ideea, deși simplă, cere niște precauții; neglijarea acestor aspecte duce la apariția unor probleme serioase care pot duce la defectarea aparatului sau imposibilitatea implementării unui test corect.

Electronic-Solution_EA0117_Fig-2

Figura 2: Exemplu de montură cu două niveluri pentru testarea modulelor electronice la tensiuni înalte a – instalația cu două niveluri; b – interfața pneumatică

Înainte de a extinde utilizarea monturii dublu nivel la întregul proces de testare, este necesară evaluarea impactului testului funcțional asupra testului in-circuit și invers. Este cunoscut faptul că în cea mai mare parte a cazurilor, testarea funcțională prevede reconstituirea înăuntrul instalației a mediului în care va funcționa modulul electronic supus testării. În acest scop, ar putea fi necesară prezența de dispozitive sau sarcini specifice, prin urmare, prima precauție este aceea de a deconecta tot ce ar fi necesar testării funcționale în timpul testului in-circuit.
Un aspect și mai important îl reprezintă alegerea punctelor de testare compatibile cu ceea ce UUT (Unit Under Testing) oferă ca puncte accesibile. Problema apare atunci când este necesară utilizarea aceluiași punct de testare atât pentru testul ICT, cât și pentru testul FCT (este preferabilă neutilizarea aceluiași punct de testare pentru ambele). În cazul în care nu se poate evita, apare o situație problematică, deoarece canalul aparatului utilizat pentru ICT ar fi atașat modulului electronic și în timpul testului funcțional. Acest canal s-ar putea regăsi în situații de uz anormal și în afara toleranței pentru caracteristicile aparatului ICT, de exemplu supus la înalte tensiuni sau curenți. În consecință, aparatul ICT s-ar putea defecta grav. A doua suges­tie este aceea de a deconecta întotdeauna toate canalele aparatului ICT în timpul testului funcțional prin utilizarea unei interfețe pneumatice (vezi figura 2). Un alt aspect comun al tuturor monturilor tip pat de cuie și care se accentuează sensibil într-o montură cu două niveluri este stresul mecanic la care este supusă placa de cablaj imprimat, numărul de sonde fiind mai mare (suma sondelor ICT și FCT). De aceea, este necesară structurarea adecvată a monturii pentru a contrabalansa într-o manieră adecvată și uniformă presiunea acelor, mai ales la nivelul cel mai de jos (suprafața de contactare majoră). A treia sugestie este evaluarea atentă a structurii monturii și a planurilor acesteia pentru a evita flexiuni nedorite ale plăcii de cablaj imprimat, care pot duce la un contact inadecvat sau chiar defectarea modulului electronic.
În fața acestor puncte de precauție luate în calcul încă din faza de proiect, montura dublu nivel oferă unele mari avantaje:

Posibilitatea testării modulului electronic printr-o singură trecere;
Reducerea numărului de etape în procesul de testare al unui modul;
Realizarea unui singur echipament de test și o montură unică cu evidente reduceri de costuri și spațiu.

Este evident că beneficiul adus de un test combinat trebuie evaluat în funcție de modulul electronic care trebuie testat.

Autor: Ing. Edoardo Cereda

Edoardo Cereda se ocupă de dezvoltarea SW pentru testele ITC și FCT la firma E.S. Electronic Solution. www.electronicsolution.it

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *