لماذا تحتاج لوحات دوائر PCB إلى نقاط اختبار؟

بالنسبة للأشخاص الذين يدرسون الإلكترونيات ، من الطبيعي إنشاء نقاط اختبار على لوحة الدائرة ، ولكن بالنسبة للأشخاص الذين يدرسون الآلات ، ما هي نقاط الاختبار؟

ربما ما زلت في حيرة من أمري. أتذكر أنني عندما عملت لأول مرة كمهندس عمليات في مصنع معالجة PCBA ، سألت العديد من الأشخاص عن موقع الاختبار هذا لفهمه. الغرض الأساسي من ضبط نقاط الاختبار هو اختبار ما إذا كانت المكونات الموجودة على لوحة الدائرة تفي بالمواصفات وقابلية اللحام. على سبيل المثال ، إذا كنت تريد التحقق مما إذا كانت هناك أي مشكلة في المقاومة على لوحة الدائرة ، فإن أسهل طريقة هي القياس باستخدام مقياس متعدد. يمكنك معرفة ذلك بقياس كلا الطرفين.

ومع ذلك ، في مصانع الإنتاج الضخم ، لا توجد طريقة لك لاستخدام عداد كهرباء لقياس ما إذا كانت كل مقاومة ، وسعة ، ومحاثة ، وحتى دوائر IC على كل لوحة صحيحة ، لذلك هناك ما يسمى تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (في -اختبار الدائرة) ظهور آلات اختبار آلية ، والتي تستخدم مجسات متعددة (تسمى عمومًا تركيبات "سرير المسامير") للاتصال في وقت واحد بجميع الأجزاء الموجودة على اللوحة التي يجب قياسها. ثم يتم قياس خصائص هذه الأجزاء الإلكترونية بالتتابع من خلال التحكم في البرنامج مع تسلسل كالأسلوب الرئيسي والمتوازي كطريقة مساعدة.عادة ، يمكن اختبار جميع أجزاء اللوحة العامة في حوالي دقيقة إلى دقيقتين ، اعتمادًا على عدد الأجزاء على لوحة الدائرة. كلما زاد عدد الأجزاء ، زاد الوقت.

ولكن إذا لامست هذه المجسات الأجزاء الإلكترونية الموجودة على السبورة أو أقدام اللحام مباشرة ، فمن المحتمل أن تسحق بعض الأجزاء الإلكترونية ، مما يؤدي إلى نتائج عكسية ، لذا اخترع المهندسون الأذكياء "نقاط اختبار" في طرفي الأجزاء. يتم إضافة زوج من النقاط الدائرية الصغيرة إلى الخارج بدون قناع لحام (قناع) ، بحيث يمكن لمسبار الاختبار لمس هذه النقاط الصغيرة بدلاً من لمس الأجزاء الإلكترونية المراد قياسها مباشرة.

في الأيام الأولى عندما كانت هناك مكونات إضافية تقليدية (DIP) على لوحة الدائرة ، تم بالفعل استخدام أقدام اللحام للأجزاء كنقاط اختبار ، لأن أقدام اللحام للأجزاء التقليدية كانت قوية بما يكفي لعدم الخوف من عصي الإبرة ، ولكن غالبًا ما كانت هناك تحقيقات. يحدث سوء تقدير لسوء الاتصال ، لأنه بعد أن تخضع الأجزاء الإلكترونية العامة للحام الموجي أو قصدير SMT ، عادةً ما يتم تشكيل فيلم متبقي من تدفق معجون اللحام على سطح اللحام ، وتكون مقاومة هذا الفيلم إنه مرتفع جدًا ، مما يؤدي غالبًا إلى ضعف ملامسة المجسات ، لذلك ، غالبًا ما شوهد مشغلو الاختبار على خط الإنتاج في ذلك الوقت ، وغالبًا ما يمسكون بمسدسات رش الهواء وينفخون بشدة ، أو يستخدمون الكحول لمسح هذه الأماكن التي تحتاج إلى اختبار.

في الواقع ، ستواجه نقاط الاختبار بعد اللحام الموجي أيضًا مشكلة اتصال المسبار الضعيف. في وقت لاحق ، بعد شعبية SMT ، تم تحسين سوء تقدير الاختبار بشكل كبير ، وتم إعطاء تطبيق نقطة الاختبار قدرًا كبيرًا من المسؤولية ، لأن أجزاء SMT عادة ما تكون هشة للغاية ولا يمكنها تحمل ضغط التلامس المباشر لمسبار الاختبار.استخدم نقاط الاختبار. هذا يلغي الحاجة إلى أن يلمس المسبار الأجزاء وأقدام اللحام الخاصة بها بشكل مباشر ، مما لا يحمي الأجزاء من التلف فحسب ، بل يحسن أيضًا بشكل غير مباشر موثوقية الاختبار نظرًا لوجود عدد أقل من الأحكام الخاطئة.

ومع ذلك ، مع تطور التكنولوجيا ، أصبح حجم لوحة الدائرة أصغر وأصغر. ومن الصعب بعض الشيء بالفعل ضغط العديد من الأجزاء الإلكترونية على لوحة الدوائر الصغيرة. لذلك ، غالبًا ما تكون مشكلة نقطة الاختبار التي تشغل مساحة لوحة الدائرة هناك شد وجذب بين جانب التصميم وجانب التصنيع ، ولكن سيتم مناقشة هذا الموضوع لاحقًا عندما تكون هناك فرصة. عادة ما يكون مظهر نقطة الاختبار مستديرًا ، لأن المسبار أيضًا مستدير ، وهو أسهل في الإنتاج ، ومن الأسهل تقريب المجسات المجاورة ، بحيث يمكن زيادة كثافة إبرة سرير الإبرة.

استخدام أسِرة الإبرة لاختبار الدائرة له بعض القيود المتأصلة في الآلية ، على سبيل المثال: الحد الأدنى لقطر المسبار له حد معين ، والإبرة ذات القطر الصغير جدًا يسهل كسرها وتلفها.

المسافة بين الإبر محدودة أيضًا ، لأن كل إبرة يجب أن تخرج من ثقب ، ويجب أن يتم لحام الطرف الخلفي لكل إبرة بكابل مسطح. إذا كانت الثقوب المجاورة صغيرة جدًا ، ما عدا بين الإبر توجد مشكلة ماس كهربائى للاتصال ، كما أن تداخل الكابل المسطح يمثل مشكلة كبيرة.

لا يمكن زرع الإبر بجانب بعض الأجزاء الطويلة. إذا كان المسبار قريبًا جدًا من الجزء المرتفع ، فهناك خطر الاصطدام بالجزء المرتفع والتسبب في تلفه. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الجزء المرتفع ، من الضروري عادةً عمل ثقوب في سرير الإبرة من أداة الاختبار لتجنب ذلك ، مما يجعل من المستحيل بشكل غير مباشر زرع الإبرة. نقاط اختبار لجميع الأجزاء التي يصعب استيعابها بشكل متزايد على لوحة الدوائر.

نظرًا لأن الألواح تصبح أصغر وأصغر ، فقد تمت مناقشة عدد نقاط الاختبار بشكل متكرر.الآن هناك بعض الطرق لتقليل نقاط الاختبار ، مثل Net test و Test Jet و Boundary Scan و JTAG وما إلى ذلك ؛ هناك أيضًا طرق اختبار أخرى. لاستبدال السرير الأصلي لاختبارات الإبرة ، مثل AOI و X-Ray ، يبدو أن كل اختبار لا يمكن أن يحل محل تكنولوجيا المعلومات والاتصالات بنسبة 100٪.

فيما يتعلق بقدرة غرس إبرة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، يجب أن تسأل الشركة المصنعة للتجهيزات المطابقة ، أي الحد الأدنى لقطر نقطة الاختبار والحد الأدنى للمسافة بين نقاط الاختبار المجاورة. عادةً ما يكون هناك قيمة دنيا مرغوبة وقيمة دنيا يمكن أن تحققها القدرة ، ولكن هناك سيطلب المصنعون على نطاق واسع ألا تتجاوز المسافة بين الحد الأدنى لنقطة الاختبار والحد الأدنى لنقطة الاختبار بضع نقاط ، وإلا فسوف تتلف الرقصة بسهولة.