Sonda voladora

Tipos de sondas voladoras

Un comprobador de **sondas voladoras** es un sistema de prueba electrónica funcional que verifica las placas de circuito en busca de fallas en ausencia de sondas o fijaciones. El componente principal de los comprobadores de sondas voladoras son las sondas móviles, llamadas sondas voladoras, que normalmente están montadas en robots o brazos móviles. Estas tocarán varias ubicaciones en la placa de circuito para verificar su funcionamiento mediante la realización de diferentes pruebas. El diseño único de los comprobadores de sondas voladoras les permite proporcionar un examen exhaustivo de las placas de circuito de forma rápida y sencilla sin la necesidad de configuraciones o fijaciones complicadas. Esto los hace más fáciles de usar con volúmenes de fabricación más pequeños o cambios de producto frecuentes en comparación con los comprobadores de lecho de agujas tradicionales que normalmente requieren mucho tiempo para crear y solo se pueden usar para productos estáticos.

Sin embargo, los comprobadores de sondas voladoras tienen sus limitaciones en cuanto a la velocidad y el costo de la fabricación masiva de productos. Para aquellos escenarios donde la velocidad es esencial y hay un mayor requisito de producción de alto volumen a un costo unitario más bajo, los comprobadores de sondas voladoras pueden no ser la selección más adecuada. En tales casos, ICT, que significa Prueba en Circuito, fijaciones digitales internas o escaneo de límites solo, podrían ser opciones ideales para elegir en su lugar, ya que proporcionarán una velocidad de prueba más rápida y serán más económicas en general para aplicaciones de prueba de alta inserción.

Existen varios tipos de pruebas de sondas voladoras:

• Comprobadores de sondas voladoras estándar: Este es un dispositivo genérico de prueba de sondas con dos a cuatro cabezales de prueba móviles, cada uno equipado con una sonda voladora. A medida que se escanea la placa de circuito, estas sondas se mueven en el espacio bidimensional para hacer contacto con varios puntos de prueba, asegurando una cobertura integral del PCB para la verificación. Realizan pruebas eléctricas tocando los componentes del PCB para verificar conexiones, cortocircuitos y otros problemas. Los comprobadores de sondas voladoras se utilizan normalmente para pruebas funcionales de características no insertables en una placa de circuito impreso.
• Comprobadores de sondas voladoras de doble cara: Estos tipos de comprobadores de sondas voladoras están equipados con torres de sondeo móviles de doble cara. Cada torre tiene dos sondas voladoras, una para la parte superior del PCB y otra para la parte inferior. Esta configuración permite la prueba simultánea de ambos lados de una placa de circuito impreso mediante sondas voladoras que pueden intercambiar sus cabezales de prueba estándar por otros especializados, incluidas sondas voladoras con diferentes geometrías de punta, sondas ópticas para análisis de redes vectoriales y más.
• Comprobadores de sondas voladoras/en circuito de doble funcionalidad: La opción de integrar la prueba de sondas voladoras con las capacidades de prueba en circuito (ICT) permite la inclusión de fijaciones fijas adicionales para permitir evaluaciones más completas y exactas del sujeto de prueba.
• Sistemas robóticos de sondas voladoras: Este es un sistema de sondas que utiliza brazos robóticos avanzados en lugar de torres tradicionales para proporcionar una mayor flexibilidad y alcance durante el proceso de sondeo. Estos sistemas robóticos se pueden programar para mover las sondas voladoras a prácticamente cualquier ubicación en el PCB, facilitando la prueba de formas complejas y áreas de alta densidad.

Especificaciones y mantenimiento de las sondas voladoras

Las especificaciones clave de las máquinas de prueba de sondas voladoras típicas son las siguientes:

• Medición: El tamaño o huella del sistema de prueba es esencial para conocer su capacidad de integración y la conveniencia de la prueba. El rango de medición promedio está entre 1800 x 1800 x 1800 mm y 1000 x 1000 x 1200 mm para la mayoría de los sistemas.
• Fuente de alimentación: La fuente de alimentación requerida para una máquina de prueba de sondas voladoras indica el voltaje y el amperaje que necesita para funcionar. Por ejemplo, la máquina necesita tener una fuente de alimentación de CA de 230 V con 50-60 Hz o una fuente de alimentación de CC de 24 V.
• Transmisión de datos: La velocidad de comunicación entre la máquina de prueba y la placa electrónica determina qué tan rápido se pueden enviar y recibir los datos. Una velocidad de transmisión de datos típica en este contexto podría ser de 20 Mbps.
• Fijación: Un carro o marco que sostiene el PCB probado durante la prueba de sondas es fundamental para el soporte del PCB. Las dimensiones de la fijación pueden variar según el PCB que se esté probando.
• Desarrollo del programa de prueba: El lenguaje de software y la plataforma utilizados para programar la prueba de sondas también pueden variar. Un ejemplo podría ser Windows NT.
• Sondas: Los puntos de prueba utilizados para hacer contacto eléctrico con el PCB se incluyen aquí. El número de sondas necesarias puede ser de 3000 y su calidad puede variar según el fabricante y el modelo de la siguiente sonda.

El mantenimiento regular es esencial para garantizar que la máquina de prueba de sondas voladoras siga funcionando bien y mantenga una excelente calidad.

• Limpieza y eliminación de polvo: Limpie regularmente las superficies de la máquina y los cabezales de prueba para eliminar el polvo y los residuos, ya que pueden causar mal funcionamiento. Asegúrese de que el área de trabajo esté limpia para minimizar la contaminación.
• Mantener las sondas: Las sondas de prueba son los puntos de contacto críticos entre la máquina y el PCB. Inspecciónelos y límpielos con regularidad para garantizar un buen contacto eléctrico. Reemplace las sondas dañadas o desgastadas rápidamente.
• Lubricar las partes móviles: Las máquinas de sondas voladoras tienen muchos componentes móviles que requieren lubricación para funcionar sin problemas. Aplique lubricantes adecuados a las partes deslizantes y giratorias después de limpiarlas.
• Calibración regular: La calibración regular garantiza que la precisión de posicionamiento y la precisión de prueba de la máquina de sondas voladoras se mantengan en los niveles correctos. Desarrolle un programa de calibración e invite a técnicos profesionales a realizar la calibración.
• Realice actualizaciones y análisis de seguridad regulares en el sistema de software de la máquina para evitar posibles vulnerabilidades y riesgos. Realice una copia de seguridad de las bases de datos de prueba y asegúrese de la seguridad de los datos.
• Inspección periódica: Configure un programa de mantenimiento regular, que incluya inspecciones y servicios periódicos para componentes clave como el sistema de accionamiento eléctrico, el sistema de cámara y el sistema de sondeo. Asegúrese de la estabilidad y confiabilidad de la máquina reemplazando los componentes que han excedido su vida útil o que muestran signos de desgaste o mal funcionamiento.

Escenarios de uso de sondas voladoras

Las sondas voladoras se utilizan generalmente para los siguientes escenarios:

• Pruebas de prototipos en diseño electrónico

  En las etapas iniciales de validación del diseño, las pruebas de sondas voladoras proporcionan un método rentable y oportuno para inspecciones de PCB de prototipos. La configuración rápida y las capacidades de prueba adaptables de las sondas voladoras ayudan a los diseñadores a identificar fallas temprano en el proceso de diseño. Esto les permite realizar las modificaciones necesarias en el diseño del PCB antes de pasar a etapas de producción de mayor costo.

• Pruebas de PCB de bajo volumen

  Para los fabricantes que producen cantidades más pequeñas de PCB, generalmente menos de 10,000 unidades por año, las pruebas de sondas voladoras son una solución eficiente. La velocidad de la configuración de las pruebas es ventajosa en comparación con las fijaciones que pueden tardar más en crearse. Incluso con tiradas de producción de menor volumen, las pruebas de sondas voladoras garantizan que cada PCB se evalúe con precisión en cuanto a calidad y funcionalidad. Esto ayuda a mantener altos estándares de producción e inspira confianza en el rendimiento de las PCB de bajo volumen.

• Depuración de placas complejas

  Depurar PCB (placas de circuito impreso) complejas es una tarea desafiante, especialmente cuando se trata de múltiples capas, detalles intrincados y escasos puntos de prueba. En tales situaciones, el sistema de sondeo guiado con precisión de los comprobadores de sondas voladoras ofrece una solución valiosa. Su capacidad de acceder a casi cualquier ubicación en un PCB multicapa ayuda a los técnicos a identificar y resolver problemas rápidamente. Esto reduce el tiempo y el esfuerzo dedicado al proceso de depuración, lo que permite un desarrollo de productos más rápido y líneas de producción más eficientes.

• Prueba funcional para placas ensambladas

  Los comprobadores de sondas voladoras sobresalen en la realización de pruebas funcionales en PCB ensambladas, incluidas las que contienen componentes de tecnología de montaje en superficie (SMT). Estas pruebas verifican que cada pieza esté correctamente posicionada, unida correctamente y funcione como debería. Al garantizar la calidad y la funcionalidad de las placas ensambladas SMT y de orificios pasantes, las sondas voladoras juegan un papel vital en la prevención de que los defectos lleguen al usuario final y mejoran la confiabilidad general de los productos electrónicos.

• Optimización de la producción en la fabricación

  En el panorama competitivo de la fabricación de productos electrónicos, la velocidad de las pruebas de sondas voladoras destaca como un factor crucial para optimizar los procesos de producción. Al detectar rápidamente fallas y facilitar la identificación temprana de posibles problemas en la línea de ensamblaje, las sondas voladoras ayudan a reducir el tiempo de inactividad y minimizar la aparición de defectos. Esto contribuye a flujos de trabajo de fabricación más eficientes, un tiempo de comercialización más rápido para los productos y una mayor productividad general en las instalaciones de producción de productos electrónicos.

Cómo elegir sondas voladoras

Al elegir un comprobador de sondas voladoras, los compradores deben considerar varios factores para garantizar que la máquina seleccionada satisfaga sus necesidades y requisitos específicos.

• Tamaño y dimensiones del PCB:

  Una de las consideraciones más importantes es el tamaño y las dimensiones de la máquina de sondeo. Los compradores deben asegurarse de que el comprobador de sondas voladoras que obtienen pueda acomodar el tamaño y las dimensiones de su PCB.

• Número máximo de sondas:

  Los compradores también deben considerar el número máximo de sondas que se conectan al PCB. Las sondas con más unidades de sondeo tienden a tener velocidades de prueba más altas. Sin embargo, el recuento típico de sondas requerido dependerá del valor y la geometría de los PCB en cuestión.

• Cobertura y precisión de la prueba:

  Los compradores deben considerar la cobertura y la precisión de la prueba proporcionadas por el comprobador de sondas voladoras que están obteniendo. Deben buscar una máquina que ofrezca un buen nivel de cobertura de prueba. La cobertura debe incluir pruebas funcionales, pruebas en circuito, además de sondeo en circuito. Además, la precisión del dispositivo es muy importante. Para garantizar resultados de inspección precisos y confiables, los compradores deben optar por un comprobador de sondas voladoras con capacidades de medición de alta precisión y excelente resolución.

• Software y programación:

  Los compradores deben considerar las capacidades de software y programación del comprobador de sondas voladoras. Deben buscar un dispositivo con software fácil de usar que permita el desarrollo, la modificación y el análisis de datos fáciles del programa de prueba. Los compradores también pueden querer considerar el nivel de automatización proporcionado por el software, como la alineación de sondas automatizada y las secuencias de prueba.

• Soporte para diferentes tipos de pruebas:

  Algunos comprobadores de sondas voladoras ofrecen diferentes tipos de pruebas, como pruebas funcionales, pruebas en circuito o pruebas de escaneo de límites. Los compradores deben considerar los tipos de pruebas admitidos por el comprobador y asegurarse de que estén alineados con sus requisitos de prueba.

Preguntas frecuentes sobre sondas voladoras

P1: ¿Cómo funciona un comprobador de sondas voladoras?

A1: Un comprobador de sondas voladoras no toca la placa real durante la prueba de sondeo. La sonda de inspección se mueve en el eje x-y para hacer contacto con las ubicaciones de prueba predeterminadas en la programación. La interacción entre la sonda y los puntos de prueba hace que se analicen las funciones eléctricas de la placa de circuito.

P2: ¿Cuáles son las limitaciones de los comprobadores de sondas voladoras?

A2: Una limitación principal de las máquinas de prueba de sondas voladoras es el factor tiempo. La velocidad de la prueba de sondas voladoras es más lenta en comparación con las máquinas de prueba en circuito. La razón es que las sondas tienen que indexarse a cada punto de prueba individual. Por lo tanto, para los compradores que necesitan pruebas de placas de circuito más rápidas, una sonda voladora puede no ser la mejor opción.

P3: ¿Cuáles son los beneficios de una prueba de sondas voladoras?

A3: El primer beneficio de una prueba de sondas voladoras es la generación automática de su programa. Esto ayuda a reducir el tiempo de configuración y garantiza un enfoque de prueba flexible. Una prueba de sondas voladoras también admite pruebas funcionales, físicas y eléctricas. El método de sondeo in vivo de una sonda voladora proporciona alta precisión, por lo que puede detectar circuitos abiertos, cortocircuitos, componentes incorrectos y problemas de ubicación.