از طراحی تا تولید، همراه پروژه شما
05191620032smdpcb1@gmail.com

دانشنامه SMDPCB

تفاوت AOI، X-Ray، ICT، Flying Probe و FCT

مقاله فنی قابل ویرایش با Elementor

روش‌های بازرسی و تست PCB (Printed Circuit Board — برد مدار چاپی) و PCBA (Printed Circuit Board Assembly — مجموعه مونتاژشده برد مدار چاپی) را از نظر پوشش خطا، Fixture، سرعت، هزینه و تیراژ مقایسه و ترکیب مناسب پروژه را انتخاب کنید.

# روش‌های تست برد چه تفاوتی دارند؟ مقایسه AOI (Automated Optical Inspection — بازرسی نوری خودکار)، X-Ray، ICT (In-Circuit Test — آزمون درون‌مداری) و FCT (Functional Circuit Test — آزمون عملکردی مدار)

پاسخ کوتاه

هر روش تست نوع خاصی از عیب را پیدا می‌کند. AOI با دوربین ظاهر برد و جای قطعات را می‌بیند. X-Ray اتصال‌های پنهان زیر قطعات را نشان می‌دهد. تست سوزنی بدون ابزار اختصاصی برای تیراژ کم مناسب است، اما کندتر انجام می‌شود. ICT با فیکسچر اختصاصی اتصال‌ها و برخی قطعات را سریع می‌سنجد. FCT برد را روشن می‌کند و عملکرد واقعی آن را آزمایش می‌کند. هیچ‌کدام به‌تنهایی همه خطاها را پیدا نمی‌کنند.

ابتدا برد خام و برد مونتاژشده را جدا کنیم

تست الکتریکی برد خام Open/Short شبکه‌های مسی را نسبت به Netlist بررسی می‌کند. پس از مونتاژ، خطاهای قطعه، لحیم، پلاریته، Firmware و عملکرد اضافه می‌شوند. نام Flying Probe ممکن است برای هر دو مرحله استفاده شود، ولی هدف و برنامه تست متفاوت است.

AOI

دوربین و الگوریتم، حضور، جهت، جابه‌جایی، Lead و برخی وضعیت‌های لحیم را با مرجع مقایسه می‌کنند.

مزایا: سریع، غیرتماسی، مناسب Inline.

محدودیت: اتصال پنهان زیر BGA (Ball Grid Array — آرایه شبکه‌ای توپی) یا بعضی عیوب داخلی را نمی‌بیند؛ برنامه ضعیف False Call یا Escape ایجاد می‌کند.

X-Ray

برای BGA، QFN (Quad Flat No-Lead — بسته تخت چهارطرفه بدون پایه) Thermal Pad، Void، Bridge پنهان و ساختارهای داخلی کاربرد دارد. 2D یا CT (Computed Tomography — توموگرافی رایانه‌ای)/3D (Three-Dimensional — سه‌بعدی) پوشش متفاوت دارند.

محدودیت: تفسیر تخصصی، هزینه و زمان؛ همه خطاهای عملکردی با تصویر مشخص نمی‌شوند.

تست با سوزن‌های متحرک (Flying Probe)

پروب‌های متحرک بدون Bed-of-Nails اختصاصی به نقاط دسترسی می‌زنند. برای Prototype و تیراژ کم که Revision زیاد است انعطاف خوبی دارد.

محدودیت: زمان تست هر برد بیشتر و دسترسی فیزیکی محدود؛ برای تیراژ بالا ممکن است اقتصادی نباشد.

ICT

Fixture با تعداد زیادی Probe هم‌زمان به Test Pointها وصل می‌شود. Open/Short، مقدار برخی قطعات و جهت/Presence برخی قطعات قابل سنجش است.

مزایا: سرعت و تکرارپذیری بالا در تیراژ.

محدودیت: هزینه و زمان Fixture، نیاز به DFT (Design for Testability — طراحی برای آزمون‌پذیری) و نگهداری Program/Fixture.

FCT

برد تغذیه و مانند محصول واقعی تحریک می‌شود. ولتاژها، ارتباطات، سنسورها، خروجی‌ها، Firmware و Sequenceها سنجیده می‌شوند.

FCT نشان می‌دهد برد کار می‌کند، اما اگر Test Coverage ضعیف باشد ممکن است عیب پنهان باقی بماند. Limit، Calibration، نسخه Software و Golden Sample باید کنترل شوند.

مقایسه

روشخطای اصلیFixtureمناسب
AOIظاهر/Placementبرنامه و Conveyorهمه تیراژها
X-Rayاتصال پنهان/Voidمعمولاً بدون Fixture تماسBGA/QFN و تحلیل
Flying ProbeOpen/Short/اندازه‌گیری منتخببدون Fixture اختصاصی پیچیدهنمونه و تیراژ کم
ICTNet و قطعهBed-of-Nailsتیراژ متوسط/بالا
FCTعملکرد سیستمFixture عملکردیهمه تیراژها با عمق متفاوت

کدام روش یا ترکیب تست برای پروژه شما مناسب است؟

  1. Failure Modeهای محصول را فهرست کنید.
  2. برای هر Failure Mode روش Detection تعیین کنید.
  3. هزینه Escape و هزینه تست را مقایسه کنید.
  4. تیراژ و نرخ تغییر Revision را لحاظ کنید.
  5. دسترسی Test Point را در طراحی ایجاد کنید.
  6. Coverage و Yield را از خط واقعی اندازه بگیرید.

نمونه رایج: SPI (Solder Paste Inspection — بازرسی خمیر لحیم) + AOI برای فرایند، X-Ray نمونه‌ای/هدفمند برای BGA، ICT یا Flying Probe برای ساخت و FCT برای عملکرد.

اشتباهات رایج

  • تصور اینکه AOI سلامت الکتریکی را ثابت می‌کند
  • انجام FCT بدون ثبت Limit و Version
  • طراحی ICT بعد از قفل Layout
  • استفاده از Golden Board تأییدنشده
  • محاسبه Yield بدون تفکیک False Fail و واقعی

چک‌لیست

  • Failure Mode و Coverage Matrix وجود دارد.
  • Bare-board test از PCBA test تفکیک شده است.
  • روش با تیراژ و Revision سازگار است.
  • Test Point و Fixture از طراحی دیده شده‌اند.
  • Calibration و Software Version کنترل می‌شود.
  • داده Fail/Repair به طراحی و فرایند بازمی‌گردد.

منابع