फ्लाइंग प्रोब परीक्षण (FPT)

परिचय

प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCBs) आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का मुख्य स्नायु प्रणाली कार्य करते हैं, स्मार्टफोन से लेकर उड़ान विज्ञान प्रणालियों तक। इन बोर्डों को फ़िल्ड में लगाने से पहले, उन्हें उनकी कार्यक्षमता, गुणवत्ता और विश्वसनीयता की पुष्टि करने के लिए कठोर परीक्षण किया जाता है। यह क्यों इतना महत्वपूर्ण है? एक अकेली क्षतिग्रस्त ट्रेस या खराब घटक कारण हो सकता है गंभीर विफलताओं, असंतुष्ट ग्राहकों और वित्तीय नुकसान का।

पीसीबी परीक्षण केवल इससे अधिक है खोजना डिफेक्ट्स—यह डिजाइन और निर्माण प्रक्रियाओं को मजबूत करने के लिए एक प्रतिक्रिया चक्र भी है। परीक्षण परिणामों के विश्लेषण से, निर्माताओं को अपने कार्य प्रवाह को सुधारने और उत्पादन को बढ़ावा देने की क्षमता होती है। इस महत्वपूर्ण कदम को छोड़ना बस बहुत खतरनाक है—विशेष रूप से मेडिकल या विमान उद्योग जैसी क्षेत्रों में, जहाँ प्लेट की विश्वसनीयता जीवन-मौत की बात हो सकती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स मैन्युफैक्चरिंग में पीसीबी टेस्टिंग का महत्व g

पीसीबी परीक्षण यह सुनिश्चित करता है कि आपके बोर्ड कठिन प्रदर्शन मानकों को पूरा करते हैं। सुरक्षा में प्रमुखता वाले क्षेत्रों (जैसे, स्वास्थ्यसेवा) में, त्रुटि की सीमा लगभग शून्य है। यहां तक ​​कि ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स में, खराब बोर्ड ब्रांड की रिप्यूटेशन को कलंकित कर सकते हैं और महंगी वापसी का कारण बन सकते हैं।

गुणवत्ता नियंत्रण के पार्श्व में, प्रणालीबद्ध परीक्षण का समर्थन करता है:

• प्रक्रिया अधिकृतकरण: पुनरावर्ती मुद्दों को जल्दी चिह्नित करने से सभी एसेंबली लाइनों को समायोजित किया जा सकता है।
• डिज़ाइन मान्यता: यह सुनिश्चित करने के लिए कि लेआउट और घटक का चयन मजबूत है।
• नियमितता सन्मिलन: उद्योग-विशिष्ट प्रमाणपत्रों (जैसे, IPC क्लास 3) को पूरा करना।

सारांश में, परीक्षण विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन के लिए अनिवार्य है।

आम पीसीबी टेस्टिंग विधियाँ

विभिन्न विधियाँ विभिन्न मात्राओं और जटिलताओं के लिए उपयुक्त हैं:

1. इन-सर्किट परीक्षण (ICT)
• बेड-ऑफ़-नेल्स फिक्सचर के साथ त्वरित, समानांतर जाँचें।
• उच्च-वॉल्यूम रन के लिए आदर्श है, लेकिन महंगे सामूहिक फिक्सचर्स की आवश्यकता होती है।
2. फ्लाइंग प्रोब टेस्ट (FPT)
• निर्दिष्ट फिक्सचर के बजाय चलने वाले प्रोब का उपयोग करता है।
• कम-से-मध्यम वॉल्यूम और प्रोटोटाइप के लिए अच्छा।
3. ऑटोमेटेड ऑप्टिकल इंस्पेक्शन (AOI)
• उच्च-गुणवत्ता कैमरों का उपयोग करके सतह पर सोल्डर जॉइंट्स की जाँच करता है।
• दृश्य रूप से पता चलने वाले मुद्दों पर केंद्रित होता है।
4. X-रे इंस्पेक्शन
• PCB के लिए 'दर्पण' देखता है, BGA और मल्टीलेयर बोर्ड्स के लिए महत्वपूर्ण।
• FPT या AOI के साथ पूर्णता के लिए अक्सर उपयोग किया जाता है।

जबकि प्रत्येक के अद्वितीय बल हैं, यह गाइड फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग—एक ऐसी दृष्टिकोण पर केंद्रित है जो अपनेको मुख्य रूप से त्वरित डिज़ाइन पुनरावृत्तियों की आवश्यकता होने पर अपनी लचीलापन के लिए जानी जाती है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्ट (FPT) क्या है?

एक रोबोटिक हाथों के सेट की कल्पना करें, जिसमें बिल्कुल सटीक प्रोब पीसीबी पर चलते हैं। ये प्रोब पैड्स, वियाज़ और कंपोनेंट लीड को स्पर्श करते हैं ताकि उन्हें सततता, कंपोनेंट मान, और कार्यक्षमता की जाँच करने में मदद मिले। सॉफ्टवेयर-आधारित नियंत्रण के कारण, FPT कोई सामूहिक ढांचा नहीं चाहिए, जिससे यह डिज़ाइन के लिए बहुत ही उपयुक्त हो जाता है जो बार-बार बदलते हैं।

FPT नष्टकारी भी नहीं है, जिसका मतलब है कि यह बोर्ड या इसके सुरक्षा कोटिंग को नहीं क्षतिग्रस्त करेगा। यह इतना सटीक है कि यह ओपन, शॉर्ट, गायब हुए पार्ट्स और अधिक को पकड़ने में सक्षम है। कई दशकों के दौरान, सर्वो मोटर, मशीन विज़न, और सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम में उन्नतियाँ FPT को प्रोटोटाइपिंग से लेकर विशेष रूप से कम-वॉल्यूम उत्पादन तक का मुख्य अंग बना दिया है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग तकनीक का विकास

1980 के दशक में प्रारंभिक FPT प्रणाली धीमी और सीमित हो सकती थी। आज के मशीन बहुत तेज़ और चाटु हैं, जिनमें शामिल हैं:

• बहु-प्रोब विन्यास: एक साथ आठ प्रोब काम कर रहे होते हैं।
• AOI प्रणाली और MES सॉफ्टवेयर के साथ जुड़ा हुआ।
• अग्रणी अधिगम एल्गोरिदम परिवर्तनीय परीक्षण रणनीति के लिए।

जो एक समय ICT के लिए 'बस एक बैकअप' था, अब कई परिस्थितियों में पहला विकल्प हो सकता है—विशेष रूप से R&D में या ऐसे जटिल बोर्डों के लिए जिनके लिए महंगे फिक्सचर्स योग्य नहीं हैं।

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग कैसे काम करता है

1. डिजाइन इम्पोर्ट
• CAD या Gerber फाइलें FPT सॉफ्टवेयर में लोड करें।
• नेटलिस्ट, घटक स्थितियाँ और लेआउट जानकारी जैसी डेटा शामिल है।
2. परीक्षण योजना बनाएँ
• सॉफ्टवेयर आत्म-जनित करता है एक परीक्षण क्रम।
• इंजीनियर प्राथमिकताओं को महत्वपूर्ण बना सकते हैं (उदा., पहले शक्ति रेल्स की जाँच)।
3. प्रोबिंग प्रक्रिया
• प्रोब X-Y-Z अक्षों के साथ चलते हैं, प्रत्येक परीक्षण बिंदु को संपर्कित करते हुए।
• प्रतिरोध, वोल्टेज, क्षमता, और अधिक जैसी मापन लेखी गई है।
4. वास्तविक समय की विश्लेषण
• अपेक्षित मानों से कोई भिन्नता तुरंत चिह्नित की जाती है।
• डेटा को बड़े पैमाने पर गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली में अपनाया जा सकता है।
5. रिपोर्टिंग और स्टोरेज
• अंतिम रिपोर्ट में परिणामों का विवरण दिया गया है और मापी गई पैरामीटर।
• पुनर्मोड़ या अगले डिजाइन संशोधन के लिए जानकारी प्रदान करता है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्ट के फायदे

1. लागत-प्रभावी
- फिक्सचर्स की आवश्यकता नहीं: FPT, ICT द्वारा आवश्यक कस्टम फिक्सचर्स को हटा देता है, जिससे बड़े पैमाने पर शुरुआती लागत की बचत होती है।
- डिजाइन परिवर्तन पर तेज टर्नअराउंड: टेकडिजाइन फोरम 2023 के अनुसार, FPT का उपयोग करने वाली कंपनियां पारंपरिक विधियों की तुलना में फिक्सचर्स के खर्च में 70% तक कमी करती हैं।
2. लचीलापन और गति
- कम सेटअप समय: नए या बदले गए बोर्ड डिजाइन केवल सॉफ्टवेयर अपडेट की आवश्यकता होती है।
- बहुत से बोर्ड कंपैटिबिलिटी: मानक स्थिर बोर्ड से लेकर फ्लेक्स और HDI, FPT सभी को हैंडल करता है।
3. नन-डेस्ट्रक्टिव टेस्टिंग
- कम यांत्रिक तनाव: प्रोब्स परीक्षण बिंदुओं पर धीमे से स्पर्श करते हैं, संवेदनशील घटकों को संरक्षित करते हैं।
- महंगे प्रोटोटाइप्स के लिए आदर्श: जब बोर्डों को बदलना मुश्किल होता है, सुरक्षित परीक्षण महत्वपूर्ण होता है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग की सीमाएँ

• हाई-वॉल्यूम परियोजना के लिए आदर्श नहीं

- फ्लाइंग प्रोब टेस्ट (FPT) इन-सर्किट टेस्ट (ICT) से धीमा होता है, जिससे यह दैनिक सैकड़ों प्लेटों के उत्पादन में कम उपयुक्त होता है।
• क्रमिक परीक्षण
- बहुत सारे प्रोब सेटअप भी क्रमिक रूप से बिंदुओं का परीक्षण करते हैं, जिससे अत्यधिक बड़े चलन के लिए थ्रूपुट में सीमा लगती है।

उच्च-वॉल्यूम परिवेश में ICT अभी भी विजेता हो सकता है। हालांकि, मध्यम स्तर के उत्पादन, अक्सर डिजाइन परिवर्तन, या विशेष परीक्षण के लिए FPT अभी भी शीर्ष विकल्प है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्ट बनाम इन-सर्किट टेस्ट

• गति बनाम लचीलापन: बड़ी बैचेस के लिए ICT गति में अग्रगामी है, जबकि FPT लचीलापन में अनुपम है।
• छोटी बैचेस के लिए खर्च: ICT के फिक्सचर की लागत तब तक अवरोधक हो सकती है जब तक आप उच्च वॉल्यूम में उत्पादन नहीं कर रहे हैं, जबकि FPT में लगभग कोई हार्डवेयर ओवरहेड नहीं है।
• उपयोग का मामला: प्रोटोटाइप, R&D चरण, और विशेष छोटे चलन के चलन आमतौर पर FPT को पसंद करते हैं। स्थापित, स्थिर डिजाइन जो बड़े पैमाने पर उत्पादित होते हैं, वे ICT की ओर झुकते हैं।

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग के आदर्श उपयोग के मामले

1. प्रोटोटाइप्स और कम आयतन की चालू की
- परिवर्तन-सहिष्णु: जब लेआउट बदलता है, तो कोई फिक्सचर बनाने की जरूरत नहीं।
- त्वरित सत्यापन: अग्रिम चरण की प्लेटों पर जल्दी से पुनरावृत्ति करें बिना उच्च फिक्सचर खर्च के।
2. जटिल और उच्च-घनत्व PCBs
- उच्च सटीकता: अग्रणी HDI बोर्डों पर छोटे लेआउट्स पर पहुँच सकता है।
- कम नुकसान की जोखिम: हल्का प्रोबिंग छोटे या घनी भरी हुई घटकों को नुकसान पहुँचाने से बचाता है।

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग के दौरान मापे जाने वाले पैरामीटर

• विद्युत पैरामीटर

- सततता, प्रतिरोध, धारिता, प्रेरकत्व, वोल्टेज स्तर
- खुले सर्किट, आंशिक खुले, छोटे, या अधिक ड्रॉ की पहचान

• भौतिक घटक सत्यापन

- मौजूदगी और पोलरिटी जाँच: यकीन दिलाता है कि घटक प्लेट पर हैं और सही तरीके से रखे गए हैं
- मान सत्यापन: यह सुनिश्चित करता है कि घटक की रेटिंग BOM विनिर्देशों के अनुसार है

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग में उपयोग किए जाने वाले सामान

बाजार में शीर्ष मशीनें
• Acculogic Scorpion Series
• Seica Pilot V8 & V4
• Takaya APT Series
• Keysight Technologies Solutions

विचार करने लायक बातें
• संकेतकों की संख्या: अधिक संकेतक, तेजी से क्रमबद्ध परीक्षण
• सॉफ्टवेयर लचीलापन: CAD-आधारित परीक्षण उत्पादन, वास्तविक समय में विश्लेषण
• दृश्य प्रणाली: कैमरे की सजामगी छोटे पिच के लिए और स्वचालित फिडुशियल पहचान

फ्लाइंग प्रोब टेस्टिंग प्रक्रिया समझाई गई

PCB डिज़ाइन डेटा आयात करें

1. स्वचालित परीक्षण योजना उत्पादन
2. बोर्ड रखना
3. ऑप्टिकल सजामगी
4. प्रोबिंग शुरू होती है
5. विद्युत परीक्षण
6. डेटा लॉगिंग और रिपोर्टिंग
7. जरूरत पड़ने पर पुन: परीक्षण करें

सॉफ्टवेयर और प्रोग्रामिंग

आधुनिक FPT सॉफ्टवेयर का संभालना है:

• स्वचालित परीक्षण उत्पादन: Gerber/ODB++ फ़ाइलों से तेजी से परीक्षण योजनाएँ बनाएँ
• नेटलिस्ट तुलना: वास्तविक कनेक्शन की स्कीमेटिक इरादों की तुलना करें
• खराबी निदान: मापदंडों में विफल होने वाले विशिष्ट पैड्स या ट्रेस का पता लगाएं
• MES/ERP प्रणालियों के साथ एकीकरण: वास्तविक समय की खराबी डेटा को उपक्रम प्रबंधन डैशबोर्ड में डालता है

SMT असेंबली लाइन के साथ इंटीग्रेशन

ऑनलाइन परीक्षण
• मध्यम आयाम के लिए उपयुक्त है
• वास्तविक समय में दोष पता करना और स्वचालित बोर्ड हैंडलिंग

ऑफ़लाइन परीक्षण
• प्रोटोटाइप या चर छोटे पैमाने पर बैच के लिए सबसे अच्छा
• प्रत्येक बोर्ड के लिए हाथ से लोडिंग, अधिक सजातीय विकल्प

वर्कफ्लो ऑप्टिमाइज़ेशन
• वास्तविक समय के अलर्ट: सभी सभी जल्दी से सही जुटाएं, अपशिष्ट को न्यूनतम करने में मदद
• स्मार्ट पुनर्कार्य प्रबंधन: खराब बोर्डों को परिसंवर्द्धन के लिए और फिर से जाँचने के लिए आसानी से फ्लैग किया जाता है

निष्कर्ष

फ्लाइंग प्रोब परीक्षण मध्यम या कम आयाम में PCB यांत्रिकी के लिए अद्वितीय लचीलापन और लागत बचत प्रदान करता है - विशेष रूप से उत्पाद विकास के दौरान। जबकि यह महान उत्पादन चलन के लिए In-Circuit Testing की गति का साहस नहीं कर सकता, यह ऐसे परिदृश्यों में उत्कृष्ट है जहां डिजाइन परिवर्तन अक्सर होते हैं या जटिलता अधिक है।

बोर्ड को क्षतिग्रस्त न करके विद्युतीय और भौतिक जाँचों को स्वचालित करके, FPT आपको शुरुआती चरण में खराबी पकड़ने में मदद करता है, डिजाइनों को विश्वसनीयता से बदलने की अनुमति देता है, और उच्च-गुणवत्ता के उत्पाद पहुँचाता है। यदि आपका ध्यान चालूता, सटीकता, और बजट-अनुकूल समाधानों पर है, तो Flying Probe Testing आपके PCB जाँच में एक आवश्यक है।

पूछे जाने वाले प्रश्न

1. क्या Flying Probe Testing डब्बिंग समस्याओं का पता लगा सकता है?
हाँ। जबकि यह AOI या X-ray की तरह विज़ुअल डेटा नहीं प्रदान करता, FPT प्रभावी रूप से ओपन, शॉर्ट, और कुछ कंपोनेंट-प्लेसमेंट त्रुटियों को पहचानता है जो डब्बिंग दोषों से होती हैं।
2. Flying Probe Testing की सटीकता कैसी है?
बहुत सटीक। उच्च-अंत:स्तरीय प्रणालियाँ माइक्रोन स्तर की प्रécision प्रदान करती हैं, जो fine-pitch कंपोनेंट्स या घनी PCB लेआउट्स के लिए आदर्श हैं।
3. क्या Flying Probe Testing डबल-साइडेड PCBs के लिए उपयुक्त है?
पूरी तरह से। आधुनिक FPT मशीनें न्यूनतम सेटअप बदलाव के साथ डबल-साइडेड बोर्ड्स का परीक्षण करती हैं, प्रत्येक पक्ष को या तो क्रमिक रूप से या प्रोग्राम किए गए क्रम में प्रोब करती हैं।
4. Flying Probe Test को प्रोग्राम करने में कितना समय लगता है?
प्रोग्रामिंग अपेक्षाकृत तेज़ होती है। उन्नत सॉफ्टवेयर का उपयोग CAD डेटा से परीक्षण प्रक्रियाओं को ऑटो-जनरेट करने के लिए किया जा सकता है, अक्सर कुछ घंटों में।
5. क्या मैं अंतिम उत्पाद परीक्षण के लिए FPT का उपयोग कर सकता हूँ?
हाँ। इसकी गैर-विनाशी प्रकृति और विस्तृत विद्युत परीक्षण अंतिम जाँच कदम को बनाते हैं, विशेष रूप से कम-आयतन या उच्च-विश्वसनीयता अनुप्रयोगों में।