Martes, 12 Septiembre 2017 17:57

Introducción a los ICT’s

Rate this item
(0 votes)

Introducción.

El termino de Equipo Automático de Prueba, en ingles Automatic Test Equipment o ATE, aplica para muchos tipos de sistemas programables controlados por computadora. Este equipo de este tipo es utilizado en muchas fases en procesos de manufactura, incluyendo:

  • Manufactura de componentes
  • A seguranza de Calidad
  • Inspección de Recibo
  • Prueba de PCB's o tableros.
  • Sistemas de Prueba
  • Servicio en el campo (Clientes, Garantías, etc.)

Nosotros nos enfocaremos en una específica categoría de equipos automáticos de prueba, el ICT, o In-Circuit Testers.

Estos probadores son típicamente utilizados para probar completamente los PCB's o tableros en ambientes de manufactura.

Que es un ICT?

Un ICT es un probador con la capacidad de probar cada componente de un PCB, uno a la vez y lo hace mientras el componente está conectado a toda la circuitería de ese tablero, es decir se encuentra "in-circuit".

Primero, el probador verifica que no existan cortos o circuitos abiertos no deseados, después de esto aísla y prueba por separado cada componente en el tablero, uno por uno. Estas técnicas serán descritas más adelante.

Antes de iniciar con lo que es In-Circuit Test, les mostrare algunos aspectos importantes de manufactura y prueba de los circuitos impresos (PCB Printed Circuit Board).

Como todos sabemos, el diseño y el ensamble de los PCB’s básicamente consiste de los siguientes pasos:

  1. Primero, partiendo del esquemático se diseña el ensamble y los dibujos de las perforaciones. Estos dibujos muestran como será colocado cada componente, donde irán las pistas y como será montado cada componente y la localización de sus agujeros.
  1. Seguido de esto el PCB es perforado donde van los agujeros de los componentes y estos agujeros conectan con las pistas que lleva el PCB.
  1. Después, los componentes son montados en la placa, manualmente o automáticamente por un equipo de inserción automática.
  1. Finalmente el componente es soldado usualmente por una máquina de soldadura de ola.
  1. Una vez ensamblado el PCB, este es probado.

Desafortunadamente estos pasos no siempre son desarrollados sin fallas.

1. Abajo se muestran algunas de las típicas fallas o las fallas más comunes que se presentan en los PCB's ensamblados.

Corto de Soldadura

Dos o más pistas en el PCB se encuentran en corto circuito, esto puede ser causado por la soldadura durante el proceso de soldado en máquina de soldar de ola. Este tipo de cortos es una de las fallas más comunes.

2. Una o más pistas abiertas.

Pista Abierta3. Un componente equivocado, normalmente estos errores ocurren con las resistencias, por ejemplo una resistencia de 100 Ohm fue insertada en lugar de una de 1000 Ohm.

Componente Equivocado

4. Un componente fue insertado de una manera equivocada, esto normalmente sucede con los diodos o los transistores que son colocados de forma inversa.

Componente Invertido5. Una mala conexión debido a soldaduras frías, soldaduras fracturadas o un pin quebrado.

Soldaduras frías6. Ausencia de algún componente.

Ausencia de componentes

Ahora consideremos el costo de reparación de estas fallas.

Costos de reparación Inf

Costos de reparación

Porque necesitamos un ICT?

Primeramente, tenemos que tomar en cuenta como trabajan todos los circuitos en el PCB antes de pensar como los vamos a probar, una vez cruzada esta barrera, tenemos que escribir procedimientos de prueba especificando exactamente como será probado el PCB.

Es importante considerar que tenemos que hacer todos los circuitos de prueba para simular las condiciones necesarias y por otra parte no podemos estar seguros que el tablero o PCB trabajara apropiadamente bajo todas estas condiciones, una vez que se han documentado los procedimientos de prueba, tenemos que armar todo el equipo necesario: osciloscopios, fuentes de voltaje, fuentes de corriente, multímetros, circuitos de acondicionamiento de señal, etc...

Prueba Manual

Si deseamos hacer todas las pruebas antes mencionadas de forma manual, lo primero sería conectar todo el equipo a los puntos de prueba del PCB, algunos de los cuales serán difíciles de alcanzar. En caso de tener la necesidad de probar muchos tableros, posiblemente requiera la construcción de un fixture debido a la necesidad de simplificar conexiones a los puntos de prueba, una vez conectado todo, enciende el equipo y aplica las entradas de señales al circuito y realiza todas las mediciones que sean necesarias de acuerdo al procedimiento de prueba antes diseñado, para determinar si el tablero está funcionando apropiadamente y por supuesto también para determinar si este no está funcionando, para así encontrar la parte defectuosa y remplazarla.

Definitivamente es demasiado trabajo  y aún hay más, tenemos que apagar el equipo, reconectar otro tablero, encender el equipo y volver a aplicar esas entradas para verificar las lecturas en las salidas, esto representa una excesiva necesidad de trabajo y lo que sucede aquí es que un PBC puede llegar a tener tiene cientos o miles de conexiones o nodos.

El siguiente tablero es solo una muestra de un PCB con cientos de puntos de prueba:

MB

En la información que hemos estudiado hasta este punto no hemos contemplado a los componentes más complejos como los microprocesadores y otros integrados tipo LSI (Large Scale Integration). No debemos olvidar que todos estos componentes están interconectados en el PCB, y si una salida no obtenemos el resultado deseado, como podríamos saber cuál componente está causando la falla, además de que no hemos considerado que en tableros con sistemas digitales comúnmente es necesario programar los circuitos integrados ya sean microprocesadores, microcontroladores o memorias, ya sea para descargar un programa, para almacenar el número de serie del PCB o UUT o simplemente para cambiar el valor de una bandera para asegurar que el tablero paso por el proceso de prueba, esto nos dispara la cantidad de trabajo y es lo que hace necesario tener un equipo o sistema de prueba controlado por una computadora que controle todos los instrumentos de medición y generadores mediante un software que nos haga más simple el proceso y que aplique todas las señales a las entradas y mida todas las salidas y determine si pasa o falla y que componente lo está causando. Y por todas estas razones es tan necesario contar con un equipo de ICT para la prueba de PCBs.

En la siguiente imagen se puede observar de una manera simplificada como sería el proceso de prueba para un PCB:

PCB Under Test

Si todas las pruebas fueron exitosas, el tablero es considerado como un tablero bueno, si falla en una o más pruebas, el tablero es declarado como malo y el sistema reporta la falla y la causa de la falla.

Cada componente es probado separadamente, por lo que el determinar la causa de la falla es un trabajo fácil para un In-Circuit Tester.

Read 114 times Last modified on Martes, 12 Septiembre 2017 18:24
More in this category: Portada ICT »