Verifica funzionale dei PCB e ruolo della collaborazione con il produttore

Zachariah Peterson
|  Created: April 1, 2020  |  Updated: December 9, 2020
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Se volete assicurarvi che la vostra scheda funzionerà come previsto, dovrà superare una serie di test durante la prototipazione, la produzione su larga scala e il post-assemblaggio. La verifica funzionale dei PCB comprende una serie di test che consentono di qualificare la funzionalità della scheda includendo qualsiasi aspetto, dal comportamento del segnale al controllo dei cortocircuiti. Per accertarvi che la verifica sia eseguita appropriatamente, dovrete assicurarvi che il vostro produttore comprenda appieno i requisiti funzionali del vostro dispositivo.

Verifica degli apparecchi per la verifica funzionale dei PCB
Verifica degli apparecchi per la verifica funzionale dei PCB

Se volete assicurarvi che la vostra scheda funzionerà come previsto, dovrà superare una serie di test durante la prototipazione, la produzione su larga scala e il post-assemblaggio. La verifica funzionale dei PCB comprende una serie di test che consentono di qualificare la funzionalità della scheda includendo qualsiasi aspetto, dal comportamento del segnale al controllo dei cortocircuiti. Per accertarvi che la verifica sia eseguita appropriatamente, dovrete assicurarvi che il vostro produttore comprenda appieno i requisiti funzionali del vostro dispositivo.

 

Può accadere che un produttore debba modificare la vostra progettazione per assicurarsi che tutte le verifiche funzionali sui PCB possano essere eseguite in maniera appropriata. Tali modifiche alla progettazione includono l’aggiunta o lo spostamento di strutture di prova, lo scambio o lo spostamento di componenti e la progettazione di punti di in-circuit test nella progettazione. Anziché inviare continuamente file di progettazione, potete accelerare la qualifica della progettazione e assicurarvi che il produttore capisca i requisiti di verifica collaborando con il produttore in tempo reale. Il modo migliore per implementare questo processo consiste nell’usare un sistema basato sul cloud per l’accesso ai dati, la condivisione e la collaborazione.

Cos’è la verifica funzionale dei PCB?

Il vostro prossimo PCB dovrà superare svariate ispezioni durante la produzione, incluse ispezioni visive, in-circuit test (ICT) o test della sonda volante, e persino prove al banco automatizzate o semi-automatizzate. La verifica funzionale di PCB è il regime di verifica più completo per stabilire se una scheda prodotta può lasciare la fabbrica ed essere spedita al cliente. L’obiettivo è identificare i difetti di produzione che influiscono sull’affidabilità, la presenza di componenti mancanti o errati e la presenza di circuiti aperti/in corto nelle reti o nelle connessioni saldate.

 

Tra i vari set di test che possono essere eseguiti su qualsiasi scheda, la verifica funzionale dei PCB offre la panoramica più completa sul comportamento del segnale. Ciò va oltre la verifica in-circuit, in cui i singoli componenti sono esaminati dopo essere stati saldati. La verifica funzionale offre la decisione di approvazione e rifiuto finale su un PCB fabbricato. Alcuni problemi di segnale che possono essere identificati nel corso di una verifica funzionale sono:

  • Problemi di integrità dell’alimentazione: ripple PDN eccessivo durante l’uso, rumore di frequenza basso e jitter eccessivo sono alcuni esempi. 
  • Distorsione del segnale e altri comportamenti: distorsione del segnale eccessiva su varie reti, slittamento del segnale nei bus e altri comportamenti nella scheda.
  • Corrente/tensione errata: anche se può sembrare banale, una corrente o una tensione errata può essere dovuta al posizionamento di un componente sbagliato, alla mancanza di un componente o alla presenza di una caduta IR eccessiva in un punto qualsiasi della scheda.

 

Considerate tutte le aree che devono essere esaminate durante una verifica funzionale, la verifica funzionale di PCB completa richiede la costruzione di un dispositivo di verifica personalizzato per la vostra scheda che può avere un prezzo elevato. I costi aumentano quando si lavora con software integrati che possono richiedere la scrittura di un programma di verifica personalizzato. Tuttavia, la verifica funzionale si ripaga rapidamente da sola con cicli di produzione a volume elevato poiché aiuta a garantire una qualità e un rendimento elevati.

I dispositivi di verifica funzionale di PCB automatizzano il processo di qualifica ed eliminano la stragrande maggioranza dei test manuali
I dispositivi di verifica funzionale di PCB automatizzano il processo di qualifica ed eliminano la stragrande maggioranza dei test manuali

Perché la collaborazione con il produttore è così importante

Se non avete mai progettato una scheda che possa essere sottoposta a una verifica completa o non siete certi della capacità di alcune scelte di progettazione di essere sottoposte a verifica, il vostro produttore può rivelarsi molto utile nell’aiutarvi a modificare la vostra progettazione prima della produzione. La maggior parte delle progettazioni di PCB viene messa in pausa prima della produzione per un gran numero di ragioni, e alcune vengono addirittura rinviate ai designer per apportare delle modifiche. La collaborazione con il produttore nelle prime fasi del processo di progettazione può accelerare eventuali modifiche da apportare alla progettazione e ridurre i tempi di consegna. Il vostro obiettivo dovrebbe essere assicurarvi che la vostra scheda sia conforme alle raccomandazioni DFM e alle capacità di verifica del vostro produttore.

 

Per arrivare alla produzione rapidamente e accertarvi che la vostra scheda possa essere testata accuratamente, assicuratevi che il vostro produttore offra i servizi seguenti:

  • Ingegneri qualificati che sviluppino continuamente hardware/software di verifica funzionale, dispositivi di prova e strutture di prova.
  • Una suite di apparecchiature di verifica per verifiche funzionali di PCB, test della sonda volante, ICT e procedure di verifica manuali a seconda della necessità.
  • Visibilità sulla supply chain e collaborazione con produttori, grandi distributori e broker di componenti/laminati.
  • Collaborazione sullo sviluppo di test per blocchi di circuiti critici e documentazione accurata dei risultati di verifica.

 

Con i giusti strumenti di collaborazione integrati nel vostro software di progettazione, il vostro produttore può collaborare con voi in qualsiasi di queste aree garantendovi che i vostri requisiti di verifica dei PCB siano chiari.

Con Altium Concord Pro assicurate una verifica funzionale dei PCB appropriata

Quando designer e produttori collaborano con una piattaforma di gestione dei dati e progettazione basata sul cloud, entrambe le parti avranno una visibilità completa su tutti gli aspetti della progettazione. Designer e produttori possono muoversi con facilità all’interno del processo di qualifica della progettazione e collaborare per assicurarsi che i requisiti di verifica funzionale dei PCB siano compresi e che eventuali modifiche alla progettazione non abbiano effetti sulle prestazioni del dispositivo. Questo è il tipo di esperienza collaborativa che troverete in Altium Concord Pro.

 

Queste funzioni collaborative sono accessibili da entrambe le parti in Altium Designer. Ogni parte può inviare e ricevere proposte di modifica alla progettazione senza dover ricorrere a e-mail, chat o altri metodi di comunicazione obsoleti. Grazie a prodotti avanzati che offrono requisiti meccanici precisi, le funzioni di collaborazione ECAD/MCAD in Altium Concord Pro consentono una collaborazione in tempo reale sulla progettazione che prende in esame tutti gli aspetti meccanici di un nuovo prodotto.

ECAD/MCAD co-designs for PCB functional testing in Altium Concord Pro
Collaborazione MCAD con un produttore di PCB in Altium Concord Pro e SolidWorks

Il set integrato di strumenti di collaborazione in Altium Concord Pro™ è la soluzione ideale per collaborare con il vostro produttore, ottenere visibilità sulla supply chain e assicurare una verifica funzionale dei PCB accurata durante le produzione. Potrete accertarvi che il vostro produttore di PCB comprenda appieno i requisiti del vostro dispositivo e che eventuali modifiche della progettazione non alterino le prestazioni del dispositivo prima della verifica funzionale. Inoltre, queste funzioni sono accessibili dagli strumenti di progettazione di PCB standard del settore in Altium Designer®, dando così vita alla piattaforma di pianificazione della progettazione e della produzione più efficace del settore. 

Contattateci o scaricate una versione di prova gratuita di Altium Designer® e Altium Concord Pro™. Avrete accesso alle funzioni di co-progettazione MCAD/ECAD, layout di PCB, documentazione e gestione dei dati migliori del settore in un unico programma. Parlate con un esperto di Altium per saperne di più.

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Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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