Тестирование продукции.

Тестирование готового изделия представляет собой весьма непростой технологический процесс. Естественно конкретное предназначение тестируемого устройства в конечном итоге предопределяет алгоритм тестирования. Если изделие представляет собой, к примеру, начинку говорящей игрушки, работающую от батареек, то процесс тестирования ограничивается нажатием на кнопочку "пуск" и прослушиванием фразы. Понятно, что если на тысячное нажатие игрушка пробормочет нечто нечленораздельное, а то и вовсе промолчит, ничего страшного не произойдет, нажмут еще раз, или выбросят за ненадобностью. Другое дело, если устройство задействовано в сложном технологическом процессе, летает в космосе или помогает врачам в их нелегком труде. Страшно представить, что может произойти в случае сбоя в работе. Здесь процесс тестирования весьма не прост. Попробуем отметить основные моменты обеспечения надежности выпускаемого оборудования.

1. Тестирование готового устройства начинается еще на ранних этапах проектирования. Прежде всего это касается выбора элементной базы. Компоненты должны безусловно работать в более широких диапазонах параметров окружающей среды, чем реальные условия будущей эксплуатации устройства. Так, если возможно уменьшение температуры окружающей среды до отрицательных значений, требуется применение комплектующих индустриального термодиапазона. Никакие резоны вроде: "да меньше минус одного градуса не будет", не могут быть оправданием применения коммерческих комплектующих. Всегда следует помнить, что законы Мэрфи и Паркинсона никто не отменял. На этом этапе тестирования происходит проверка соответствия поставляемых комплектующих предъявляемым к ним требованиям.

Начинается все естественно с осмотра маркировки на корпусах. Если маркировка соответствует тому, что было заказано, осмотр продолжается уже вооруженным глазом. Из партии случайным образом выбираются несколько экземпляров и производится декорпусирование. То есть при помощи химических реактивов из корпуса извлекается кристалл. Микросхема, конечно, становится не пригодной для дальнейшей эксплуатации, но ценой своей жизни позволяет спасти весь технологический процесс. Дело в том, что при современном развитии печатного дела стереть старую и нанести новую маркировку на корпус микросхемы не составляет особого труда. Чем и пользуются не чистые на руку дельцы. Собирая некондиционные изделия и сортируя их по типоразмерам корпусов, они могут изготовлять муляжи практически любых компонентов. Исключение составляют только группы "милитари" и "аэроспейс", но это отдельная тема. К счастью, изготовители микросхем маркируют подложку кристалла. Это как шелкография на печатной плате. Нужен только сильный микроскоп, чтобы эту маркировку разглядеть. В нашей компании подобный осмотр производится при помощи оптического и электронного микроскопов. Последний позволяет помимо разглядывания кристалла проанализировать спектр характеристического рентгеновского излучения и тем самым установить химический состав покрытия контактных площадок микросхемы. Это необходимо для отсева паяных изделий.

Убедившись, что микросхемы визуально соответствуют предъявляемым требованиям начинаем проверку их физического соответствия. Для этого некоторая случайная выборка из партии помещается в специальное устройство, где микросхемы начинают нещадно истязать зноем и холодом, трясти как грушу, повышать и понижать давление во всех диапазонах параметров предусмотренных спецификацией. Если комплектующие с блеском проходят сквозь горнило подобных испытаний, то делается вывод, что они пригодны для дальнейшей работы. Лучше конечно подобным образом мучить всю партию, но при широкой номенклатуре процесс тестирования может занять слишком много времени. Но это вопрос согласования с заказчиком.

2. Следующий немаловажный процесс, тестирование печатных плат. Все естественно слышали про электротестирование. Это, когда плата проверяется на отсутствие замыканий и разрывов проводов при помощи несколько усложненной модели пробника. Но этого оказывается не достаточно. Дело в том, что на проводниках печатной платы могут после травления оставаться острые выступы. Которые, в силу законов электростатики, под воздействием электрического поля могут удлиняться за счет диффузии ионов меди. Со временем отдельные острия могут вытянуться настолько, что замкнут соседнии проводники. Кроме этого, из-за неравномерности распределения ингредиентов в травильных ваннах некоторые участки печатной платы могут быть перетравлены, то есть проводники окажутся тоньше, чем нужно. Чтобы выбраковать подобные платы в ходе тестирования, необходим видеоконтроль. В этом случае изображение слоя фотографируется и сравнивается с фотошаблоном. Процесс естественно происходит автоматически.

3. Но вот плата, наконец, смонтирована. Наступает этап контроля качества пайки. Это делается визуально с помощью различных приспособлений расширяющих диапазон электромагнитных волн воспринимаемых человеческим глазом. Осмотр начинается в видимом диапазоне, а заканчивается в ренгеновском. Поледнее просто необходимо при контроле качества пайки BGA корпусов.

4. Далее наступает черед электротестирования готового изделия. Для этого на проводниках печатной платы предусматриваются контрольные точки, незакрытые паяльной маской. Поместив в тестер эталонную плату, снимаем карту потенциалов в контрольных точках. Далее вновь изготовленные платы помещаются в тестер и происходит сравнение их карт с эталонной. Этот этап возможен только при наличии контрольных точек на проводниках. Об это должен позаботиться дизайнер.

5.После этого готовые устройства помещаются в иммулятор различных изменений параметров окружающей среды. Устройства греют, охлаждают, трясут. То есть испытывают их так же, как на первом этапе микросхемы.

6. И, наконец, наступает последний этап. Устройство включают и проверяют все режимы его работы. При необходимости проверяется защита от перенапряжения на отдельных проводниках, определяемых техническими условиями изделия. Проверяется также изоляционная прочность готового изделия. Этот параметр также определяется техническими условиями. Это особенно важно в медицине, чтобы не покалечить пациента электрическим током.

Существуют еще тесты на радиационную защиту и некоторые другие условия характерные для военных и космических приложений. Наша компания имеет возможность обеспечить проверку устройств на соответствие подобным требованиям.