Piattaforma di collaudo a sonde mobili

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1 Piattaforma di collaudo a sonde mobili

2 Pilot 4D è la linea di sistemi di collaudo automatico a sonde mobili completa e versatile, nata per offrire la più vasta gamma di prestazioni oggi disponibili su un tester di tipo Flying probe per schede elettroniche. PERCHÉ SCEGLIERE UN TESTER FLYING PROBE I vantaggi forniti da un sistema di collaudo a sonde mobili, rispetto ai tradizionali tester in-circuit, sono essenzialmente tre: Non è necessaria una fixture: la scheda viene bloccata in macchina con un sistema di fissaggio universale, senza bisogno di adattatori meccanici; eliminando i tempi ed i costi di produzione delle fixture, si parte immediatamente con lo sviluppo del programma di collaudo, migliorando la flessibilità ed i tempi di risposta alle esigenze di collaudo. Maggiore accessibilità alle NET: non è indispensabile che la scheda possieda un test point per ogni net, poiché un ATE a sonde mobili può tranquillamente contattare anche i pad dei componenti SMD o i fori di via. Alcuni modelli di sonde mobili prevedono, inoltre, la possibilità di accedere da entrambi i lati della scheda. In-circuit, funzionale e programmazione, tutto in uno: si possono eseguire vari tipi di collaudo con un unico programma di test in un unico sistema anziché servirsi di più postazioni di test, ottimizzando i tempi e riducendo la movimentazione delle schede in azienda. ARCHITETTURE DIVERSE PER DIVERSE SOLUZIONI La linea Pilot 4D offre diverse soluzioni, ognuna con un architettura ottimizzata per un suo utilizzo specifico. L architettura orizzontale dei sistemi Pilot 4D L4, è la soluzione da linea pass-trought, gestendo la completa automatizzazione del processo, secondo il protocollo SMEMA, e dando la possibilità di integrare fixture speciali per migliorare il collaudo (per esempio integrando una fase di on-board programming). L architettura verticale proposta dai sistemi Pilot 4D M4 e Pilot 4D V8 ottimizza invece il collaudo contemporaneo da entrambi i lati dell UUT, utilizzando rispettivamente 4 o 8 sonde, e permettendo di incrementare la copertura del test laddove i test point siano solo su un lato ed alcune net siano accessibili solo dall altro. Questa soluzione, maturata negli anni anche nel campo del test di stampati nudi, rappresenta un innovazione tecnologica importante, che rivoluziona l applicabilità del sonde mobili nel collaudo delle schede, soprattutto in ambito di schede densamente popolate e con ridotta accessibilità. La posizione verticale della scheda rende nullo infatti l effetto della forza di gravità: le vibrazioni su un sistema ad architettura verticale sono di gran lunga più ridotte e smorzate, a beneficio della precisione e stabilità di contatto. A garantire una perfetta gestione del contatto, vi sono algoritmi software in grado di acquisire la eventuale curvatura o svergolamento della UUT, garantendo ancor più un appoggio del probe delicato e preciso: queste prestazioni sono fondamentali in caso di contattazione su pad di componenti SMD. Vibrazioni di una scheda all interno dell ATE a sonde mobili

3 I modelli spaziano da 4 a 8 sonde, per accedere ad uno solo o a entrambi i lati di una scheda contemporaneamente, per poter testare la scheda sia in verticale che in orizzontale all interno del sistema. PILOT 4D : 4 DIMENSIONI DI COLLAUDO I sistemi Pilot 4D trovano ovviamente applicazione nel collaudo di produzione di schede elettroniche di qualsiasi genere. Prototipazione (NPI): quando il progetto della scheda non sia ancora ultimato e si renda necessaria una verifica del funzionamento dei prototipi, il Flying Probe risponde veloce e flessibile, senza la necessità di creare fixture o banchetti di collaudo dedicati. Produzione: l evoluzione degli algoritmi e delle strategie di collaudo presenti nella nuova release software VIVA 3.0 rendono il sistema a sonde mobili Seica sempre più veloce ed impiegabile nella fase di produzione. Diverse soluzioni di collaudo integrate, come la programmazione on board (OBP), ispezione ottica, analisi termica e possibilità di inserire test funzionali sulla scheda Sonde del sistema Pilot 4D V8 alimentata, permettono di riunire ed ottimizzare le differenti fasi produttive. Riparazione: quando i classici collaudi ICT vengono ridotti o abbandonati per mancanza di accessibilità e la produzione si affida un collaudo funzionale finale, il Flying Probe può costituire un valido strumento di riparazione, capace di fornire una diagnostica mirata ed efficiente. A fronte di diversi difetti rilevati sulla scheda, algoritmi evoluti permettono di guidare il riparatore verso la causa di difetto più probabile, gestendo e razionalizzando quella che un tempo era l esperienza del riparatore. Reverse Engineering: la riparazione di schede provenienti dal campo può risultare difficile, soprattutto nei casi in cui la documentazione progettuale non sia più disponibile; sono pertanto possibili operazioni di reverse engineering, dalle quali si riescono a ricostruire layout e schemi elettrici delle schede. In questo caso, i sistemi Pilot M4 e Pilot V8 sono i più adatti, avendo la possibilità di contattare la scheda da entrambi i lati. Per il reverse engineering di una scheda, infatti, è fondamentale poter accedere ad entrambi i lati della UUT, in modo da rilevare le connessioni tra i diversi layer. Numerose sono le opzioni software disponibili sulla piattaforma VIP di Seica, che spaziano dalle tecniche di ricostruzione della netlist, ai metodi di collaudo orientati alle net, alle utility software che aiutano l operatore nell identificazione precisa del componente guasto. Tali opzioni differenziano i Flying Probe Seica dai classici tester MDA di produzione e rendono pertanto la linea Pilot 4D estremamente potente, flessibile ed efficace in qualsiasi utilizzo. PIATTAFORMA VIP COMUNE AFFIDABILITÀ MECCANICA GARANTITA Tutti i sistemi della linea Pilot 4D nascono dalla piattaforma Seica VIP (Viva Integrated Platform), un concentrato di tecnologia all avanguardia e di software potente, ma semplificata nell utilizzo e rivolta anche ad utilizzatori che non siano prettamente tecnici specializzati in collaudi automatici. Ciò è possibile in primo luogo da un punto di vista hardware, grazie al sofisticato sistema di misura integrato (modulo ACL), basato su tecnologia DSP, che è in grado di eseguire misure, condizionamento e trattamento di segnali in maniera completamente automatica; in secondo luogo, il software di gestione VIVA, dotato di potenti routine di autodebug dei programmi di test, è in grado di sgravare l operatore da lunghe operazioni di messa a punto manuale. L assenza di disturbi di misura è garantita da connessioni tramite cavo a fibra ottica tra il modulo di misura e l unità centrale di gestione del sistema (PC): questo consente di disaccoppiare dalle misure ed azzerare completamente il rumore elettrico inevitabilmente prodotto da altre parti dell ATE stesso, assicurando una precisione di misura estrema in qualsiasi condizione. La struttura meccanica della linea Pilot 4D utilizza una tecnologia oramai consolidata nel tempo: l accoppiamento tra sofisticati motori brushless e robuste viti a ricircolo di sfere, costituisce una soluzione snella ed a bassa inerzia, consentendo alte accelerazioni e movimenti rapidi e precisi, con impiego di ridotta potenza; questo permette di conseguenza una più semplice schermatura di qualsiasi fonte di disturbo elettrico. La tecnologia dei motori lineari viene invece impiegata nella movimentazione delle sonde lungo il loro asse Z, dove le piccole masse in gioco consentono di sfruttare appieno tale tecnologia. Il controllo dei motori di qualunque sistema Pilot 4D, siano essi di tipo brushless o di tipo lineare, è garantito dagli azionamenti Seica VIP; il loro collegamento in fibra ottica, unito ad un controllo ad anello chiuso del moto stesso (closed loop feedback) gestiscono non solo il movimento di tutti gli assi del sistema, ma anche gli encoder di cui sono dotati sia gli assi che i motori stessi. Gli azionamenti Seica VIP garantiscono massima accuratezza, ripetibilità di posizionamento e sicurezza per il sistema e l operatore.

4 L A G A M M A P I L O T 4D : PILOT 4D M4 Pilot 4D M4 è sicuramente indicato per coloro che vogliono ottenere la massima flessibilità da un tester a sonde mobili, per spaziare dal collaudo di produzione a quello di riparazione fino alla fase di reverse engineering. L architettura di Pilot 4D M4 è verticale, con due sonde mobili per lato, alle quali si aggiungono due sonde Openfix e due telecamere (una per lato di test). Questa dotazione consente ad Pilot 4D M4 di eseguire collaudi in-circuit, garantendo l accesso completo anche per le schede che non possiedono tutti i test point da un solo lato, con possibilità di posizionare i punti di guardia ed eseguire test con o senza alimentazione della UUT. Le 2 sonde OpenFix vengono impiegate inoltre per i test vectorless dei circuiti integrati. Poiché è dotato di sonde e di telecamere posizionate sui due lati della UUT, Pilot 4D M4 è ideale per eseguire operazioni di ricostruzione della netlist di una scheda, con possibilità di apprendere immagini di componenti e coordinate di pad e test point, per consentire un completo reverse engineering e quindi ricostruire lo schema elettrico o addirittura i dati CAD di un prodotto privo di qualsiasi documentazione progettuale. La possibilità di equipaggiare Pilot 4D M4 con due sonde termiche (una per lato della UUT) consente anche la verifica completamente automatica della temperatura di ogni componente, mediante la funzione Thermal Scan, nonché la scansione termografica completa della UUT, assicurando un formidabile strumento in più per la rilevazione dei guasti su schede provenienti da lotti di riparazione. PILOT 4D L4/H4 Pilot 4D L4 costituisce la miglior scelta per chi intende automatizzare al massimo il collaudo a sonde mobili, svincolandosi dalla costante presenza di un operatore che gestisca il tester. Grazie al convogliatore SMEMA di cui è dotato infatti, Pilot 4D L4 può essere accoppiato a magazzini di carico/scarico automatico e può effettuare il test incircuit/funzionale/visivo di schede elettroniche in maniera completamente autonoma, integrando tutte le tecniche di misura di cui è capace in un unico programma di test. L architettura orizzontale di Pilot 4D L4, indispensabile per il trasporto e l alloggiamento delle schede da collaudare all interno del tester, ne consente anche l impiego combinato con telai o vere e proprie fixture di supporto, che facilitano l impiego di canali fissi, sensori Openfix e cavi di alimentazione dal lato opposto a quello delle sonde mobili, per massimizzare il tasso di copertura guasti dei programmi di test. Il posizionamento delle risorse fisse sotto la UUT è facilitato dalla presenza di un piatto basculante, che consente l utilizzo di tali risorse anche in modalità automatica senza necessità della presenza di un operatore. L area utile di test di 610 x 540 mm permette a Pilot 4D L4 di poter accogliere schede o pannelli di schede particolarmente grandi, ed il suo rack di misura ad alta espandibilità ne consente l allestimento con un massimo di 1032 canali analogici, per l eventuale impiego di vere e proprie test fixture a letto ad aghi affiancate al sistema. Grazie alla piattaforma unica VIP ed al relativo software di gestione VIVA, lo stesso programma di test su Pilot 4D L4 potrà essere utilizzato indifferentemente a sonde mobili o a letto ad aghi, in funzione delle esigenze produttive dell utente. Per coloro che non necessitano dell automazione, la versione a carico/scarico manuale Pilot 4D H4 rappresenta la soluzione ideale per dotarsi di un completo tester a sonde mobili, adatto al collaudo di schede accessibili da un unico lato poiché progettate secondo le più comuni regole di design for testability.

5 1 PIATTAFORMA, 3 SISTEMI SOLUZIONI PILOT 4D V8 Pilot 4D V8 rappresenta l ultima frontiera del collaudo a sonde mobili, per coloro che vogliono combinare il massimo delle prestazioni sia in termini di velocità che di copertura in qualsiasi contesto: collaudo di prototipi, di serie di produzione, o riparazione di schede di qualsiasi tipo. Pilot 4D V8 mette a disposizione addirittura fino a 16 risorse mobili per il test della UUT: 8 sonde mobili elettriche (4 per lato), 2 sonde mobili Openfix (1 per lato), 2 sonde mobili di potenza (1 per lato), 2 telecamere CCD (1 per lato) e 2 sonde termiche (1 per lato), unite in un architettura verticale, estremamente compatta e robusta, rendono il Pilot 4D V8 davvero unico nel suo genere. Le numerose sonde mobili di cui è dotato favoriscono addirittura l esecuzione di test paralleli su due UUT in contemporanea, praticamente dimezzando i tempi di collaudo rispetto ad un tradizionale sistema a 4 sonde mobili. Le sonde mobili di potenza, inoltre, vengono impiegate per alimentare la UUT senza l ausilio di alcun cavo fisso supplementare: sono quindi utili nell implementazione di test funzionali su pannelli di schede multiplate. Pilot 4D V8, essendo la soluzione più completa, è in grado di ricevere ed utilizzare senza alcun problema tutti i programmi di test già sviluppati su altri sistemi flying probe Seica, qualsiasi essi siano; la sua dotazione di sonde mobili gli consente di operare in tutte le modalità possibili (2 o 4 sonde da un solo lato o da entrambi). Pilot 4D V8 con caricatore automatico Test parallelo su Pilot 4D V8 La nuova versione automatizzata di Pilot 4D V8 è dotata di un apertura sul lato destro per permettere il carico/scarico delle schede secondo il protocollo SMEMA; se necessario, il Pilot 4D V8 può essere dotato di un modulo di carico/scarico nel quale le schede vengono alloggiate in comuni rack ed il sistema può lavorare in completa assenza di un operatore dedicato. Il modulo di carico/scarico è disponibile nella versione a singolo rack, oppure nella versione multirack, ovvero con numero di rack che può variare da 3 a 12; in questo modo l autonomia di funzionamento può essere notevolmente incrementata. Ogni rack potrà alloggiare anche schede di tipo differente e, tramite un barcode posto sul rack, il Pilot 4D V8 sarà in grado di caricare il programma di test opportuno.

6 FNODE-PWMON TECNICHE NET-ORIENTED Firma analogica di una net (FNODE) I sistemi Pilot 4D, oltre ad eseguire i normali collaudi di tipo incircuit e funzionale, prevedono anche l impiego di tecniche di misura cosiddette net oriented, ovvero basate su misure eseguite sulle net della scheda, senza particolare riferimento ai componenti singoli di quest ultima. Grazie a queste nuove metodologie di collaudo, è possibile principalmente velocizzare il test in-circuit, diminuendo notevolmente il numero di misure utili da effettuare e mantenendo inalterato il tasso di copertura dei programmi di test stessi. L impiego di tecniche di collaudo orientate alla net e non al componente, è altresì strategico e praticamente indispensabile per tutti quei casi in cui si debba allestire un collaudo in assenza parziale o totale di informazioni relative alla UUT (quali dati CAD e schemi elettrici). In questi casi, la prestazione di poter confrontare il comportamento analogico di una net (opportunamente stimolata) tra una scheda campione di riferimento e la scheda guasta, fornisce numerose indicazioni per la localizzazione dei difetti (tecnica FNODE). Ugualmente, con la tecnica PWMON, è possibile fare un analisi comportamentale delle net a scheda alimentata, per intercettare tutti quei guasti della componentistica digitale che non si manifestano in assenza di tensione sulla UUT. Tutte le tecniche net-oriented non richiedono debug da parte dell utente a livello del programma di test, ma si basano su apprendimento dei valori da una o più schede campione ritenute funzionanti. AUTIC-OPENFIX TECNICHE VECTORLESS I tester della linea Pilot 4D sono equipaggiati anche di tecniche di misura vectorless, le quali non si basano su librerie di pattern di stimolo specifici per ogni componente, ma che consentono il rilevamento di difetti di processo sui circuiti integrati (tipicamente cortocircuiti e pin non saldati) eseguendo misure di diodi di clamp (tecnica AUTIC) o adottando sensori capacitivi dedicati a tale scopo (tecnica OPENFIX). La messa in opera di tali tecniche non richiede nessun Sonda mobile Openfix debug manuale da parte dell utente, ma è completamente automatica, basandosi su una o più schede campione di riferimento; i valori appresi sulle schede campione vengono poi raffrontati sulle schede da collaudare. Le due tecniche possono anche essere eseguite in maniera combinata per ottimizzare i tempi di collaudo e la copertura guasti. RACCOLTA STATISTICA DEI DATI DEL COLLAUDO PUNTALINI La vasta gamma di probe con cui è possibile equipaggiare i sistemi della linea Pilot 4D copre qualsiasi esigenza di contattazione: dalla grammatura ridottissima per minimizzare la pressione di impatto, alla tipologia di puntalino in grado di perforare la maggior parte delle vernici sulle schede di ritorno dal campo; dai puntalini nati per la contattazione dei fori di via, ai puntalini in grado di garantire precisione e fine-pitch necessaria nel collaudo delle schede di ultimissima generazione. Software esperto di diagnostica Stazione software di riparazione Tra le numerose prestazioni messe a disposizione dell utente, i sistemi Pilot 4D possono essere forniti con un completo software di aiuto grafico alla localizzazione dei difetti ed alla riparazione degli stessi. Si possono visualizzare graficamente i risultati del collaudo (modulo ERPS), memorizzare la storia di tutti i collaudi eseguiti (modulo QSTAT) e fornire suggerimenti ed indicazioni utili all operatore, in base all esperienza passata ed alla sommatoria dei test eseguiti su un determinato tipo di scheda (modulo DES). I vari moduli software, legati alla riparazione ed alla statistica dei guasti, possono essere residenti sia sul tester che su stazioni (PC) dedicate allo scopo e connesse in rete con il sistema di collaudo; l identificazione delle schede con lettori di codici a barre o bidimensionali rendono fluido ed efficiente il processo di riparazione.

7 TELECAMERE E ISPEZIONE OTTICA TEST FUNZIONALE E OBP I vari modelli della linea Pilot 4D sono sempre dotati di una o due telecamere a colori che, oltre al centraggio ottico automatico della UUT, permettono di eseguire una serie di ispezioni visive sui componenti, a completamento del test elettrico, ove quest ultimo abbia delle limitazioni dovute alla natura progettuale o circuitale della scheda da collaudare. Viene eseguita l ispezione della presenza, l assenza, o della polarità di un componente, indipendentemente dai suoi parametri elettrici; a prescindere dal tipo di test (elettrico o visivo), le immagini dei componenti guasti possono essere riportate nel report di collaudo per una più facile comprensione del difetto. Le telecamere del sistema vengono inoltre utilizzate per la lettura di codici seriali a barre e bidimensionali, su pannelli e/o singole schede, potendo quindi rispondere in maniera flessibile alle esigenze di tracciabilità di processo e rintracciabilità degli errori. Le telecamere dei sistemi Pilot 4D risultano inoltre indispensabili nelle operazioni di reverse engineering di una scheda, consentendo l apprendimento di immagini della UUT e quindi dei conseguenti test point utili al collaudo. Power probe e probe elettrico Usufruendo della stessa piattaforma VIP comune ai tester funzionali di Seica, i sistemi Pilot possono agevolmente alimentare la UUT con sonde fisse o mobili (solo Pilot 4D V8) ed eseguire collaudi funzionali di tipo analogico, digitale o misto, anche in combinazione con canali di misura fissi analogici o ibridi. Nel caso del Pilot V8, quando questo è equipaggiato con il modulo Power Probes, l alimentazione della UUT è garantita da due sonde mobili supplementari (una per lato) che possono essere collegate ad una qualsiasi delle alimentazioni utente disponibili sul sistema, eliminando la necessità di usufruire di un cavo fisso apposito da collegare alla scheda sotto test. Grazie al modulo hardware/software denominato OBP (On Board Programming), i sistemi Pilot sono in grado inoltre di eseguire la programmazione in-circuit di dispositivi digitali quali microcontrollori e memorie, prima, durante o dopo il collaudo tradizionale, ma sempre all interno di un unico programma di test. STAMPER Ispezione ottica automatica FLYSCAN Sfruttando l architettura estremamente aperta del software VIVA, sui sistemi della linea Pilot 4D è possibile anche effettuare collaudi di tipo Boundary Scan, grazie all innovativo modulo FlyScan che, inserendo il sistema a sonde mobili all interno delle catene JTAG della UUT, permette un collaudo di tipo JTAG più dettagliato, con una diagnostica estremamente precisa. L utilizzo della tecnica di collaudo boundary scan attraverso FlyScan consente all utente una maggior copertura di collaudo, anche su componenti (come ad esempio i BGA) non fisicamente accessibili tramite le sonde mobili e soprattutto consente una drastica riduzione dei tempi di test. Seica propone, su tutta la linea Pilot 4D, l opzione di montare un sistema di timbratura automatica, in modo da poter individuare agevolmente la scheda che abbia superato il collaudo elettrico. Questa soluzione diventa particolarmente indicata qualora si preveda di utilizzare un sistema a sonde mobili in una configurazione completamente automatica. Sono disponibili diverse tipologie di simboli stampabili, come è anche possibile timbrare la scheda in caso di test PASS o di test FAIL. Flyscan inserisce il sistema di collaudo a sonde mobili nella catena JTAG

8 THERMAL SCAN Con il modulo Thermal Scan, l utente dei sistemi Pilot è in grado, in maniera completamente automatica, di monitorare la temperatura di ogni componente elettronico montato sulla UUT e quindi di rilevare guasti attraverso un confronto delle temperature tra un campione funzionante ed il lotto di schede da collaudare. Durante la fase di - Thermal Scan la UUT viene alimentata dal sistema Pilot, ed un pirometro montato su una delle sonde mobili (uno per lato nel caso di sistemi a doppio lato ) provvede alla rilevazione delle varie temperature. Così come ogni altra tecnica di collaudo disponibile sui sistemi Seica, anche Thermal Scan è una parte integrante dell unico programma di test associato alla specifica scheda. Termografia della UUT QUICK TEST Per coloro che non dispongono di conoscenze specifiche di un linguaggio di programmazione, è disponibile, su linea Pilot, il software Quick Test; con una potente interfaccia grafica, permette di realizzare collaudi funzionali in tempi brevi e senza dover conoscere in modo approfondito l architettura interna del sistema. Per utilizzare Quick Test ed eventualmente arricchire il classico programma di test ICT con una serie di prove funzionali, l utente dovrà semplicemente disporre della specifica di test funzionale della UUT che si vuole collaudare e tradurla nell ambiente grafico. Quick Test è utile anche per utilizzare l ATE alla stregua di uno strumento da laboratorio e quindi per allestire molto velocemente delle misure funzionali anche in assenza di un vero e proprio programma di collaudo completo. In questo senso, Quick Test risulta molto utile per gli utenti esperti che effettuano riparazioni di schede e vogliono interagire in maniera veloce con il sistema di collaudo. Software Quick test TABELLA COMPARATIVA DEI SISTEMI SYSTEMI PILOT 4D M4 PILOT 4D L4/H4 PILOT 4D V8 ARCHITETTURA VERTICALE ORIZZONTALE VERTICALE NUMERO DI SONDE MOBILI IN-LINE No PASS THROUGH/MANUALE OPZIONALE AUTOMATICO FNODE AUTIC PWMON OPENFIX TEST IN-CIRCUIT QUICK TEST POWER PROBES No No FLYSCAN OBP TEST DI ISPEZIONE OTTICA THERMAL SCAN REVERSE ENGINEERING BARE BOARD TEST TEST PARALLELO No No Consigliato per Produzione, Riparazione Produzione Alta produttività, Riparazione Reverse Engineering Reverse Engineering RETE COMMERCIALE SEICA SEICA SpA via Kennedy Strambino - TO- ITALIA Tel: Fax: SEICA DEUTSCHLAND GmbH Am Postanger Benedikbeuern GERMANIA Tel.: Fax: PROXIMA S.R.L. via Gorra 55/B Piacenza - ITALIA Tel: Fax: SEICA Inc. 50A Northwestern Drive Suite 10 - Salem NH USA Tel: Fax: SEICA FRANCE SARL 30, Avenue Robert Surcouf Voisins Le Bretonneux FRANCIA Tel.: Fax: SEICA ELECTRONICS (Suzhou) Co.Ltd. XingHan Street Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province, CINA Tel.: Fax: Distributore autorizzato Seica si riserva il diritto di modificare i dati tecnici senza alcuna notifica Brochure Linea Pilot ITA ver /2013

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