インサーキットテスト

インサーキットテスト( ICT ) はホワイトボックステストの一例で、電気プローブが実装されたプリント回路基板(PCB) をテストし、ショート、オープン、抵抗、静電容量、およびアセンブリが正しく製造されたかどうかを示すその他の基本的な量をチェックします。^[1]これは、「ベッドオブネイル」テストフィクスチャと専門のテスト機器を使用して、またはフィクスチャなしのインサーキットテストセットアップを使用して実行できます。インサーキットテスト (ICT) は、中規模から大規模な電子プリント回路基板アセンブリ (PCBA) をテストするための広く使用されているコスト効率の高い^[2]方法です。コンポーネントレベルの障害を診断する機能と動作速度のため、長年にわたって人気を維持しています。

インサーキットテストフィクスチャの使用は、テストを実行する際に標準を維持する非常に効果的な方法です。テストプロセスの早い段階で障害を特定し、不良品を生産ラインから取り除いて修正することで、生産停止時間を削減できます。

インサーキットテスト用治具

一般的なインサーキットテストでは、ベッドオブネイルテスターを使用します。これは、「ポゴピン」と呼ばれるスプリング式ピンの配列を使用する固定具です。プリント回路基板をベッドオブネイルテスターに合わせて押し下げると、ピンが回路基板上の場所と電気的に接触し、インサーキットテストのテストポイントとして使用できるようになります。ベッドオブネイルテスターには、一度に多くのテストを実行できるという利点がありますが、PCB に大きな負担がかかるという欠点があります。

代替案としては、フライングプローブの使用があります。フライングプローブは、テスト対象の基板にかかる機械的負担が少なくなります。フライングプローブのメリットとデメリットは、ベッドオブネイルテスターの逆です。フライングプローブはテスト間で移動する必要がありますが、PCB にかかる負担ははるかに少なくなります。

インサーキットテストフィクスチャとテストシステムを専門に作成している企業は数多くあり、その中にはテストシステムを構築・製造するTeradyne ^[3]やKeysight ^{[4]などの業界リーダーも含まれています。また、INGUN（フィクスチャキットを提供）}^[5]、Forwessun ^[6]、Rematek ^[7]など、インサーキットテストフィクスチャを供給・製造する独立したフィクスチャハウスも数多くあります。

テストシーケンスの例

コンデンサ、特に電解コンデンサの放電（安全性と測定の安定性のため、他の項目をテストする前にこのテストシーケンスを最初に実行する必要があります）
接触テスト（テストシステムがテスト対象ユニット（UUT）に接続されていることを確認する）
ショートテスト（はんだのショートとオープンのテスト）
アナログテスト（すべてのアナログコンポーネントの配置と正しい値をテストします）
デバイスの不良オープンピンのテスト
コンデンサの向きの欠陥のテスト
UUTの電源を入れる
電源付きアナログ（レギュレータやオペアンプなどのアナログ部品の正しい動作をテスト）
パワードデジタル（デジタルコンポーネントとバウンダリスキャンデバイスの動作をテストします）
JTAG 境界スキャンテスト^[8]
フラッシュメモリ、EEPROM、その他のデバイスプログラミング
UUTの電源がオフになるとコンデンサが放電される

インサーキットテスターは通常、上記のデバイスのテストに限定されていますが、テストフィクスチャに追加のハードウェアを追加して、さまざまなソリューションを実装することも可能です。このような追加ハードウェアには次のものが含まれます。

部品の存在と正しい向きを検査するカメラ
LEDの色と強度をテストするための光検出器
非常に高い周波数（50 MHz以上）の水晶および発振器をテストするための外部タイマーカウンタモジュール
信号波形解析（スルーレート測定、エンベロープ曲線など）
外部機器は、高電圧測定（提供される電圧の制限により100Vdc以上）またはICTコントローラとしてPCへのインターフェースを備えたAC機器ソースに使用できます。
従来の方法ではアクセスできない小さなトレースにアクセスするためのビーズプローブ技術

制限事項

インサーキットテストは PCB をテストするための非常に強力なツールですが、次のような制限があります。

並列コンポーネントは、コンポーネントが同じタイプ (つまり、2 つの抵抗器) である場合に、1 つのコンポーネントとしてのみテストできる場合がよくあります。ただし、並列の異なるコンポーネントは、一連の異なるテスト (たとえば、ノードでの DC 電圧測定と AC 注入電流測定) を使用してテストできる場合があります。
電解コンポーネントの極性は、特定の構成（電源レールに並列接続されていない場合など）または特定のセンサーでのみテストできます。
追加のテストポイントや専用の追加ケーブルハーネスが提供されない限り、電気接点の品質をテストすることはできません。
PCB の設計次第です。PCB 設計者によってテストアクセスが提供されていない場合、一部のテストは実行できません。テストのための設計ガイドラインを参照してください。

参考文献

^ 「テラダインについて」。テラダイン社。2014年2月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年12月28日閲覧。
^ 「効率的な PCB アセンブリのためのテストソリューションの設計」Forwessun . 2024 年 8 月 6 日閲覧。
^ 「インサーキットテスト（ICTテスト）」。テラダイン。 2024年12月16日閲覧。
^ Keysight. 「インサーキットテストシステム」. Keysight . 2024年12月16日閲覧。
^ 「テストフィクスチャキット：モジュール式の多用途設計 | INGUN」。INGUN Prüfmittelbau GmbH 。 2024年12月16日閲覧。
^ 「インサーキットテストフィクスチャ | ICTサプライヤー」Forwessun 。 2024年12月16日閲覧。
^ 「すべての主要テスターブランド（Agilent、Genrad、HP、Teradyne）用のテストフィクスチャ、インサーキット（ICT）テストフィクスチャ」。www.rematek.com 。 2024年12月16日閲覧。
^ Jun Balangue、「ICT バウンダリスキャンの実装の成功」、CIRCUITS ASSEMBLY、2010 年 9 月。http://www.circuitsassembly.com/cms/magazine/208-2010-issues/10282-testinspection 2013 年 5 月 9 日にWayback Machineにアーカイブされました。

外部リンク

インサーキットテストチュートリアル

[1] 「テラダインについて」。テラダイン社。2014年2月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年12月28日閲覧。

[2] 「効率的な PCB アセンブリのためのテストソリューションの設計」Forwessun . 2024 年 8 月 6 日閲覧。

[3] 「インサーキットテスト（ICTテスト）」。テラダイン。 2024年12月16日閲覧。