تجهیزات تست خودکار چیست؟ انواع، صنایع و هزینهها
تجهیزات تست خودکار به عنوان تجهیزاتی توصیف میشوند که از محرکها برای تعیین اینکه آیا محصول تست شده کار میکند یا خیر استفاده میکنند. این بدان معناست که تجهیزات تست خودکار ورودی را فراهم میکند، خروجی را اندازهگیری میکند و بدون هیچ دخالت انسانی تصمیم میگیرد که آیا محصول تست را گذرانده است یا خیر. این تعریف شامل ابزارهای متنوعی از ماشینهای تست کابل تا دستگاههای تست نیمههادی به ارزش میلیونها دلار میشود. به همین دلیل است که افراد هنگام مواجهه با اصطلاح ATE در صنایع مختلف دچار سردرگمی میشوند، زیرا این اصطلاح فقط به نوع یا انواع خاصی از دستگاهها در یک صنعت اشاره ندارد بلکه یک دستهبندی بسیار گسترده است. راهنمای زیر تمام اطلاعات لازم درباره تجهیزات تست خودکار را ارائه میدهد، از جمله اینکه انواع تجهیزات تست خودکار چگونه با یکدیگر تفاوت دارند، تجهیزات تست خودکار قادر به انجام چه کاری هستند، چه صنایعی از آن استفاده میکنند، قیمت آن و چگونه یک تجهیزات تست خودکار را مشخص کنیم.
تجهیزات تست خودکار (ATE) به هر دستگاهی اشاره دارد که میتواند بدون نظارت انسانی و به صورت خودکار با اعمال محرکها، اندازهگیری پاسخها و اتخاذ تصمیم بر اساس نتایج به دست آمده، تست محصول را انجام دهد. ATEها را میتوان به چند گروه اصلی تقسیم کرد، از جمله ICT (تست برد مونتاژ شده)، پروب پرنده (سیستم ATE که به فیکسچر تست نیاز ندارد)، تست عملکردی (FCT، جایی که کل محصول تست میشود)، اسکن مرزی، JTAG، بازرسی نوری خودکار (AOI)، بازرسی اشعه ایکس، تستهای سوختگی و تستهای محیطی. بر اساس پیشبینیها، بازار ATE حدود ۷.۱ میلیارد دلار خواهد بود و در سال ۲۰۲۶ با نرخ متوسط ۵ تا ۶ درصد تقریباً در سراسر جهان رشد خواهد کرد. قیمت ATE به طور قابل توجهی متفاوت است: از ۱۵،۰۰۰ تا ۲۰،۰۰۰ دلار برای نسخه پایه و از ۵۰،۰۰۰ تا ۲۵۰،۰۰۰ دلار برای دستگاه ATE پیشرفته. با این حال، شرکتهای Teradyne و Advantest بیش از ۸۰ درصد دستگاههای ATE فروخته شده را در اختیار دارند.

تجهیزات تست خودکار چیست
صرف نظر از بخش، تست خودکار از یک فرآیند چهار مرحلهای پیروی میکند: محرک، اندازهگیری، مقایسه و تصمیمگیری. سیستم ورودی را به دستگاه تحت تست (DUT) تولید میکند، خوانش را میگیرد و نتیجه را با حد تعیین شده مقایسه میکند قبل از اینکه نتیجهگیری کند. تفاوتهای بین سیستمها در نوع محرکی است که استفاده میشود و روش اندازهگیری آن، تعداد نقاط تست، سرعت مورد نیاز و شرایط کاری است.
میتوان فهمید که ATE با بازرسی متفاوت است زیرا بازرسی به معنای صرفاً نگاه کردن به محصول است در حالی که ATE شامل تست محصول میشود. ATE مکمل بازرسی است، به این معنی که هر دو فرآیند باید با هم استفاده شوند. همچنین، ATE نباید با جمعآوری دادهها اشتباه گرفته شود، که به معنای جمعآوری نتایج بدون تست است.
آزمایشهای خودکار دارای ویژگیهایی هستند که آزمایشهای دستی نمیتوانند داشته باشند: قابلیت تکرار — این بدان معناست که پس از آزمایش یک محصول، میتوان آن را دوباره توسط اپراتور دیگری یا روی دستگاه دیگری آزمایش کرد، اما نتیجه همچنان یکسان خواهد بود؛ سرعت — این ویژگی به این معناست که آزمایش خودکار در میلیثانیه انجام میشود در حالی که آزمایشهای دستی چند ثانیه طول میکشد؛ پوشش — تعداد نقاط آزمایش میتواند به هزار برسد و فرآیند تولید متوقف نخواهد شد؛ قابلیت ردیابی — به این معنا که نتیجه هر قطعه تجهیزات میتواند با شماره سریال آن پیگیری شود.
چرا آزمایش خودکار وجود دارد
پذیرش تجهیزات آزمایش خودکار (ATE) توسط سه نیرویی هدایت میشود که نه تنها در الکترونیک بلکه در سایر صنایع نیز کاربرد دارد.
- حجم. برای تولید چند صد واحد در سال، آزمایش دستی منطقی و کاملاً قابل انجام است. با این حال، با تولید در صدها هزار واحد، دیگر امکان تکیه بر آزمایش دستی وجود ندارد. دلیل آن این است که امکان برآورده کردن حجم آزمایش لازم برای هر واحد در زمان موجود، حتی اگر اپراتورها بتوانند هر واحد را در عرض چند روز یا حتی چند ساعت آزمایش کنند، غیرممکن است. بنابراین، اتوماسیون یک تغییر دهنده بازی برای آزمایش است — حرکت از دنیای نمونهگیری به دنیای آزمایش 100٪ واحدها.
- هزینه شکست. در صنایعی که هزینه اصلاح واحدهای معیوب بالا است، هزینه شکست در میدان بسیار بیشتر از هزینه آزمایش است. وقتی قطعکنندههای مدار الکتریکی پاسخ نمیدهند، یا دستگاههای پزشکی حسگر را نمیخوانند، یا واحدهای کنترل از کار میافتند، مشکلی ایجاد میشود که منجر به فراخوان محصول گرانقیمت، دعاوی قضایی و آسیب به شهرت برند میشود.
- مستندسازی. حتی اگر محصولات بهخوبی کار کنند، فروش آنها در بازارهای تنظیمشده بدون مستنداتی که اثبات کند آنها طبق انتظار عمل میکنند، غیرممکن خواهد بود. آزمایش خودکار به نوبه خود چنین مستنداتی را به عنوان محصول جانبی فرآیند آزمایش تولید میکند.
جنبه اقتصادی قابل کمیتسازی است و معمولاً جایی است که هر کارخانه ارزیابی صرفهجوییهای احتمالی هزینه را آغاز میکند. بازگشت سرمایه از اتوماسیون فرآیند آزمایش خط تولید به جای انجام دستی آن، میتواند بر اساس ارقام تولید، نرخ فرار نقص و هزینه نیروی کار برای هر واحد تولید شده کمیتسازی شود. تحلیل ما از بازپرداخت آزمایش خودکار در مقابل دستی برای قطعکنندههای مدار این محاسبات را روی یک محصول واقعی انجام میدهد.
بازده گستردهتر از اتوماسیون — تولید، ثبات کیفیت و هزینه نیروی کار به ازای هر واحد در کل فرآیند تولید به جای یک مرحله آزمایش منفرد — در راهنمای ما درباره چگونگی ارائه مزایای بهرهوری توسط اتوماسیون صنعتی.
انواع ATE
بیشتر سیستمهای مورد استفاده تجاری در حال حاضر میتوانند به یکی از دستههای خاص ذکر شده در اینجا طبقهبندی شوند. با این حال، یک خط تولید خاص ممکن است فرآیندهای مختلفی را که توسط چندین دسته بحث شده نمایندگی میشوند، آغاز کند.
| نوع | آنچه آزمایش میکند | سرعت معمول | یادداشتها |
|---|---|---|---|
| آزمایش در مدار (ICT) | اجزای منفرد روی برد مونتاژ شده — مقاومت، ظرفیت، پیوندها، پیوستگی، اتصال کوتاه | ثانیه در هر برد | نیاز به یک فیکسچر اختصاصی bed-of-nails برای هر طراحی برد؛ بالاترین پوشش خطا در سطح برد |
| پروب پروازی | همان خطاهای ICT، دسترسی از طریق حرکت پروبها به جای فیکسچر ثابت | دهها ثانیه تا چند دقیقه | بدون هزینه فیکسچر، بنابراین مناسب نمونههای اولیه، تولید کم حجم و با تنوع بالا؛ کندتر از ICT |
| تست عملکردی (FCT) | محصول به عنوان یک سیستم کار میکند — روشن شدن، ارتباط برقرار کردن، انجام عملکرد خود | ثانیه تا دقیقه | بزرگترین دسته بر اساس حجم واحد؛ نزدیکترین به شرایط واقعی عملکرد |
| اسکن مرزی / JTAG | اتصالها و دستگاهها از طریق پورت دسترسی تست داخلی آنها | سریع | موثر در جایی که دسترسی فیزیکی پروب غیرممکن است، مانند مونتاژهای متراکم BGA |
| بازرسی نوری خودکار (AOI) | اتصالات لحیم، جایگذاری قطعات، قطبیت، علامتگذاریها | ثانیه در هر برد | بازرسی به جای تست الکتریکی؛ نقصهای مونتاژ که ICT نمیتواند ببیند را شناسایی میکند |
| بازرسی اشعه ایکس (AXI) | اتصالات لحیم پنهان — BGA، QFN، بشکههای سوراخدار | ثانیه تا دقیقه | ضروری در جایی که اتصالات به صورت نوری قابل مشاهده نیستند |
| تست سوختگی و محیطی | عملکرد تحت دما، ولتاژ و بار استرس برای ساعتها یا روزها | ساعتها تا روزها | حذف مرگ و میر نوزادی؛ اغلب با نظارت عملکردی ترکیب میشود |
| پروبر ویفر | دیهای جداگانه روی ویفر قبل از بستهبندی | میلیثانیه در هر دی | مخصوص نیمههادی؛ بالاترین دسته با توان عملیاتی |
| تست نهایی / هندلر دستگاه | نیمههادیهای بستهبندی شده با سرعت و دما | میلیثانیه تا ثانیه در هر دستگاه | کاربرد کلاسیک ATE سطح بالا |
| تست سطح سیستم (SLT) | چیپ در زمینه سیستم واقعی — بوت شدن، اجرای بار کاری | دقیقه | رشد سریع با پیشرفت بستهبندی که تست فقط چیپ را ناکافی میکند |
| الکترونیک قدرت و تست الکتریکی | کلیدها، کنتاکتورها، ترانسفورماتورها، موتورها، منابع تغذیه، باتریها | ثانیه تا دقیقه | تایید منحنی قطع، مقاومت دیالکتریک، مقاومت تماس، کالیبراسیون |
| تسترهای کابل و هارنس | پیوستگی، اتصال کوتاه، سیمکشی اشتباه، موقعیت کانکتور | ثانیه | هزینه پایین، توان عملیاتی بسیار بالا؛ استاندارد در تولید هارنس |

از نظر حجم، تست عملکردی بزرگترین بخش است که تقریباً 35-40٪ از کل واحدهای ارسال شده را تشکیل میدهد. ICT و پروبهای پروازی با هم حدود 20-25٪ از کل حجم را شامل میشوند. ATE نیمههادی سهم بازار کمتری دارد با ارزش بازار 25-30٪ زیرا قیمت هر واحد بالاتر از هزینه تست روی میز برای کل کارخانه تولید است.
آنچه به دست میآورد
لازم است مزایای خاص این روش توضیح داده شود، زیرا اصطلاح “کیفیت بهتر” نمیتواند به عنوان یک مورد کسبوکار معتبر در نظر گرفته شود.
- تست کامل. هر واحد به صورت جداگانه تست میشود، به این معنی که احتمال خرابی تنها از طریق وجود تست تعیین میشود نه تصادفی.
- تصمیمات یکنواخت. ماشینآلات خودکار همان محدودیت را برای همه واحدها اعمال میکند و بدین ترتیب ثبات نتایج را حفظ میکند، و این مزیت در صورت انجام فرآیند به صورت دستی وجود ندارد.
- چرخههای کوتاهتر. سختافزارهای امروزی میتوانند به سیستمهای تشخیص خرابی مجهز به یادگیری ماشین مجهز شوند، که میتواند منجر به کاهش مدت زمان تست تا تقریباً ۳۰٪ شود، همراه با کاهش زمانهای توقف تشخیصی به دلیل دخالت هوش مصنوعی.
- مستندسازی شفاف. نتایج تست مرتبط با شمارههای سریال خاص، امکان سادهسازی تحلیلهای گارانتی و روندها و همچنین ممیزیها را فراهم میکند.
- تشخیص زودهنگام هرگونه انحراف. از آنجا که همه چیز تست میشود، امکان مشاهده تغییرات در رفتار قبل از وقوع خرابیهای واقعی فراهم میشود.
- افزایش ظرفیت بدون افزایش نیروی کار. جایی که یافتن متخصصان دشوار است، اتوماسیون میتواند جایگزین بازرسی دستی شود.
- کالیبراسیون و تطابق کیفیت. نتایج تست انجام شده طبق استاندارد خاص (ISO 17025) توسط مشتریان و نهادهای نظارتی قابل اعتماد است، با هزینههای مرتبط که معادل ۱۵-۲۵٪ از کل مبلغ است.
صنایعی که به آن وابستهاند
فناوری تست خودکار محدود به الکترونیک نیست. مثالهای زیر نشان میدهد که این فناوری در کجا به طور گستردهای به کار رفته است.
| صنعت | چه چیزی تست میشود | چرا اتوماسیون لازم است |
|---|---|---|
| نیمههادیها | دی در سطح ویفر، دستگاههای بستهبندی شده، سیستمهای در بستهبندی | حجمها در میلیاردها؛ تست باید در میلیثانیه برای هر دستگاه انجام شود |
| خودروسازی | ECUها، حسگرهای ADAS، سیستمهای مدیریت باتری، الکترونیک قدرت، هارنسها | الزامات ایمنی عملکردی و ریسک فراخوان؛ خودرو یکی از بخشهای با رشد سریع است |
| هوافضا و دفاع | آویونیک، رادار، ارتباطات، الکترونیک هدایت | الزامات قابلیت اطمینان بسیار بالا و مدارک اجباری |
| دستگاههای پزشکی | ایمپلنتها، تصویربرداری تشخیصی، پایش بیمار، سیستمهای تزریق | تأییدیههای نظارتی به تأیید مستند وابسته است؛ هزینه خرابی در میدان با آسیب اندازهگیری میشود |
| تولید برق و الکترونیک | مدارشکنها، کنتاکتورها، رلهها، ترانسفورماتورها، تجهیزات سوئیچینگ، پنلها | منحنیهای تریپ، مقاومت دیالکتریک و کالیبراسیون باید در هر واحد تأیید شود، نه نمونهبرداری |
| الکترونیک مصرفی | تلفنها، لپتاپها، پوشیدنیها، نمایشگرها | فشار حجم و هزینه؛ بزرگترین حوزه کاربرد منفرد |
| مخابرات و 5G | ماژولهای RF، الکترونیک ایستگاه پایه، قطعات نوری | مشخصهیابی فرکانس بالا نیازمند اندازهگیری با کیفیت ابزار است |
| انرژی و قدرت | اینورترها، ماژولهای PV، پکهای باتری، تجهیزات شبکه | گواهی ایمنی و تضمین عملکرد؛ تست باتری به سرعت در حال گسترش است |
| لوازم خانگی و کالاهای سفید | موتورها، کنترلرها، واحدهای کامل | حجم تولید تست عملکرد انتهای خط را اجباری میکند |
| اتوماسیون صنعتی | درایوها، PLCها، حسگرها، ماژولهای I/O، رلههای ایمنی | انتظارات قابلیت اطمینان و تأیید پیکربندی برای هر واحد |
اشتراک بین این حوزهها نه در فناوری بلکه در پیامدهای خرابیها است. اگر با کالای معیوبی که ارزان و بیضرر است سروکار دارید، بازرسی نمونهبرداری منطقی است. وقتی اینطور نیست، تست دیگر یک مرکز هزینه نیست و بخشی از مشخصات محصول میشود.
هزینههای آن چیست؟
قیمت در دستههای مختلف متفاوت است، بنابراین بیان تنها یک قیمت بدون دانستن زمینهای که در آن اعمال میشود، چندان مفید نیست. بازههای ارائه شده در زیر باید فقط به عنوان ارقام تقریبی بسته به منطقه و کاربرد/پیکربندی خاص در نظر گرفته شوند.
| سیستم | قیمت تقریبی | عوامل مؤثر بر قیمت |
|---|---|---|
| تستر عملکردی رومیزی | $5,000-20,000 | تعداد ابزار، دقت اندازهگیری، نرمافزار |
| سیستم تست عملکرد کامل | $50,000-150,000 | تعداد کانال، تجهیزات ثابت، نرمافزار تست سفارشی، یکپارچهسازی |
| تستر کابل و هارنس | $3,000-30,000 | تعداد نقاط تست و اندازه ماتریس کانکتور |
| سیستم پروب پروازی | $80,000-200,000 | تعداد پروب، سرعت، قابلیت اندازه برد |
| تستر در مدار | $50,000-150,000 | تعداد نقاط تست، قابلیت اندازهگیری |
| تستر در مدار با اسکن مرزی پیشرفته | $100,000-250,000 | معماری چندکاناله و قابلیت JTAG |
| سیستم AOI یا AXI | $20,000-150,000 | وضوح، توان عملیاتی، ۲D در مقابل ۳D، قدرت اشعه ایکس |
| اتاقک سوختن با مانیتورینگ | $30,000-500,000 | حجم اتاقک، دامنه دما، تعداد کانال |
| ATE نیمههادی (SoC یا حافظه) | $500,000-3,000,000+ | تعداد پین، سرعت، زیرسیستم RF، هندلر، محیط نرمافزاری |
| خط تولید تست سفارشی | $50,000-1,000,000+ | تعداد ایستگاهها، یکپارچهسازی، هدف توان عملیاتی، سطح اتوماسیون |
سه عنصر هزینه وجود دارد که اغلب دست کم گرفته میشوند. اولین مورد تجهیزات ثابت: فیکسچر سفارشی تخت میخ برای تستر در مدار دارای زمان پیشساخت هشت تا دوازده هفته است و هزینه جداگانهای دارد که فقط یک طراحی برد را در نظر میگیرد. دوم نرمافزار و یکپارچهسازی است: اتصال سیستم تست به سیستم اجرای تولید، تاریخچهنگار دادهها یا سیستم کیفیت سازمانی خود پروژهای جداگانه است. سوم کالیبراسیون و خدمات است: این میتواند حدود ۱۵-۲۵٪ از هزینه مالکیت سیستم را اضافه کند. جنبه خدمات سیستمها هر ساله پرهزینهتر میشود. اگرچه توافقات حجمی با مشتریان بزرگ ممکن است بر قیمت تأثیر بگذارد، اما به ندرت بر جنبه خدمات تأثیر دارد.
پلتفرمها و فروشندگان
پایه تأمین میتواند به سه سطح تقسیم شود و رقابت کمی وجود دارد.
بازار ATE نیمههادی سطح بالا عمدتاً توسط دو شرکت Advantest و Teradyne کنترل میشود که با هم بیش از ۸۰٪ بازار سطح بالا برای تست SoC و حافظه را در اختیار دارند. پلتفرمهای آنها برای ابزارهایی با بیشترین تعداد پین و بالاترین نرخ داده استفاده میشود، به طوری که یک نصب ممکن است بیش از ۱۲ میلیون دلار هزینه داشته باشد!
بخشهای ابزار و ماژولار در وسط بازار قرار دارند. شرکتهایی مانند Keysight Technologies، Rohde & Schwarz و National Instruments (که امروزه در Emerson ادغام شدهاند) دستگاههای تست (شامل معماریهای PXI، VXI، LXI) را تولید میکنند که برای تست عملکردی و سیگنال مختلط استفاده میشوند. LabVIEW و TestStand این دستگاهها را راهاندازی میکنند و امکانات قابل توجهی برای پیکربندی آنها فراهم میآورند.
شرکتهای تخصصی و منطقهای بخش باقیمانده بازار را پر میکنند. شرکت Chroma ATE مستقر در تایوان به خاطر تستهای الکترونیک قدرت و باتری شناخته شده است، در حالی که Spea و Seica سیستمهای تست در مدار و پروب پروازی تولید میکنند. Cohu، Hioki، Yokogawa و Shibaura در بخشهای خاصی فعالیت دارند، در حالی که تولیدکنندگان چینی مانند Hangzhou Changchuan Technology و Huagong Tech تستهای عملکردی ارزان و سیستمهای ICT تولید و صادر میکنند. بخش میانی بازار فاقد بازیگر غالب است، زیرا شرکتهای کوچک منطقهای متنوعی بدون مزیت منحصر به فرد فعالیت میکنند و بسیاری از آنها با رقابت قابل توجهی مواجه هستند.
دو نکته درباره این بازار باید برای خریداران جالب باشد. اول، چرخه جایگزینی کوتاه است: ATEهای پیشرفته معمولاً هر پنج تا هفت سال جایگزین میشوند، در حالی که ATEهای عملکردی و در مدار هر سه تا پنج سال به دلیل سریع بودن منسوخ شدن نرمافزار جایگزین میشوند. در بازارهای بالغ، جایگزینی و بازسازی حدود 40-50٪ از کل محمولهها را تشکیل میدهد، که به معنای بزرگ بودن بازار دست دوم است. دوم، فناوری به طور پارادوکسیکال پیچیدهتر میشود: تست نیمههادیهای مدرن نسبت به سالهای گذشته زمان بیشتری میبرد.

چگونه یک سیستم را مشخص کنیم
هفت سوال تفاوت بین یک سیستم عملکردی و سیستمی که پس از پنج سال کنار گذاشته میشود را مشخص میکند.
- چه خطاهایی باید شناسایی شوند؟ با حالتهای خرابی و نیازهای نرخ تشخیص شروع کنید، نه با ویژگیهای فروشنده. پوشش نیاز است؛ بقیه فقط ابزارهایی برای رسیدن به آن هستند.
- نرخ تولید مورد نیاز چقدر است؟ آن را به صورت واحد در ساعت با آن پوشش بیان کنید، زیرا پوشش بالاتر معمولاً زمان چرخه طولانیتری دارد. بین این دو یک معامله وجود دارد.
- محصول چگونه تکامل خواهد یافت؟ تست در مدار مبتنی بر فیکسچر سریع است، اما ممکن است برای هر نسخه برد فیکسچرهای متفاوتی نیاز باشد. در مقابل، پلتفرمهای پروب پروازی یا عملکردی قابل تنظیم ممکن است کندتر باشند، اما از نظر تعداد تغییرات در محصولات جهانیتر هستند.
- دادهها چه خواهند شد؟ از قبل تعیین کنید که آیا نتایج وارد سیستم اجرای تولید یا پایگاه داده کیفیت میشوند و رابطها را تعریف کنید. یکپارچهسازی دادههای بازسازی شده گرانتر از طراحی آن از ابتدا است.
- چه کسی نرمافزار تست را توسعه و نگهداری میکند؟ این اغلب بزرگترین هزینه پنهان و منبع تأخیر در نصب سیستم است. مشخص کنید که مالک نرمافزار تست کیست و چگونه با تکامل سیستم تکامل خواهد یافت.
- سیستم چگونه راهاندازی و نگهداری خواهد شد؟ تعیین کنید که آیا کالیبراسیون به صورت مداوم انجام میشود، آیا این کار با گواهینامه دوستانه انجام میشود، آیا قطعات یدکی و زمان پاسخ خدمات تضمین شدهاند.
- هزینه کل مالکیت چقدر است؟ باید شامل فیکسچرها، نرمافزار، یکپارچهسازی، کالیبراسیون، قطعات یدکی و ارتقاءها باشد. قیمت خرید معمولاً بخش بحثبرانگیز برآورد است. انضباط ارزیابی اتوماسیون سرمایهای به این روش همان است که در راهنمای ما برای خریداران خطوط تولید خودکار آمده است. راهنمای خریداران برای ارزیابی خطوط تولید خودکار.
تست در داخل خط تولید
تمایز کلیدی که باید انجام شود بین خرید تجهیزات تست و ادغام تست در یک فرآیند تولید است. یک دستگاه تست مستقل را میتوان به عنوان دستگاهی که در انتهای فرآیند تولید عمل میکند توصیف کرد، در حالی که یک ایستگاه یکپارچه بخشی از فرآیند است و ورودی برای عملیات آن فراهم میکند.
از نظر بازگشت سرمایه، تست یکپارچه بالاترین عملکرد را دارد. موفقیت از خود تست حاصل نمیشود، بلکه وقتی همه اقلام تولید شده و تست شدهاند، اطلاعات خطا ممکن است به عنوان سیگنال مدیریت تولید عمل کند. این واقعیت که یک پارامتر خاص تغییر کرده است نشان میدهد که باید اقدامی در ایستگاه بالادستی انجام شود قبل از اینکه نرخ خطا شروع به تغییر کند. بنابراین، ادغام در سطح ایستگاه، مدیریت را ساده میکند، فضای تولید را صرفهجویی میکند و تأخیر بین تولید و تست را حذف میکند که به معنای بازگشت بهتر سرمایه است.
این دقیقاً جایگاهی است که benlongkj در آن فعالیت میکند: خط تولید خودکار و سیستمهای تولید برای قطعات الکتریکی شامل خطوط تولید با تست و کالیبراسیون خودکار در خط به جای مرحله تست مستقل که به انتهای فرآیند اضافه شده است. تولیدکنندگانی که این رویکرد را ارزیابی میکنند، همان ملاحظات پروژههای اتوماسیون را در نظر میگیرند و چشمانداز گستردهتر گزینهها در مرور کلی ما ارائه شده است. راهحلهای اتوماسیون تولید.
یک مثال ملموس از خط یکپارچه — جایی که مونتاژ و تست یک فرآیند پیوسته هستند — عبارت است از MCB کاملاً خودکار, ، که تأیید و کالیبراسیون منحنی تریپ را در توالی تولید میسازد به جای اینکه آن را به عنوان یک بازرسی پاییندستی در نظر بگیرد.
توصیه به هر خریدار این است که تصمیم زودهنگام درباره مدل مورد نیاز بگیرد. اگر نیاز برای تأیید محصول باشد، سیستم ATE مستقل بهترین انتخاب است، با معیارهای ذکر شده در بالا که قابل اعمال هستند. اگر نیاز به ادغام تست در ابتدا باشد، باید بخش تست سیستم را از ابتدا طراحی کرد زیرا افزودن تست در خط به یک خط موجود بسیار پیچیدهتر از ساخت آن از ابتدا با در نظر گرفتن مشخصات آن است.
سوالات متداول
نمونههایی از تجهیزات تست خودکار چیست؟
نمونهها را میتوان در سراسر طیف یافت. در مونتاژ الکترونیکی، تستر در مدار اجزای یک PCB جمع شده را تست میکند، در حالی که سیستم پروب پرواز همان فرآیند تست را بدون فیکسچر انجام میدهد. در سطح محصول، سیستم تست عملکردی محصول مونتاژ شده را روشن میکند و تأیید میکند که عملکرد انجام شده است. برای قطعات، تستر هارنس برای بررسی پیوستگی استفاده میشود و سیستم تست الکترونیک قدرت منحنیهای تریپ، مقاومت دیالکتریک و مقاومت تماس را در مدارشکنها و دستگاههای دیگر تست میکند. در سطح بالا، سیستمهای ATE نیمههادی تراشهها را در سطح ویفر و دستگاه بستهبندی شده با سرعت بالا و در دماهای شدید تست میکنند و سیستمهای تست سطح سیستم تراشهها را به صورت واقعگرایانه آزمایش میکنند.
هدف از تست خودکار چیست؟
هدف این است که تصمیمی یکنواخت و مستند درباره قبولی/رد هر واحد اتخاذ شود، برخلاف شکلگیری نظر درباره برخی نمونهها. این چهار هدف را در یک زمان محقق میکند: تکرارپذیری، جایی که همان واحد بدون توجه به فرد انجامدهنده تستها، نتیجه یکسانی میدهد؛ سرعت، که منجر به انجام کامل تستها با سرعت تولید میشود؛ پوشش، که امکان تست هزاران نقطه تست را فراهم میکند؛ و ردیابی، جایی که هر نتیجه تست با شماره سریال مرتبط است. بنابراین، کسبوکارها نقصها را در کارخانهها شناسایی میکنند نه مشتریان، که به نوبه خود منجر به در دسترس بودن شواهد لازم برای ادعای گارانتی میشود.
تجهیزات تست خودکار (ATE) چیست؟
تجهیزات تست خودکار (ATE) نامی است که برای سیستمهایی استفاده میشود که از اقدامات خودکار برای تست محصولات از طریق تحریک محصول، اندازهگیری واکنش آن و سپس مقایسه نتیجه با مشخصات استفاده میکنند. ATE اغلب در حوزه نیمههادیها به کار میرود زیرا این سیستمها هم تراشهها در سطح ویفر و دستگاههای بستهبندی شده را تست میکنند. با این حال، ATE همچنین به تسترهای در مدار، سیستمهای پروب پرنده، پلتفرمهای تست عملکردی، ابزارهای اسکن مرزی، بازرسی نوری و بازرسی اشعه ایکس، سیستمهای سوختن و میزهای تست الکترونیک قدرت اشاره دارد.
پنج ابزار برتر تست اتوماسیون کدامند؟
پاسخ بسته به نوع تست متفاوت است زیرا ابزارهای استفاده شده در اتوماسیون تست نرمافزار با ابزارهای استفاده شده در اتوماسیون تست سختافزار متفاوت است. در مورد سختافزار، سیستمهای معمول ذکر شده شامل پلتفرمهای Teradyne و Advantest برای نیمههادیها و سایر انواع تستهای الکترونیکی، سیستمهای Keysight برای تست RF و سیگنال مختلط، LabVIEW و TestStand از National Instruments برای تست چیدمان، و Chroma ATE برای تست باتری است، در حالی که نقش SPEA، Seica و Cohu به ترتیب در تست در مدار، پروب پرنده و مدیریت دستگاه است. در مورد تست نرمافزار، ابزارهای اتوماسیون رایج شامل Selenium، Playwright، Cypress، Appium و Robot Framework هستند. هر تأمینکنندهای که فهرستی از محصولات شامل هر دو گروه ارائه دهد، نمیداند چه چیزی پرسیده شده است.
آیا اگر حجم تولید من کم است به تجهیزات تست خودکار نیاز دارم؟
اغلب باید روشن شود که استفاده از سیستم اختصاصی در حجم کم از نظر مالی منطقی نیست و ممکن است هوشمندانهتر باشد که از تست دستی استفاده شود و اطمینان حاصل شود که همه سوابق لازم نگهداری میشوند. یکی از مواردی که استفاده از اتوماسیون ممکن است در حجم کم توجیه شود، زمانی است که نقصها پیامدهای جدی دارند مانند دستگاههای پزشکی، محصولات هواپیمایی، دستگاههای ایمنی، یا در صورتی که تست به دلیل محدودیتهای فنی در دقت و تکرارپذیری نتواند به صورت دستی انجام شود. در موارد حجم کم و تنوع محصولات، استفاده از سیستم پروب پرنده یا نوعی پلتفرم عملکردی بهترین راهحل به نظر میرسد زیرا در صورت تغییر محصول نیاز به تغییر ابزار ندارد.
منابع
- Teradyne — سیستمهای تست نیمههادی و الکترونیک
- Advantest — تجهیزات تست خودکار برای دستگاههای نیمههادی
- Keysight Technologies — ابزارهای تست و اندازهگیری الکترونیکی
- National Instruments (Emerson) — پلتفرمهای تست خودکار و نرمافزار TestStand
- ISO — اعتبارسنجی آزمایشگاه کالیبراسیون و تست ISO/IEC 17025
- IPC — الزامات IPC-9252 برای تست الکتریکی بردهای چاپی بدون قطعات
نتیجهگیری
تجهیزات تست خودکار به سوال سادهای پاسخ میدهد: چگونه اطمینان حاصل کنیم که یک آیتم خاص به درستی کار میکند؟ با تجهیزات تست خودکار، هر آیتم به طور قابل اعتماد تست شده و بر اساس نتیجه قبول/رد آن مستندسازی میشود، در زمانی کمتر و با پوشش بیشتری نسبت به بازرسی دستی. تجهیزات تست خودکار میتواند یک تستر هارنس رومیزی ارزان باشد، یا یک پلتفرم تست نیمههادی گرانقیمت که میلیونها دلار هزینه دارد، اما اصل پشت آن یکسان است: ایجاد تحریک، اندازهگیری پاسخ، مقایسه و اتخاذ تصمیم. تجهیزات تست خودکار کل فرآیند تست را متحول میکند و باعث میشود روش نمونهگیری اجباری قبلی دیگر لازم نباشد، بنابراین با کمک تجهیزات تست خودکار، شما به جای نمونهگیری، تایید محصول 100٪ دریافت میکنید، تست شما بر اساس قضاوت نیست بلکه بر اساس قرائتها است. ضمناً، قیمت سیستمهای تست از چند هزار دلار برای تست عملکردی تا میلیونها دلار برای تست نیمههادی متغیر است، در حالی که هزینههای اضافی برای سختافزار، یکپارچهسازی نرمافزار و کالیبراسیون نیز وجود دارد. از بین حالتهای خرابی که میخواهید شناسایی کنید انتخاب کنید، بین پوشش و زمان چرخه به طور عمدی تصمیم بگیرید، یا تعیین کنید که این سیستم تست به صورت مستقل عمل کند یا بخشی از خط تولید باشد، و تمام هزینهها را به جای قیمت خرید محاسبه کنید.
benlong