As jigas de testes são elementos essenciais na produção de equipamentos eletrônicos. O termo vem do inglês “Test jig”, por isso o “jiga” com j — diferente de “giga”, o prefixo do sistema internacional para 109.
Elas são os equipamentos usados para testes de placas eletrônicas. As placas, por sua vez, são componentes elementares de qualquer dispositivo eletrônico, dos mais simples — como calculadoras e controles de garagem — aos mais complexos, como smartphones e notebooks.
Após a montagem da placa — que é desenhada para atender as necessidades do equipamento ao qual pertence —, é necessário verificar se ela está funcionando de acordo com o esperado. É neste momento que entra a jiga de testes.
O que são as jigas de testes
As jigas são equipamentos exclusivos para a produção das placas, feito apenas para este propósito e em quantidade limitada. A sua função é testar todas as funções da placa eletrônica. No caso de um notebook, por exemplo, ela simula todos os componentes externos, como o teclado, trackpad, LCD etc.
O objetivo de uma jiga é minimizar o tempo dos testes e as operações manuais realizadas por um operador, garantindo maior eficiência da linha de produção. Quanto maior a automatização dos testes, maior a uniformização da produção e redução das falhas humanas.
As jigas podem ser divididas em dois grupos, conforme os testes que realizam:
- Jigas ICT (In-circuit testing ou testes nos circuitos)
- Jigas de testes funcionais (FCT)
Como funcionam as jigas ICT
Em jigas ICT, as placas são testadas sem a necessidade de energização da placa ou apenas de algumas partes dos circuitos. O objetivo desta jiga é garantir que o circuito está funcionando plenamente antes de ser ligado.
Normalmente, a jiga ICT é um equipamento com uma base comum de testes em que é encaixada uma matriz de pinos (fixture) com as ligações especificas de cada placa — comumente chamado de “cama de pregos”. Um sistema de testes automatizado é conectado e executa as medidas elétricas na placa.
O ICT testa e verifica pontos dos circuitos em curto ou abertos, valores de componentes (resistores, capacitores, etc.) ou até mesmo se um sub-circuito está funcionando corretamente, alimentando apenas aquela área para o teste.
As jigas ICT, inclusive, podem incluir sistemas de visão computacional para verificar coisas como correto posicionamento de componentes na placa, inversão de componentes e outras inspeções visuais. Também pode-se incluir nesta jiga a gravação de firmwares em componentes como memórias e microcontroladores.
Esse processo, além de garantir segurança aos montadores, visa minimizar a queima de componentes na placa quando ela é ligada, o que pode causar a avaria do equipamento final ou até de equipamentos de testes nas etapas finais de produção.
Como funcionam as jigas FCT
Já as jigas de testes funcionais (FCT) testam o funcionamento geral da placa energizada. Aqui, são testadas todas as funcionalidades da placa. Por exemplo, uma placa de TV deve-se testar se ela apresenta as imagens corretamente, se todas as entradas funcionam, se as portas (USB, Ethernet) estão comunicando corretamente etc.
No entanto, a automatização em uma jiga FCT apresenta maiores desafios do que a ICT, pela necessidade de conexões externas, como cabos e interações de operadores. Também existem os casos em que o equipamento final necessita de operador para validar e realizar os testes.
Como a jiga FCT depende da atenção do operador, e este não consegue operar mais de um equipamento ao mesmo tempo, ela acaba levando mais tempo nos testes de cada dispositivo.
Para solucionar esse problema, robôs podem ser utilizados em casos em que é necessário simular uma interação como a de um operador humano e a inserção e retirada de cabos podem ser automatizadas com circuitos eletrônicos.
Automatizar as jigas FCT é bastante importante, pois traz uma série de benefícios, como:
- Reduz danos por manipulação errada de operadores
- Aumenta a confiabilidade dos testes
- Permite que um operador atue em várias jigas
- Aumenta a produção
- Melhora a rastreabilidade, uma vez que tudo fica registrado
Desafios da automação e como contorná-los
Ao contrário de uma jiga ICT, em que já existem plataformas comerciais que precisam de menor customização para cada placa, as jigas FCT precisam de desenvolvimento mais abrangente.
Cada produto apresenta características únicas, sendo preciso um projeto que envolva o desenvolvimento mecânico, eletrônico e de integração com a produção final.
Como as jigas de testes são inescapáveis na produção de qualquer dispositivo eletrônico, é importante pensar em formas de torná-las o mais eficientes possível. A automatizando de jigas reduz a necessidade de operadores e, consequentemente, o valor de hora/homem dos testes, trazendo grandes ganhos financeiros a toda a operação.
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