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簡述PCB的飛針測試技術

時間2013/01/11
人物sy
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   在印制電路板測試中,飛針測試正在得到廣泛的運用。和針床測試機相比,飛針測試具有無需制作針床(治具)、可以測試高密度電路等優點,所以在制作一些小批量樣板和PCB打樣時有測試速度快,費用低的突出優勢。對于很多中小PCB廠家來說很實用。  

1、結構特點

  飛針式測試儀是對傳統針床在線測試儀的一種改進,它用探針來代替針床,在 X-Y 機構上裝有可分別高速移動的4 個頭共8 根測試探針,最小測試間隙為0.2mm。工作時在測單元(UUT, unit under test)通過皮帶或者其它UUT傳送系統輸送到測試機內,然后固定測試機的探針接觸測試焊盤(TEST pad)和通路孔(via),從而測試在測單元(UUT)的單個元件。測試探針通過多路傳輸(multiplexing)系統連接到驅動器(信號發生器、電源供應等)和傳感器(數字萬用表、頻率計數器等)來測試UUT 上的元件。當一個元件正在測試的時候,UUT上的其它元件通過探針器在電氣上屏蔽以防止讀數干擾。飛針測試機可檢查短路、開路和元件值。在飛針測試上也使用了一個相機來幫助查找丟失元件。用相機來檢查方向明確的元件形狀,如極性電容。隨著探針定位精度和可重復性達到5-15微米的范圍,飛針測試機可精密地探測UUT。飛針測試解決了在PCB裝配中見到的大量現有問題:如可能長達4-6周的測試開發周期;大約10,000 美元-50,000 美元的夾具開發成本;不能經濟地測試小批量生產;以及不能快速地測試原型樣機(prototype)裝配。因為具有緊密接觸屏蔽的UUT 的能力和使新產品更快投入市場(time-to-market)的能力,飛針測試是一個無價的生產資源。還有,由于不需要有經驗的測試開發工程師,該系統還具有節省人力、節省時間等好處。

2、開發與調試

       飛針測試機的編程比傳統的ICT 系統更容易、更快捷。以 GenRad 公司的GRPILOT系統為例,測試開發員將設計工程師的CAD數據轉換成可使用的文件,這個過程需要1-4 個小時。然后該新文件通過測試程序運行,產生一個 .IGE .SPC 文件,再放入一個目錄。然后軟件運行在目錄內產生需要測試UUT的所有文件。短路的測試類型是從選項頁面內選擇。測試機在UUT上使用的參考點從CAD信息中選擇。UUT放在平臺上固定。在軟件開發完成后,該程序被擰進去,以保證選擇到盡可能最佳的測試位置。這時加入各種元件保護”(元件測試隔離)。一個典型的1000個節點的UUT的測試開發所花的時間是 4-6 個小時。在軟件開發和裝載完成以后,開始典型的飛針測試過程的測試調試。調試是測試開發員接下來的工作,需要用來獲得盡可能最佳的UUT測試覆蓋。在調試過程中,檢查每個元件的上下測試極限,確認探針的接觸位置和零件值。典型的1000個節點的UUT調試可能花 6-8小時。飛針測試機的開發容易和調試周期短,使得UUT的測試程序開發對測試工程師的要求相當少。在接到CAD數據和UUT準備好測試之間這段短時間,允許制造過程的最大數量的靈活性。

3、優點概述

  飛針測試優點包括: 快速測試開發;較低成本測試方法;快速轉換的靈活性;以及在原型階段為設計人員提供快速的反饋。因此,和傳統的ICT比較,飛針測試所要求的時間通過減少總的測試時間足以彌補。 使用飛針測試系統的好處大于缺點。例如,裝配過程中,這樣一個系統提供在接收到CAD文件幾小時后就可以開始生產。因此,原型電路板在裝配后數小時即可測試,不象ICT,高成本的測試開發與夾具可能將過程延誤幾天,甚至幾月。除此之外,由于設定、編程和測試的簡單與快速,實際上一般技術裝配人員,而不是工程師,就可以操作測試。飛針測試也存在靈活性,做到快速測試轉換和過程錯誤的快速反饋。還有,因為飛針測試不需要夾具開發成本,所以它是一個可以放在典型測試過程前面的低成本系統。并且因為飛針測試機改變了低產量和快速轉換裝配的測試方法,通常需要幾周開發的測試現在數小時就可以得到。

    講了飛針測試的這么多優點,在具體的選擇上還是要根據自身的一些需求來定,如果批量的PCB板也選用飛針測試就會比較慢!所以適合的才是最好的!

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