pcb线路板测试点制作的一般要求(电路板PCBA测试技术之飞针测试介绍)
飞针测试,是近些年比较火热的电子测试技术之一,它主要用来和ICT In-Circuit测试方案进行互补,直观的说,飞针测试和ICT测试是有竞争关系的,但是他们两者的应用方向其实并不相同。
讨论飞针,首先我们就要知道ICT测试是什么,ICT测试最重要的应用就是检测SMT贴片之后的电路板PCBA是否有开路、短路、元器件贴错、漏贴、损坏的情况。所以ICT测试就是把电路板PCBA上面预留的测试点,通过夹具治具上的测试针,转接到测试机台上面的测试方法。简单的理解,就是等于很多很多个万用表的探针,同时对电路板进行自动化测试,当然ICT设备要比普通万用表功能强大的多。ICT测试又分为模拟测试和上电测试,上电测试往往需要带有数字测试资源的板卡,所以价格也会更贵一些。
ICT测试等同于使用更高精度更快速度的多个万用表实现自动化测试
ICT是高端电子产品制造必不可少的一环,它是SMT和组装线之间最重要的检测环节,如果在ICT发现问题,大多数情况下还可以返修,节省成本,并且可以快速的反馈SMT生产线的问题,避免大批量的质量问题发生。特别在汽车电子领域,ICT目前仍然是必不可少的测试岗位。
除了上述的测试功能以外,ICT还可以集成烧录、边界扫描、功能测试等测试内容,但是大多数的时候,客户不会让ICT做这些工作,原因是ICT设备往往价格昂贵,主流的高端ICT设备,以1000个测试资源点来说,价格都在百万元以上。而一台烧录设备或者边界扫描独立设备,价格一般不超过30万元,所以大多数企业,处于精益生产的角度考虑,都不会把低成本设备可以实现的功能转加的ICT设备上。
ICT设备介绍完了,那么我们就引出今天的主角,飞针测试技术。
图片来源于国内某知名飞针测试机品牌
飞针测试,顾名思义就是设备中有4、6、8不同数量的测试针,在高精度机械控制下,对电路板进行测试,不同于ICT固定位置的测试针,飞针测试的几根针需要不停的移动,用飞针测试设备特定的算法,寻找最快速的搭配和测试点组合,完成和上述ICT相同功能的测试内容。一般来说,4针的飞针设备是单面设备,需要手动对电路板进行翻面后继续测试,6和8根针的飞针设备,可以实现双面同时测试,不需要翻面。
那么飞针测试和ICT测试内容基本一致,我们如何选择这两种设备呢?这就需要看您的使用需求。
ICT测试技术,适合于大批量的生产测试,它具有测试速度快、测试稳定性好、测试扩展功能多的特点。但是ICT测试设备,新项目导入时间长,它需要根据电路板制定夹具治具,而夹具治具的制作周期一般在6-12周,而且测试夹具需要5-15万元的开销不等。
而飞针测试技术,并不需要制作夹具,仅需要导入电路板Gerber文件和BOM,就可以自动生成测试程序,调试周期非常短,新产品导入进度快,非常适用于研发、试生产和多品种小批量生产的电路板产品。
也就是说飞针测试具有更强的柔性,不仅在产品之间切换迅速,甚至PCB光板、大型的半导体器件Wafer CP测试都可以兼容。
而且随着当前电子产品对于尺寸的要求越来越小,很多PCBA电路板上预留的测试点越来越少,这也意味着传统的ICT将无从下针进行测试,当前ICT的测试覆盖率仅为70%-85%,而飞针测试可以直接接触元器件的管脚测试,大幅度提升了测试覆盖率,基本可以达到99%的测试覆盖率。
但是飞针测试最大的局限在于,它的测试时间比较长,毕竟它仅有4-8根针,来回的跳动飞舞来实现复杂全面的测试,所以飞针测试并不推荐用于大批量的生产测试。
综上,如果您是研发阶段、试生产阶段、多品种小批量阶段,那么飞针测试方案是最好的选择,不需要针对某种产品固定资产的投资,一台设备就可以实现覆盖。
如果您是大批量生产阶段,而且对于烧录、上电测试、边界扫描等有强烈的集成需求,那么传统的ICT测试方案更符合您的需求。
很多企业,会把飞针测试和ICT测试两种方案结合,举例来说,一般汽车电子领域,在新产品SOP的前3-6月,叫做Safe Launch安全生产阶段,此时ICT的测试覆盖率偏低,无法确保检测SMT工艺的稳定性。所以在这个阶段,会用飞针测试来拟补ICT测试覆盖率的不足。但是过了此阶段,产品工艺已经成熟稳定,并且已经得到了一定时间的验证,飞针测试就可以撤掉,仅保留ICT测试就可以。
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