制造陶瓷PCB電路板時，需要根據(jù)項目設(shè)計工程師先前在創(chuàng)建 PCB 布局時定義的網(wǎng)表文件檢查已完成 PCB 的電路。在設(shè)計階段使用網(wǎng)表文件可確保消除生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的差異，甚至是在布局 PCB 或生成 Gerber文件時可能出現(xiàn)的差異。飛針測試就是這樣一種方法。

制造商使用飛針測試作為電氣測試。該過程使用機(jī)電計算機(jī)控制的測試探針在裸露 PCB 上順序移動，在各預(yù)定義的測試點(diǎn)進(jìn)行測試。早些時候，PCB 制造商使用“釘床”夾具進(jìn)行此類測試，通常稱為 ICT 或電路試。然而，這是一種昂貴且耗時的方法，因?yàn)槊總€ PCB 都需要特定的夾具，并結(jié)合精確放置的測試和工具引腳。

圖 1: 釘床在線測試儀 (ICT)

飛針測試

盡管人們可以將飛針測試視為升級的釘床夾具，但仍存在一些差異。顧名思義，飛針取代了測試針，通常有四個針座沿 X 軸和 Y 軸高速移動。

圖 2:飛針測試設(shè)置

傳送機(jī)構(gòu)傳送被測 PCB 并將其放置在飛針測試儀下方。然后探針下降并與 PCB 上的測試焊盤和通孔連接，根據(jù)預(yù)定的測試程序找出任何缺陷。

測試人員使用設(shè)計人員提供的網(wǎng)表或 CAD 數(shù)據(jù)來生成適用的文件。他們通過測試機(jī)特有的測試程序來運(yùn)行這個文件，進(jìn)一步生成PCB對應(yīng)的測試程序格式。

測試程序完成后，測試人員必須決定首先要處理的測試項目，例如兩條跡線之間的無意短路。測試機(jī)將從CAD數(shù)據(jù)中提取符合被測PCB的參考點(diǎn)數(shù)據(jù)。一組探針將連接到兩條跡線的原點(diǎn)，而另一組探針將連接到它們的端點(diǎn)。檢查四條走線之間的電氣連接將揭示兩條走線沿長度的連續(xù)性以及它們之間是否存在短路。飛針測試有助于快速檢查PCB 制造問題。

飛針測試能力

盡管飛針測試可以輕松檢測短路和開路，但為它們配備特殊驅(qū)動器使它們也能夠測試更復(fù)雜的參數(shù)。復(fù)雜的探針可以同時探測和測試多層板的兩面，從而減少單獨(dú)測試單面所需的時間。具有不同架構(gòu)的飛針可用于不同的解決方案，例如:

信號完整性測試: 使用 TDR 或時域反射探頭以及特殊儀器，可以測試用于承載高速和高頻信號的 PCB 走線的各種特性。該裝置通常捕獲并測量時域和頻域中的信號，以表征信號路徑中的缺陷。

相位差測量: 使用專門設(shè)計的探頭在參考跡線和信號跡線之間發(fā)送高頻信號，可以測量兩者之間的相位差通過此測試，無需設(shè)置單獨(dú)的隔離測試來測量 PCB 上走線之間的串?dāng)_。

高壓應(yīng)力測試: PCB 可能存在隔離缺陷，而常規(guī)電陽測試可能無法檢測到這些缺陷。PCB 上兩條走線之間的絕緣電陽可能足夠高，足以通過常規(guī)電阻測試，但仍可能低于規(guī)范中的要求。為了檢測這一點(diǎn)，需要進(jìn)行高壓應(yīng)力測試，并且需要使用高壓發(fā)生器、合適的飛針和高電阻計。

微短路檢測: 微小條子的存在可能會導(dǎo)致 PCB 上出現(xiàn)微短路。有時，它們可能會在高壓應(yīng)力測試過程中燒毀，由于燒毀在 PCB 表面上產(chǎn)生碳化殘留物，從而形成高電阻導(dǎo)電路徑。微短路檢測探針施加低電壓來檢查PCB 上兩條走線之間的電阻，逐漸增加電壓至適用于測試的電壓。

開爾文直流測量: 這是一種非常精確的直流測量技術(shù)，BGA 和類似的密間距 PCB 圖案通常需要這種技術(shù)它需要一個力和飛針中的傳感引腳。開爾文連接可補(bǔ)償測試探針中的損耗。

飛針測試系統(tǒng)有不同的尺寸--主要變量是系統(tǒng)使用的接頭數(shù)量。例如，測試儀可以有多達(dá) 16 個接頭連接器，其中 8 個位于 PCB 頂部，8 個位于 PCB 底部。當(dāng)然，系統(tǒng)的成本隨著其使用的接頭數(shù)量成比例地增加。

飛針測試的優(yōu)點(diǎn)

與老式釘床或ICT 夾具相比，飛針測試具有以下幾個優(yōu)點(diǎn):

無需夾具: 與釘床夾具不同，飛針測試不需要設(shè)置夾具。這節(jié)省了設(shè)置 ICT 固定裝置通常所需的成本和時間。事實(shí)上，由于制造商可以獲得 Gerber 數(shù)據(jù)，他們可以在 PCB 從生產(chǎn)線上出來后立即設(shè)置飛針。另一方面，設(shè)計和安裝ICT 固定裝置需要數(shù)周時間。

程序開發(fā)短而快: 由于網(wǎng)表和CAD數(shù)據(jù)是生成飛針測試程序的基礎(chǔ)，并且有多個開源程序可以翻譯這些信息，因此程序開發(fā)時間短，流程占用量極小的時間。這也意味著可以輕松集成設(shè)計變更。

工藝靈活: 與ICT 的釘床夾具不同，飛針設(shè)置適用于任何 PCB，而CT 的釘床夾具特定于單個 PCB，對另一個 PCB 沒有用處。只需要對內(nèi)部程序進(jìn)行簡單的修改即可使其適用于另一塊板。

不需要測試點(diǎn): 由于飛針測試的是裸板，因此探針可以使用元件焊盤，不需要額外的測試點(diǎn)。

探針接觸是可控的: 飛針可以比釘床以更緊密的間距進(jìn)行精密連接。例如，高精度飛針可以實(shí)現(xiàn) 5微米的測試間距，而 CT 的最小間距為 0.5 毫米。這使得它們對于人口密集的電路板非常有用，或者可以在小型PCB 上實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋范圍。

可變的測試解決方案和方法:飛針系統(tǒng)可以提供比 ICT 或釘床更多的測試解決方案。這是可能的，因?yàn)樵诳勺兊臏y試解決方案和方法:可編程集成測試系統(tǒng)的幫助下，可以使用各種類型的飛行測試探針。

測量精度高: 針對不同的測試，采用特定的飛針，探針本身定位，并采用配套的測試儀器，測量精度高。

快速反饋: 由于飛針測試結(jié)果可以在現(xiàn)場獲得，因此將信息發(fā)送到生產(chǎn)線可以幫助他們快速對流程做出適當(dāng)?shù)男拚Ｍ瑯樱?/span>PCB 設(shè)計人員可以在原型設(shè)計期間收到快速反饋，使他們能夠在投入生產(chǎn)之前進(jìn)行必要的更改。

結(jié)論

飛針測試與夾具測試的區(qū)別

·飛針測試機(jī)是典型的利用電容法測試的設(shè)備,測試探頭在線路板上快速逐點(diǎn)移動來完成測試

·必須先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)板學(xué)習(xí),讀入每個網(wǎng)絡(luò)的電容標(biāo)準(zhǔn)值

·先利用電容法測試，當(dāng)測得電容不在合格范圍內(nèi)時再用電阻法進(jìn)行準(zhǔn)確確認(rèn)

·可進(jìn)行四線測量

·因測試速度慢只適合測試批量少的樣板

優(yōu)缺點(diǎn):

·測試針容易損壞

·測試速度慢

·測試密度高最小Pitch可達(dá)005mm甚至更小

·無夾具成本

·耐壓無法測試,高層次高密度板測試有較大風(fēng)險

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【文章來源】：展至科技

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