摘要:主要介紹了當前用于檢測組裝后PCB的缺陷和故障的一些常風測試技術,并對未來的發展趨勢進行了初步探討.
關鍵詞: 缺陷和故障;檢測;表面貼裝技術;線路板;線路板組件.要在當今競爭激烈的市場中立足,電子產品的生產廠家就必需確保產品質量.為了保證產品質量,在生產過程中就需要采用各類測試技術進行檢測,及時發現缺陷和故障并修復.根據測試方式的不同,測試技術可分為非接觸式測試和接觸式測試.非接觸式測試已從人工目測發展到自動光學檢查(AutomaticOpticslnspector,簡稱AOI)、自動射線檢測(AutomaticX-raylnspector,簡稱AXI),而接觸式測試則可分為在線測試和功能測試兩大類.本文將對各類測試技術及未來發展趨勢作一初步探討.
1幾種測試技術介紹
1.1在線測試儀ICT(1n-CircuitTester)
電氣測試使用的最基本儀器是在線測試儀(ICT),傳統的在線測試儀測量時使用專門的針床與已焊接好的線路板上的元器件接觸,并用數百毫伏電壓和10毫安以內電流進行分立隔離測試,從而精確地測出所裝電阻、電感、電容、二極管、三極管、可控硅、場效應管、集成塊等通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障,并將故障是哪個組件或開短路位于哪個點準確告訴用戶.針床式在線測試儀優點是測試速度快,適合于單一品種民用型家電線路板及大規模生產的測試,而且主機價格較便宜.但是隨著線路板組裝密度的提高,特別是細間距SMT組裝以及新產品開發生產周期越來越短,線路板品種越來越多,針床式在線測試儀存在一些難以克服的問題:測試用針床夾具的制作、調試周期長、價格貴;對于一些高密度SMT線路板由于測試精度問題無法進行測試.基本的ICT近年來隨著克服先進技術技術局限的技術而改善.例如,當集成電路變得太大以至于 不可能為相當的電路覆蓋率提供探測目標時,ASIC工程師開發了邊界掃描技術.邊界掃描(boundary scan)提供一個工業標準方法來確認在不允許探針的地方的組件連接.額外的電路設計到IC內面,允許組件以簡單的方式與周圍的組件通信,以一個容易檢查的格式顯示測試結果.另一個無矢量技術(Vectorlesstechnique)將交流(AC)信號通過針床施加到測試中的組件.一個傳感器板*住測試中的組件表面壓住,與組件引腳框形成一個電容,將信號偶合到傳感器板.沒有偶合信號表示焊點開路.
用于大型復雜板的測試程序人工生成很費時費力,但自動測試程序產生(ATPG,automated testprogramgeneration)軟件的出現解決了這一問題,該軟件基于PCBA和CAD數據和裝配于板上的組件規格庫,自動地設計所要求的夾具和測試程序.雖然這些技術有助于縮短簡單程序的生成時間,但高節點數測試程序的論證還是費時和具有技術挑戰性.
飛針式測試儀是對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.工作時根據預先編排的坐標位置程序移動測試探針到測試點處,與之接觸,各測試探針根據測試程序對裝配的元器件進行開路/短路或組件測試.與針床式在線測試儀相比,在測試精度、最小測試間隙等方面均有較大幅度提高,并且無需制作專門的針床夾具,測試程序可直接由線路板的CAD軟件得到,但測試速度相對較慢是其最大不足.
1．2功能測試(FunctionalTester)
ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發生的各種缺陷和故障,但是它不能夠評估整個線路板所組成的系統在時鐘速度時的性能.而功能測試就可以測試整個系統是否能夠實現設計目標,它將線路板上的被測單元作為一個功能體,對其提供輸人信號,按照功能體的設計要求檢測輸出信號.這種測試是為了確保線路板能否按照設計要求正常工作.所以功能測試最簡單的方法,是將組裝好的某電子設備上的專用線路板連接到該設備的適當電路上,然后加電壓,如果設備正常工作,就表明線路板合格.這種方法簡單、投資少,但不能自動診斷故障.