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日志

请教各位几个简单的问题,其实很难的呦!!!小心

已有 916 次阅读2006-6-5 12:47

单个电阻,单个电容,单个二极管不能使用万用表怎么检测他们是好的。(如开路,短路)。
可以使用他们构造成典型的电路,如比较器,单片机等外围器件
还有电容与电阻的并联,与串联怎么去检测他们的开路和短路。。。


 








布一些特征点,然后上治具测试







PCB 测 试 方 法
治具是专用的(但弹簧探针,连线,定位针等另件可以通用),一般治具的针床是8~10m/m的有机玻璃,按特征点的座标尺寸钻孔,插上弹簧探针及定位针,弹簧探针尾部套上连线,接到上位机的输入排,简单编程后就可以测试器件的通断了.
如要进行一些其它特性测试(例如绑定是否到位),则还需要一些自测试软件配合(在产品的mcu中,接地某一引脚来激活自测试程序)


                                  PCB电测技术分析

一、电性测试
PCB板在生产过程中,难免因外在因素而造成短路、断路及漏电等电性上的瑕疵,再加上PCB不断朝高密度、细间距及多层次的演进,若未能及时将不良板筛检出来,而任其流入制程中,势必会造成更多的成本浪费,因此除了制程控制的改善外,提高测试的技术也是可以为PCB制造者提供降低报废率及提升产品良率的解决方案。
在电子产品的生产过程中,因瑕疵而造成成本的损失,在各个阶段都有不同的程度,越早发现则补救的成本越低。" The Rule of 10's "就是一个常被用来评估PCB在不同制程阶段被发现有瑕疵时的补救成本。举例而言,空板制作完成后,若板中的断路能实时检测出来,通常只需补线即可改善瑕疵,或者至多损失一片空板;但是若未能被检测出断路,待板子出货至下游组装业者完成零件安装,也过炉锡及IR重熔,然而却在此时被检测发现线路有断路的情形,一般的下游组装业者会向让空板制造公司要求赔偿零件费用、重工费、检验费等。若更不幸的,瑕疵的板子在组装业者的测试仍未被发现,而进入整体系统成品,如计算机、手机、汽车零件等,这时再作测试才发现的损失,将是空板及时检出的百倍、千倍,甚至更高。因此,电性测试对于PCB业者而言,为的就是及早发现线路功能缺陷的板子。
下游业者通常会要求PCB制造厂商作百分之百的电性测试,因此会与PCB制造厂商就测试条件及测试方法达成一致的规格,因此双方会先就以下事项清楚的定义出来:
1、 测试资料来源与格式
2、 测试条件,如电压、电流、绝缘及连通性
3、 设备制作方式与选点
4、 测试章
5、 修补规格
在PCB的制造过程中,有三个阶段必须作测试:
1、 内层蚀刻后
2、 外层线路蚀刻后
3、 成品
每个阶段通常会有2~3次的100%测试,筛选出不良板再作重工处理。因此,测试站也是一个分析制程问题点的最佳资料收集来源,经由统计结果,可以获得断路、短路及其它绝缘问题的百分比,重工后再行检测,将数据资料整理之后,利用品管方法找出问题的根源,加以解决。
二、电测的方法与设备
电性测试的方法有:专用型(Dedicated)、泛用型(Universal Grid)、飞针型(Flying Probe)、非接触电子束(E-Beam)、导电布(胶)、电容式(Capacity)及刷测(ATG-SCAN MAN),其中最常使用的设备有三种,分别是专用测试机、泛用测试机及飞针测试机。为了更了解各种设备的功能,以下将分别比较三种主要设备的特性。
1、专用型(Dedicated)测试
专用型的测试之所以为专用型,主要是因为其所使用的治具(Fixture, 如电路板进行电性测试的针盘)仅适用于一种料号,不同料号的板子就无法测试,而且无法回收使用。测试点数方面,单面板在10,240点、双面各8,192点以内均可作测试,在测试密度方面,由于探针头粗细的关系,较适合运用于 pitch以上的板子。
2、泛用型(Universal Grid)测试
泛用型测试的基本原理是PCB线路的版面是依据格子(Grid)来设计,一般所谓线路密度就是指grid的距离,也就是以间距(Pitch)来表示(部份时候也可用孔密度 来表示),而泛用测试就是依据此一原理,依据孔位置以一G10的基材作Mask,只有在孔的位置探针才能穿过Mask进行电测,因此治具的制作简易而快速,而且探针可重复使用。泛用型测试具有极多测点的标准Grid固定大型针盘,可分别按不同料号而制作活动式探针的针盘,量产时只要改换活动针盘,就可以对不同料号量产测试。另外,为保证完工的PCB板线路系统通畅,需在使用高压电(如250V)多测点的泛用型电测母机上,采用特定接点的针盘对板子进行Open/Short电性测试,此种泛用型的测试机称之为「自动化测试机」 (ATE, Automatic Testing Equipment)。
泛用型测试点数通常在1万点以上,测试密度在 或是 的测试称为on-grid测试,若是运用于高密度板,由于间距太密,已脱离on-grid设计,因此属于off-grid测试,其治具就必须要特殊设计,通常泛用型测试的测试密度可达 QFP。
3、飞针(Flying Probe)测试
飞针测试的原理很简单,仅仅需要两根探针作x、y、z的移动来逐一测试各线路的两个端点,因此不需要另外制作昂贵的治具。但是由于是端点测试,因此测速极慢,约为10~40 points/sec,所以较适合样品及小量产;在测试密度方面,飞针测试可适用于极高密度板( ),如MCM。











                                    【浅淡测试夹具制作的制作策略】

    随着印刷线路板技术向多层、细线、小孔、高密度方向发展(其实已经来临并快速普及),线路板制造过程给测试领域也带来了新的挑战,下面我就几个方面谈谈本行业制造中测试的有关技术与策略。
    
      一.测试成本控制
        就目前来讲,本行业的成品测试方法主要有:制作夹具测试(分复合式和专用型)、飞针测试、自动光学测试几种。测试成本主要是测试设备选择与制作材料的成本。
        1.设备选择与成本控制的关系。不同厂家有不同的订单结构,订单结构在很大程度上制约着设备选择。飞针测试最大的优点是市场反应速度快,成本特低,但检测速度慢,一般检测一个出货单元需三至十几分钟,适合测试样板和小批量订单。若是客户要求打样品,则可选择飞针测试,直到客户做批量订单时再改做夹具测试,这样免去了客户更改过程或撤销订单中夹具制作成本。
        2.从设计测试方法和工艺策略中节约成本。当设计一个测试方法和工艺策略时,必须考虑到无数的变量,这时就要根据不同的情况选择不同的测试方法与制作方法。
        一款高密度的pcb测试夹具与普通的pcb测试夹具制作费用悬殊是很大的(取决于探针大小与点数),普通的需几百元上千元,而常见高密度的则需几千元上万元甚至几万元,这时可考虑使用导电胶条代替昂贵的小探针。据我所知,一套直径0.45(四个零)的探针成本好像是十八元左右,一个BGA位通常有一百至三百个测试点。而使用导电胶一个BGA位只需一个气缸费用(一两百元)就可以了。但导电胶测试有个弊端,就是遇到独立的两个IC位短路是无法测试出来的,金板一般不会出现IC位短路,而锡板热风整平控制不好会有。
        制作夹具有时可考虑一个出货单元多次测试和多个单元一次测试,我经常遇到。如:一个SET里有九个unit,夹具材料费用是一万二千元左右,此批订单属小批量多型号客户,这时可选择做三个单元分三次测试。成本一下节约三分之二,也可保证交货时间。又例如:一批很大的订单交货期又短,出货单元太小不利于测试速度,这时可考虑在印阻焊前整板分排测试。还有遇到印有白色或黑色油墨在最终检测看不到修板的,则需测试两次以保证返修。这些都是测试成本控制的策略。如上述算来,理性的测试工艺技术在成本控制中所节约的成本是很惊人的!
    
      二.测试优化
        其实在上面我已从成本方面出发提到了优化,其主要是成本优化与工艺设计方面优化,在这里我主要谈一下测试工具制作的优化。
        1.测试资料的制作。飞针测试资料比较简单,通常网络分析正确与否就是关键,其次测试点数与网络数多少决定检测时间,一般优化同一个网络的测试点数,对测试速度影响不大。而制作夹具的资料在制作要求上非常高,通常使用cam软件制作资料容易漏选点与多选点,遇到层数多的制作速度也会慢很多(我以前使用V2001软件选点,遇到6层板以上真的很头痛,为了不漏点就会多选点),目前很多大厂家都购买专用制作测试软件,制作测试速度会快很多,不用手工分点,而且检修也会快很多。
        2.测试治具的制作。测试治具制作也是一个繁琐的过程,从排料、钻孔后检查、绕线、放针到装机调试都需要细心和耐心,才能制作出高水准的治具出来。其中检查钻孔精度至关重要,遇到密集的小钻孔,钻偏一个孔可能导致整个治具拆卸重做,把好这一关是优化治具制作的关健。其次,可考虑将多个钻孔资料整合,尤其是钻导电胶时的资料整合,从而降低钻孔操作人员钻孔的复杂与繁琐性,减少错误。
    综述,测试的优化其实改善软件就能解决很多,另外提高技术人员的工程技术与技巧也会起到优化作用。
    
      三.模具制作常见问题与对策
        测试夹具制作过程中会出现一些常的问题,这时,就需要做出分析和解决方法。
         1.孔钻偏导致测试探针接触不到正确位置出现假开短路。
        对策:通常这种情况会出现在小孔径上,在制作模具之前目检钻孔精度,看有无偏孔现象,发现有钻孔偏位的重新钻,用精度高的钻机钻孔。有条件的话可同红胶片一起钻出对照菲林检查有无偏孔。
       2.调试模具时发现漏选点。
        对策:用一块板或菲林拍在模具上,手工加钻漏选孔,加绕线到网络里重新读板调试。若漏选在密集孔处则这种方法难度很高。
       3.孔测点钻孔钻大导致探针接触不到焊环出现假开路。
        对策:若只有少数的几个,可用实物塞住原来的钻孔,再手工钻出合适的孔径。此方法同样适用于客户资料出现变更而少数测点变更,可免去重新制作。
       4.测试点数太多测试机无法测试
        对策:分网络做两个夹具测两次。
       5.有导电胶条的模具出现假短路或很难PASS
        对策:检查导电胶是否使用时间过久出现扁、歪(一般都是此种原因),更换导电胶条。
    
        就谈这些吧,知识是无穷尽的,同样每一学科都是探索不完的。难免有遗漏之处,若有疑问,请各位指出。








演进史 : 全球运涛中心,订单后生产,快速出货的年代:当PCB出货前,使用测试机加上标准
测试资料测试时,发现PCB有固定点OPEN,SHORT问题时,生产线已经生产几千片PCB,不但不能即时出货,也会造成PCB客户重大的损失。如果使用电气网路比对系统,可以在PCB未生产之前,先确认PCB电气品质符合客户要求,才开始生产PCB,制作治具。

优 点 : PCB未生产之前,已确认PCB的电气品质符合客户要求
工作原理:






  1. 客户使用CAD产生GERBER FILE交给PCB厂生产。
  2. PCB厂使用CAM制作工作底片,钻孔档等资料。
  3. 使用专业选点系统选取测试点,网路资料。
  4. 比对CAM,专业选点系统,客户原稿(IPC-D-356),三者的网路资料(NetList),相同后再生产。
  5. 生产PCB,交给O/S测试机测试。
  6. 制作治具。
  7. 根据客户的GERBER FILE,制作标准测试资料,作为测试机判定PCB好坏的标准。
  8. O/S测试机根据标准测试资料测试PCB



注:电气品质是指OPEN(CONTINUITY)导通性,SHORT(ISOLATION)隔绝性。


 


 








布一些特征点,然后上治具测试







PCB 测 试 方 法
治具是专用的(但弹簧探针,连线,定位针等另件可以通用),一般治具的针床是8~10m/m的有机玻璃,按特征点的座标尺寸钻孔,插上弹簧探针及定位针,弹簧探针尾部套上连线,接到上位机的输入排,简单编程后就可以测试器件的通断了.
如要进行一些其它特性测试(例如绑定是否到位),则还需要一些自测试软件配合(在产品的mcu中,接地某一引脚来激活自测试程序)


                                  PCB电测技术分析

一、电性测试
PCB板在生产过程中,难免因外在因素而造成短路、断路及漏电等电性上的瑕疵,再加上PCB不断朝高密度、细间距及多层次的演进,若未能及时将不良板筛检出来,而任其流入制程中,势必会造成更多的成本浪费,因此除了制程控制的改善外,提高测试的技术也是可以为PCB制造者提供降低报废率及提升产品良率的解决方案。
在电子产品的生产过程中,因瑕疵而造成成本的损失,在各个阶段都有不同的程度,越早发现则补救的成本越低。" The Rule of 10's "就是一个常被用来评估PCB在不同制程阶段被发现有瑕疵时的补救成本。举例而言,空板制作完成后,若板中的断路能实时检测出来,通常只需补线即可改善瑕疵,或者至多损失一片空板;但是若未能被检测出断路,待板子出货至下游组装业者完成零件安装,也过炉锡及IR重熔,然而却在此时被检测发现线路有断路的情形,一般的下游组装业者会向让空板制造公司要求赔偿零件费用、重工费、检验费等。若更不幸的,瑕疵的板子在组装业者的测试仍未被发现,而进入整体系统成品,如计算机、手机、汽车零件等,这时再作测试才发现的损失,将是空板及时检出的百倍、千倍,甚至更高。因此,电性测试对于PCB业者而言,为的就是及早发现线路功能缺陷的板子。
下游业者通常会要求PCB制造厂商作百分之百的电性测试,因此会与PCB制造厂商就测试条件及测试方法达成一致的规格,因此双方会先就以下事项清楚的定义出来:
1、 测试资料来源与格式
2、 测试条件,如电压、电流、绝缘及连通性
3、 设备制作方式与选点
4、 测试章
5、 修补规格
在PCB的制造过程中,有三个阶段必须作测试:
1、 内层蚀刻后
2、 外层线路蚀刻后
3、 成品
每个阶段通常会有2~3次的100%测试,筛选出不良板再作重工处理。因此,测试站也是一个分析制程问题点的最佳资料收集来源,经由统计结果,可以获得断路、短路及其它绝缘问题的百分比,重工后再行检测,将数据资料整理之后,利用品管方法找出问题的根源,加以解决。
二、电测的方法与设备
电性测试的方法有:专用型(Dedicated)、泛用型(Universal Grid)、飞针型(Flying Probe)、非接触电子束(E-Beam)、导电布(胶)、电容式(Capacity)及刷测(ATG-SCAN MAN),其中最常使用的设备有三种,分别是专用测试机、泛用测试机及飞针测试机。为了更了解各种设备的功能,以下将分别比较三种主要设备的特性。
1、专用型(Dedicated)测试
专用型的测试之所以为专用型,主要是因为其所使用的治具(Fixture, 如电路板进行电性测试的针盘)仅适用于一种料号,不同料号的板子就无法测试,而且无法回收使用。测试点数方面,单面板在10,240点、双面各8,192点以内均可作测试,在测试密度方面,由于探针头粗细的关系,较适合运用于 pitch以上的板子。
2、泛用型(Universal Grid)测试
泛用型测试的基本原理是PCB线路的版面是依据格子(Grid)来设计,一般所谓线路密度就是指grid的距离,也就是以间距(Pitch)来表示(部份时候也可用孔密度 来表示),而泛用测试就是依据此一原理,依据孔位置以一G10的基材作Mask,只有在孔的位置探针才能穿过Mask进行电测,因此治具的制作简易而快速,而且探针可重复使用。泛用型测试具有极多测点的标准Grid固定大型针盘,可分别按不同料号而制作活动式探针的针盘,量产时只要改换活动针盘,就可以对不同料号量产测试。另外,为保证完工的PCB板线路系统通畅,需在使用高压电(如250V)多测点的泛用型电测母机上,采用特定接点的针盘对板子进行Open/Short电性测试,此种泛用型的测试机称之为「自动化测试机」 (ATE, Automatic Testing Equipment)。
泛用型测试点数通常在1万点以上,测试密度在 或是 的测试称为on-grid测试,若是运用于高密度板,由于间距太密,已脱离on-grid设计,因此属于off-grid测试,其治具就必须要特殊设计,通常泛用型测试的测试密度可达 QFP。
3、飞针(Flying Probe)测试
飞针测试的原理很简单,仅仅需要两根探针作x、y、z的移动来逐一测试各线路的两个端点,因此不需要另外制作昂贵的治具。但是由于是端点测试,因此测速极慢,约为10~40 points/sec,所以较适合样品及小量产;在测试密度方面,飞针测试可适用于极高密度板( ),如MCM。











                                    【浅淡测试夹具制作的制作策略】

    随着印刷线路板技术向多层、细线、小孔、高密度方向发展(其实已经来临并快速普及),线路板制造过程给测试领域也带来了新的挑战,下面我就几个方面谈谈本行业制造中测试的有关技术与策略。
    
      一.测试成本控制
        就目前来讲,本行业的成品测试方法主要有:制作夹具测试(分复合式和专用型)、飞针测试、自动光学测试几种。测试成本主要是测试设备选择与制作材料的成本。
        1.设备选择与成本控制的关系。不同厂家有不同的订单结构,订单结构在很大程度上制约着设备选择。飞针测试最大的优点是市场反应速度快,成本特低,但检测速度慢,一般检测一个出货单元需三至十几分钟,适合测试样板和小批量订单。若是客户要求打样品,则可选择飞针测试,直到客户做批量订单时再改做夹具测试,这样免去了客户更改过程或撤销订单中夹具制作成本。
        2.从设计测试方法和工艺策略中节约成本。当设计一个测试方法和工艺策略时,必须考虑到无数的变量,这时就要根据不同的情况选择不同的测试方法与制作方法。
        一款高密度的pcb测试夹具与普通的pcb测试夹具制作费用悬殊是很大的(取决于探针大小与点数),普通的需几百元上千元,而常见高密度的则需几千元上万元甚至几万元,这时可考虑使用导电胶条代替昂贵的小探针。据我所知,一套直径0.45(四个零)的探针成本好像是十八元左右,一个BGA位通常有一百至三百个测试点。而使用导电胶一个BGA位只需一个气缸费用(一两百元)就可以了。但导电胶测试有个弊端,就是遇到独立的两个IC位短路是无法测试出来的,金板一般不会出现IC位短路,而锡板热风整平控制不好会有。
        制作夹具有时可考虑一个出货单元多次测试和多个单元一次测试,我经常遇到。如:一个SET里有九个unit,夹具材料费用是一万二千元左右,此批订单属小批量多型号客户,这时可选择做三个单元分三次测试。成本一下节约三分之二,也可保证交货时间。又例如:一批很大的订单交货期又短,出货单元太小不利于测试速度,这时可考虑在印阻焊前整板分排测试。还有遇到印有白色或黑色油墨在最终检测看不到修板的,则需测试两次以保证返修。这些都是测试成本控制的策略。如上述算来,理性的测试工艺技术在成本控制中所节约的成本是很惊人的!
    
      二.测试优化
        其实在上面我已从成本方面出发提到了优化,其主要是成本优化与工艺设计方面优化,在这里我主要谈一下测试工具制作的优化。
        1.测试资料的制作。飞针测试资料比较简单,通常网络分析正确与否就是关键,其次测试点数与网络数多少决定检测时间,一般优化同一个网络的测试点数,对测试速度影响不大。而制作夹具的资料在制作要求上非常高,通常使用cam软件制作资料容易漏选点与多选点,遇到层数多的制作速度也会慢很多(我以前使用V2001软件选点,遇到6层板以上真的很头痛,为了不漏点就会多选点),目前很多大厂家都购买专用制作测试软件,制作测试速度会快很多,不用手工分点,而且检修也会快很多。
        2.测试治具的制作。测试治具制作也是一个繁琐的过程,从排料、钻孔后检查、绕线、放针到装机调试都需要细心和耐心,才能制作出高水准的治具出来。其中检查钻孔精度至关重要,遇到密集的小钻孔,钻偏一个孔可能导致整个治具拆卸重做,把好这一关是优化治具制作的关健。其次,可考虑将多个钻孔资料整合,尤其是钻导电胶时的资料整合,从而降低钻孔操作人员钻孔的复杂与繁琐性,减少错误。
    综述,测试的优化其实改善软件就能解决很多,另外提高技术人员的工程技术与技巧也会起到优化作用。
    
      三.模具制作常见问题与对策
        测试夹具制作过程中会出现一些常的问题,这时,就需要做出分析和解决方法。
         1.孔钻偏导致测试探针接触不到正确位置出现假开短路。
        对策:通常这种情况会出现在小孔径上,在制作模具之前目检钻孔精度,看有无偏孔现象,发现有钻孔偏位的重新钻,用精度高的钻机钻孔。有条件的话可同红胶片一起钻出对照菲林检查有无偏孔。
       2.调试模具时发现漏选点。
        对策:用一块板或菲林拍在模具上,手工加钻漏选孔,加绕线到网络里重新读板调试。若漏选在密集孔处则这种方法难度很高。
       3.孔测点钻孔钻大导致探针接触不到焊环出现假开路。
        对策:若只有少数的几个,可用实物塞住原来的钻孔,再手工钻出合适的孔径。此方法同样适用于客户资料出现变更而少数测点变更,可免去重新制作。
       4.测试点数太多测试机无法测试
        对策:分网络做两个夹具测两次。
       5.有导电胶条的模具出现假短路或很难PASS
        对策:检查导电胶是否使用时间过久出现扁、歪(一般都是此种原因),更换导电胶条。
    
        就谈这些吧,知识是无穷尽的,同样每一学科都是探索不完的。难免有遗漏之处,若有疑问,请各位指出。








演进史 : 全球运涛中心,订单后生产,快速出货的年代:当PCB出货前,使用测试机加上标准
测试资料测试时,发现PCB有固定点OPEN,SHORT问题时,生产线已经生产几千片PCB,不但不能即时出货,也会造成PCB客户重大的损失。如果使用电气网路比对系统,可以在PCB未生产之前,先确认PCB电气品质符合客户要求,才开始生产PCB,制作治具。

优 点 : PCB未生产之前,已确认PCB的电气品质符合客户要求
工作原理:






  1. 客户使用CAD产生GERBER FILE交给PCB厂生产。
  2. PCB厂使用CAM制作工作底片,钻孔档等资料。
  3. 使用专业选点系统选取测试点,网路资料。
  4. 比对CAM,专业选点系统,客户原稿(IPC-D-356),三者的网路资料(NetList),相同后再生产。
  5. 生产PCB,交给O/S测试机测试。
  6. 制作治具。
  7. 根据客户的GERBER FILE,制作标准测试资料,作为测试机判定PCB好坏的标准。
  8. O/S测试机根据标准测试资料测试PCB



注:电气品质是指OPEN(CONTINUITY)导通性,SHORT(ISOLATION)隔绝性。








布一些特征点,然后上治具测试







PCB 测 试 方 法
治具是专用的(但弹簧探针,连线,定位针等另件可以通用),一般治具的针床是8~10m/m的有机玻璃,按特征点的座标尺寸钻孔,插上弹簧探针及定位针,弹簧探针尾部套上连线,接到上位机的输入排,简单编程后就可以测试器件的通断了.
如要进行一些其它特性测试(例如绑定是否到位),则还需要一些自测试软件配合(在产品的mcu中,接地某一引脚来激活自测试程序)


                                  PCB电测技术分析

一、电性测试
PCB板在生产过程中,难免因外在因素而造成短路、断路及漏电等电性上的瑕疵,再加上PCB不断朝高密度、细间距及多层次的演进,若未能及时将不良板筛检出来,而任其流入制程中,势必会造成更多的成本浪费,因此除了制程控制的改善外,提高测试的技术也是可以为PCB制造者提供降低报废率及提升产品良率的解决方案。
在电子产品的生产过程中,因瑕疵而造成成本的损失,在各个阶段都有不同的程度,越早发现则补救的成本越低。" The Rule of 10's "就是一个常被用来评估PCB在不同制程阶段被发现有瑕疵时的补救成本。举例而言,空板制作完成后,若板中的断路能实时检测出来,通常只需补线即可改善瑕疵,或者至多损失一片空板;但是若未能被检测出断路,待板子出货至下游组装业者完成零件安装,也过炉锡及IR重熔,然而却在此时被检测发现线路有断路的情形,一般的下游组装业者会向让空板制造公司要求赔偿零件费用、重工费、检验费等。若更不幸的,瑕疵的板子在组装业者的测试仍未被发现,而进入整体系统成品,如计算机、手机、汽车零件等,这时再作测试才发现的损失,将是空板及时检出的百倍、千倍,甚至更高。因此,电性测试对于PCB业者而言,为的就是及早发现线路功能缺陷的板子。
下游业者通常会要求PCB制造厂商作百分之百的电性测试,因此会与PCB制造厂商就测试条件及测试方法达成一致的规格,因此双方会先就以下事项清楚的定义出来:
1、 测试资料来源与格式
2、 测试条件,如电压、电流、绝缘及连通性
3、 设备制作方式与选点
4、 测试章
5、 修补规格
在PCB的制造过程中,有三个阶段必须作测试:
1、 内层蚀刻后
2、 外层线路蚀刻后
3、 成品
每个阶段通常会有2~3次的100%测试,筛选出不良板再作重工处理。因此,测试站也是一个分析制程问题点的最佳资料收集来源,经由统计结果,可以获得断路、短路及其它绝缘问题的百分比,重工后再行检测,将数据资料整理之后,利用品管方法找出问题的根源,加以解决。
二、电测的方法与设备
电性测试的方法有:专用型(Dedicated)、泛用型(Universal Grid)、飞针型(Flying Probe)、非接触电子束(E-Beam)、导电布(胶)、电容式(Capacity)及刷测(ATG-SCAN MAN),其中最常使用的设备有三种,分别是专用测试机、泛用测试机及飞针测试机。为了更了解各种设备的功能,以下将分别比较三种主要设备的特性。
1、专用型(Dedicated)测试
专用型的测试之所以为专用型,主要是因为其所使用的治具(Fixture, 如电路板进行电性测试的针盘)仅适用于一种料号,不同料号的板子就无法测试,而且无法回收使用。测试点数方面,单面板在10,240点、双面各8,192点以内均可作测试,在测试密度方面,由于探针头粗细的关系,较适合运用于 pitch以上的板子。
2、泛用型(Universal Grid)测试
泛用型测试的基本原理是PCB线路的版面是依据格子(Grid)来设计,一般所谓线路密度就是指grid的距离,也就是以间距(Pitch)来表示(部份时候也可用孔密度 来表示),而泛用测试就是依据此一原理,依据孔位置以一G10的基材作Mask,只有在孔的位置探针才能穿过Mask进行电测,因此治具的制作简易而快速,而且探针可重复使用。泛用型测试具有极多测点的标准Grid固定大型针盘,可分别按不同料号而制作活动式探针的针盘,量产时只要改换活动针盘,就可以对不同料号量产测试。另外,为保证完工的PCB板线路系统通畅,需在使用高压电(如250V)多测点的泛用型电测母机上,采用特定接点的针盘对板子进行Open/Short电性测试,此种泛用型的测试机称之为「自动化测试机」 (ATE, Automatic Testing Equipment)。
泛用型测试点数通常在1万点以上,测试密度在 或是 的测试称为on-grid测试,若是运用于高密度板,由于间距太密,已脱离on-grid设计,因此属于off-grid测试,其治具就必须要特殊设计,通常泛用型测试的测试密度可达 QFP。
3、飞针(Flying Probe)测试
飞针测试的原理很简单,仅仅需要两根探针作x、y、z的移动来逐一测试各线路的两个端点,因此不需要另外制作昂贵的治具。但是由于是端点测试,因此测速极慢,约为10~40 points/sec,所以较适合样品及小量产;在测试密度方面,飞针测试可适用于极高密度板( ),如MCM。











                                    【浅淡测试夹具制作的制作策略】

    随着印刷线路板技术向多层、细线、小孔、高密度方向发展(其实已经来临并快速普及),线路板制造过程给测试领域也带来了新的挑战,下面我就几个方面谈谈本行业制造中测试的有关技术与策略。
    
      一.测试成本控制
        就目前来讲,本行业的成品测试方法主要有:制作夹具测试(分复合式和专用型)、飞针测试、自动光学测试几种。测试成本主要是测试设备选择与制作材料的成本。
        1.设备选择与成本控制的关系。不同厂家有不同的订单结构,订单结构在很大程度上制约着设备选择。飞针测试最大的优点是市场反应速度快,成本特低,但检测速度慢,一般检测一个出货单元需三至十几分钟,适合测试样板和小批量订单。若是客户要求打样品,则可选择飞针测试,直到客户做批量订单时再改做夹具测试,这样免去了客户更改过程或撤销订单中夹具制作成本。
        2.从设计测试方法和工艺策略中节约成本。当设计一个测试方法和工艺策略时,必须考虑到无数的变量,这时就要根据不同的情况选择不同的测试方法与制作方法。
        一款高密度的pcb测试夹具与普通的pcb测试夹具制作费用悬殊是很大的(取决于探针大小与点数),普通的需几百元上千元,而常见高密度的则需几千元上万元甚至几万元,这时可考虑使用导电胶条代替昂贵的小探针。据我所知,一套直径0.45(四个零)的探针成本好像是十八元左右,一个BGA位通常有一百至三百个测试点。而使用导电胶一个BGA位只需一个气缸费用(一两百元)就可以了。但导电胶测试有个弊端,就是遇到独立的两个IC位短路是无法测试出来的,金板一般不会出现IC位短路,而锡板热风整平控制不好会有。
        制作夹具有时可考虑一个出货单元多次测试和多个单元一次测试,我经常遇到。如:一个SET里有九个unit,夹具材料费用是一万二千元左右,此批订单属小批量多型号客户,这时可选择做三个单元分三次测试。成本一下节约三分之二,也可保证交货时间。又例如:一批很大的订单交货期又短,出货单元太小不利于测试速度,这时可考虑在印阻焊前整板分排测试。还有遇到印有白色或黑色油墨在最终检测看不到修板的,则需测试两次以保证返修。这些都是测试成本控制的策略。如上述算来,理性的测试工艺技术在成本控制中所节约的成本是很惊人的!
    
      二.测试优化
        其实在上面我已从成本方面出发提到了优化,其主要是成本优化与工艺设计方面优化,在这里我主要谈一下测试工具制作的优化。
        1.测试资料的制作。飞针测试资料比较简单,通常网络分析正确与否就是关键,其次测试点数与网络数多少决定检测时间,一般优化同一个网络的测试点数,对测试速度影响不大。而制作夹具的资料在制作要求上非常高,通常使用cam软件制作资料容易漏选点与多选点,遇到层数多的制作速度也会慢很多(我以前使用V2001软件选点,遇到6层板以上真的很头痛,为了不漏点就会多选点),目前很多大厂家都购买专用制作测试软件,制作测试速度会快很多,不用手工分点,而且检修也会快很多。
        2.测试治具的制作。测试治具制作也是一个繁琐的过程,从排料、钻孔后检查、绕线、放针到装机调试都需要细心和耐心,才能制作出高水准的治具出来。其中检查钻孔精度至关重要,遇到密集的小钻孔,钻偏一个孔可能导致整个治具拆卸重做,把好这一关是优化治具制作的关健。其次,可考虑将多个钻孔资料整合,尤其是钻导电胶时的资料整合,从而降低钻孔操作人员钻孔的复杂与繁琐性,减少错误。
    综述,测试的优化其实改善软件就能解决很多,另外提高技术人员的工程技术与技巧也会起到优化作用。
    
      三.模具制作常见问题与对策
        测试夹具制作过程中会出现一些常的问题,这时,就需要做出分析和解决方法。
         1.孔钻偏导致测试探针接触不到正确位置出现假开短路。
        对策:通常这种情况会出现在小孔径上,在制作模具之前目检钻孔精度,看有无偏孔现象,发现有钻孔偏位的重新钻,用精度高的钻机钻孔。有条件的话可同红胶片一起钻出对照菲林检查有无偏孔。
       2.调试模具时发现漏选点。
        对策:用一块板或菲林拍在模具上,手工加钻漏选孔,加绕线到网络里重新读板调试。若漏选在密集孔处则这种方法难度很高。
       3.孔测点钻孔钻大导致探针接触不到焊环出现假开路。
        对策:若只有少数的几个,可用实物塞住原来的钻孔,再手工钻出合适的孔径。此方法同样适用于客户资料出现变更而少数测点变更,可免去重新制作。
       4.测试点数太多测试机无法测试
        对策:分网络做两个夹具测两次。
       5.有导电胶条的模具出现假短路或很难PASS
        对策:检查导电胶是否使用时间过久出现扁、歪(一般都是此种原因),更换导电胶条。
    
        就谈这些吧,知识是无穷尽的,同样每一学科都是探索不完的。难免有遗漏之处,若有疑问,请各位指出。








演进史 : 全球运涛中心,订单后生产,快速出货的年代:当PCB出货前,使用测试机加上标准
测试资料测试时,发现PCB有固定点OPEN,SHORT问题时,生产线已经生产几千片PCB,不但不能即时出货,也会造成PCB客户重大的损失。如果使用电气网路比对系统,可以在PCB未生产之前,先确认PCB电气品质符合客户要求,才开始生产PCB,制作治具。

优 点 : PCB未生产之前,已确认PCB的电气品质符合客户要求
工作原理:






  1. 客户使用CAD产生GERBER FILE交给PCB厂生产。
  2. PCB厂使用CAM制作工作底片,钻孔档等资料。
  3. 使用专业选点系统选取测试点,网路资料。
  4. 比对CAM,专业选点系统,客户原稿(IPC-D-356),三者的网路资料(NetList),相同后再生产。
  5. 生产PCB,交给O/S测试机测试。
  6. 制作治具。
  7. 根据客户的GERBER FILE,制作标准测试资料,作为测试机判定PCB好坏的标准。
  8. O/S测试机根据标准测试资料测试PCB



注:电气品质是指OPEN(CONTINUITY)导通性,SHORT(ISOLATION)隔绝性。


 


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