摘要:主要介紹了當(dāng)前用于檢測(cè)組裝后PCB的缺陷和故障的一些常風(fēng)測(cè)試技術(shù),并對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了初步探討.
關(guān)鍵詞: 缺陷和故障;檢測(cè);表面貼裝技術(shù);線路板;線路板組件.要在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中立足,電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家就必需確保產(chǎn)品質(zhì)量.為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,在生產(chǎn)過程中就需要采用各類測(cè)試技術(shù)進(jìn)行檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷和故障并修復(fù).根據(jù)測(cè)試方式的不同,測(cè)試技術(shù)可分為非接觸式測(cè)試和接觸式測(cè)試.非接觸式測(cè)試已從人工目測(cè)發(fā)展到自動(dòng)光學(xué)檢查(AutomaticOpticslnspector,簡(jiǎn)稱AOI)、自動(dòng)射線檢測(cè)(AutomaticX-raylnspector,簡(jiǎn)稱AXI),而接觸式測(cè)試則可分為在線測(cè)試和功能測(cè)試兩大類.本文將對(duì)各類測(cè)試技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)作一初步探討.
1幾種測(cè)試技術(shù)介紹
1.1在線測(cè)試儀ICT(1n-CircuitTester)
電氣測(cè)試使用的最基本儀器是在線測(cè)試儀(ICT),傳統(tǒng)的在線測(cè)試儀測(cè)量時(shí)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(shù)百毫伏電壓和10毫安以內(nèi)電流進(jìn)行分立隔離測(cè)試,從而精確地測(cè)出所裝電阻、電感、電容、二極管、三極管、可控硅、場(chǎng)效應(yīng)管、集成塊等通用和特殊元器件的漏裝、錯(cuò)裝、參數(shù)值偏差、焊點(diǎn)連焊、線路板開短路等故障,并將故障是哪個(gè)組件或開短路位于哪個(gè)點(diǎn)準(zhǔn)確告訴用戶.針床式在線測(cè)試儀優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試速度快,適合于單一品種民用型家電線路板及大規(guī)模生產(chǎn)的測(cè)試,而且主機(jī)價(jià)格較便宜.但是隨著線路板組裝密度的提高,特別是細(xì)間距SMT組裝以及新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)周期越來越短,線路板品種越來越多,針床式在線測(cè)試儀存在一些難以克服的問題:測(cè)試用針床夾具的制作、調(diào)試周期長(zhǎng)、價(jià)格貴;對(duì)于一些高密度SMT線路板由于測(cè)試精度問題無(wú)法進(jìn)行測(cè)試.基本的ICT近年來隨著克服先進(jìn)技術(shù)技術(shù)局限的技術(shù)而改善.例如,當(dāng)集成電路變得太大以至于 不可能為相當(dāng)?shù)碾娐犯采w率提供探測(cè)目標(biāo)時(shí),ASIC工程師開發(fā)了邊界掃描技術(shù).邊界掃描(boundary scan)提供一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法來確認(rèn)在不允許探針的地方的組件連接.額外的電路設(shè)計(jì)到IC內(nèi)面,允許組件以簡(jiǎn)單的方式與周圍的組件通信,以一個(gè)容易檢查的格式顯示測(cè)試結(jié)果.另一個(gè)無(wú)矢量技術(shù)(Vectorlesstechnique)將交流(AC)信號(hào)通過針床施加到測(cè)試中的組件.一個(gè)傳感器板*住測(cè)試中的組件表面壓住,與組件引腳框形成一個(gè)電容,將信號(hào)偶合到傳感器板.沒有偶合信號(hào)表示焊點(diǎn)開路.
用于大型復(fù)雜板的測(cè)試程序人工生成很費(fèi)時(shí)費(fèi)力,但自動(dòng)測(cè)試程序產(chǎn)生(ATPG,automated testprogramgeneration)軟件的出現(xiàn)解決了這一問題,該軟件基于PCBA和CAD數(shù)據(jù)和裝配于板上的組件規(guī)格庫(kù),自動(dòng)地設(shè)計(jì)所要求的夾具和測(cè)試程序.雖然這些技術(shù)有助于縮短簡(jiǎn)單程序的生成時(shí)間,但高節(jié)點(diǎn)數(shù)測(cè)試程序的論證還是費(fèi)時(shí)和具有技術(shù)挑戰(zhàn)性.
飛針式測(cè)試儀是對(duì)針床在線測(cè)試儀的一種改進(jìn),它用探針來代替針床,在X-Y機(jī)構(gòu)上裝有可分別高速移動(dòng)的4個(gè)頭共8根測(cè)試探針,最小測(cè)試間隙為0．2mm.工作時(shí)根據(jù)預(yù)先編排的坐標(biāo)位置程序移動(dòng)測(cè)試探針到測(cè)試點(diǎn)處,與之接觸,各測(cè)試探針根據(jù)測(cè)試程序?qū)ρb配的元器件進(jìn)行開路/短路或組件測(cè)試.與針床式在線測(cè)試儀相比,在測(cè)試精度、最小測(cè)試間隙等方面均有較大幅度提高,并且無(wú)需制作專門的針床夾具,測(cè)試程序可直接由線路板的CAD軟件得到,但測(cè)試速度相對(duì)較慢是其最大不足.
1．2功能測(cè)試(FunctionalTester)
ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發(fā)生的各種缺陷和故障,但是它不能夠評(píng)估整個(gè)線路板所組成的系統(tǒng)在時(shí)鐘速度時(shí)的性能.而功能測(cè)試就可以測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),它將線路板上的被測(cè)單元作為一個(gè)功能體,對(duì)其提供輸人信號(hào),按照功能體的設(shè)計(jì)要求檢測(cè)輸出信號(hào).這種測(cè)試是為了確保線路板能否按照設(shè)計(jì)要求正常工作.所以功能測(cè)試最簡(jiǎn)單的方法,是將組裝好的某電子設(shè)備上的專用線路板連接到該設(shè)備的適當(dāng)電路上,然后加電壓,如果設(shè)備正常工作,就表明線路板合格.這種方法簡(jiǎn)單、投資少,但不能自動(dòng)診斷故障.