PCB打样中的 飞针测试 的原理与可靠性

PCB打样中的 飞针测试 的原理与可靠性
PCB打样中的 飞针测试 的原理与可靠性

PCB打样中的飞针测试的原理与可

靠性

飞针测试原理

飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时

接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开

路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应

飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时

接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开

路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应4∽32点),若采用电阻测量法,测量所有网络间的电阻值,那么对具有N个网络的PCB而言,就要进行

N2/2次测试,加上探针移动速度有限,一般为10点/秒到50点/秒,不同的测

试方法有:充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)和相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等等。

1.1充/放电时间法

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每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络

值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的

测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方

法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。

1.2电感测量法

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电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线,在其

上施加信号,其他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量,比较各网络电感值,若网络电感值相同,有可能短路,再进行短路测试。

这种测试方法只适用于有地电层的板的测试,若对双面板(无地网)测试可靠性

不高;在有多个大规模网络时,由于有一个以上的探针用于施加信号,而提供

测试的探针减少,测试效率底,优点是测试可靠性较高,返测次数低。最有代

表性的是ATG公司的A2、A3型机,为弥补探针数量,该机配有8针和16针,

提高测试效率。

1.3电容测量法

这种方法类似于充/放电时间法。根据导电图形与电容的定律关系,若设置一参考平面,导电图形到它的距离为L,导电图形面积为A,则C=εA/L。如果

出现开路,导电图形面积减少,相应的电容减少,则说明有开路;如果有两部

分导电图形连在一起,电容响应增加,说明有短路。在开路测试中,同一网络

的各端点电容值应当相等,如不相等则有开路存在,并记录下每个网络的电容值,作为短路测试的比较。这种方法的优点是测试效率高,不足之处是完全依

赖电容,而电容受影响因数较多,测试可靠性低于电阻法,特别是关联的电容

和二级电容造成的测量误差,端点较少的网络(如单点网络)的测试可靠性较低。目前采用这种测试方法的有HIOKI和NIDEC READ公司的飞针测试机。

1.4相位差方法

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此方法是将一个弦波的信号加入地层或电层,由线路层来取得相位落后的

角度,从而取得电容值或电感值。测试步骤是首件板先测开路,然后测其他网

络的相位差值,最后测短路;第二块以上板先测开路,再测网络相位差值,对

有可能的短路再用电阻法测试验证。这种方法的优点是测试效率较高,可靠性

高;不足之处是只适合测4层以上的板,如测双面板只能用电阻法。目前采用

这种测试方法的公司有MicroCraft。

1.5自适应测试法

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自适应测试法是每个测试应用过程都是一次测试完成后,根据扳子具体情

况和测试规范,设备自己选择适当的测试过程,如一个网络的网络值(充电时间或电容等)小于设备测试误差,设备会自动采用电阻测试和电场测试。这种测试方法速度最快,测试效果最好。不过,到目前还没有接触过采用此种测试方法

的测试机。

飞针测试

"飞针"测试是测试的一些主要问题的最新解决办法。名称的出处是基于设

备的功能性,表示其灵活性。飞针测试的出现已经改变了低产量与快速转换(quick-turn)装配产品的测试方法。以前需要几周时间开发的测试现在几个小

时就可以了。对于处在严重的时间到市场(time-to-market)压力之下的电子制

造服务(EMS,Electronic Manufacturing Services)提供商,这种后端能力大大地补偿了时间节省的前端技术与工艺,诸如连续流动制造和刚好准时的(just-

in-time)物流。

快速转换生产的不利之事是,PCB可以在各种环境下快速装配,取决于互

连技术与板的密度。顾客经常愿意对这种表现额外多付出一点。可是,当PCB

已经装配但不能在可接受的时间框架内测试,他们不愿意付出拖延的价格。不

可接受的测试时间框架延误最终发货有两个理由。一个理由是缺乏灵活的硬件;第二个是在给定产品上所花的测试开发时间。

许多原设备制造商(OEM)在做传统上一样快并没有价格惩罚的电路板时,不愿意承担快速转换(fast-turn)装配的费用。具有快速转换服务的EMS,但是不

能在OEM的时间框架内出货的,一定要寻找一个解决方案。

(原文件名:flyprobe1.jpg)引用图片

什么是飞针测试?飞针测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四

到八个独立控制的探针,移动到测试中的元件。在测单元(UUT,unit under test)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(test pad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的时候,UUT上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰(图一)。

飞针测试机可检查短路、开路和元件值。在飞针测试上也使用了一个相机

来帮助查找丢失元件。用相机来检查方向明确的元件形状,如极性电容。随着

探针定位精度和可重复性达到5-15微米的范围,飞针测试机可精密地探测UUT。

飞针测试解决了在PCB装配中见到的大量现有问题,如在开发时缺少金样

板(golden standard board)。问题还包括可能长达4-6周的测试开发周期;大约,000-,000的夹具开发成本;不能经济地测试少批量生产;以及不能快速地

测试原型样机(prototype)装配。这些情况说明,传统的针床测试机缺少测试低产量的低成本系统;缺乏对原型样机装配的快速测试覆盖;以及不能测试到屏

蔽了的装配。

因为具有紧密接触屏蔽的UUT的能力和帮助更快到达市场(time-to-market)的能力,飞针测试是一个无价的生产资源。还有,由于不需要有经验的测试开

发工程师,该系统可认为是节省人力的具有附加价值和时间节省等好处的设备。

测试开发与调试编程飞针测试机比传统的ICT系统更容易、更快捷。例如,对GenRad的GRPILOT系统,测试开发员将设计工程师的CAD数据转换成可使用的文件,这个过程需要1-4个小时。然后该新的文件通过测试程序运行,产生

一个.IGE和.SPC文件,再放入一个目录。然后软件运行在目录内产生需要测试UUT的所有文件。短路的测试类型是从选项页面内选择。测试机在UUT上使用

的参考点从CAD信息中选择。UUT放在平台上,固定。在软件开发完成后,该

程序被"拧进去",以保证选择到尽可能最佳的测试位置。这时加入各种元件"保

护"(元件测试隔离)。一个典型的1000个节点的UUT的测试开发所花的时间是4-6个小时。

在软件开发和装载完成以后,开始典型的飞针测试过程的测试调试。调试是测试开发员接下来的工作,需要用来获得尽可能最佳的UUT测试覆盖。在调试过程中,检查每个元件的上下测试极限,确认探针的接触位置和零件值。典型的1000个节点的UUT调试可能花6-8小时。

飞针测试机的开发容易和调试周期短,使得UUT的测试程序开发对测试工程师的要求相当少。在接到CAD数据和UUT准备好测试之间这段短时间,允许制造过程的最大数量的灵活性。相反,传统ICT的编程与夹具开发可能需要160小时和调试16-40小时。

缺点由于具有编程容易,能够在数小时内测试原型样机装配,以及测试低产量的UUT而没有典型的夹具开发费用,飞针测试可解决生产环境中的许多问题。但是还不是所有的生产测试问题都可通过使用探针自动解决。

和任何事情一样,飞针测试有其缺点。因为测试机物理接触通路孔和测试焊盘上的焊锡,可能在焊锡上留下小凹坑。对某些OEM客户,这些小凹坑可能认为外观缺陷,造成拒绝接收装配。因为有时在没有测试焊盘的地方探针会接触到元件引脚,所以可能会错过松脱或焊接不良的元件引脚。探针测试机还限制电路板的尺寸:16"x24"。

飞针测试时间是另一个主要因素。一台典型的针床测试机可能花30秒测试UUT的地方,飞针测试机可能花8-10分钟。实物搬运是另一个缺点。针床测试机可使用顶面夹具同时测试双面PCB的顶面与底面元件,而飞针测试机要求操作员测试一面,然后翻转再测试另一面。

优点尽管有些缺点,飞针测试还是一个有价值的工具。优点包括:快速测试开发;较低成本测试方法;快速转换的灵活性;以及在原型阶段为设计人员提供快速的反馈。因此,和传统的ICT比较,飞针测试所要求的时间通过减少总的测试时间足以弥补。

使用飞针测试系统的好处大于缺点。例如,装配过程中这样一个系统提供

在接收到CAD文件只有几小时就可以开始生产。因此,原型电路板在装配后数

小时即可测试,不象ICT,高成本的测试开发与夹具可能将过程延误几天,甚

至几月。飞针测试系统也减少了新产品的"第一篇文章"的视觉检查时间,这一

点是很重要的,因为第一块板经常决定剩下的UUT的测试特性。

除此之外,由于设定、编程和测试的简单与快速,实际上非技术装配人员,而不是工程师,可用来操作测试。也存在灵活性,做到快速测试转换和过程错

误的快速反馈。还有,因为夹具开发成本与飞针测试没有关系,所以它是一个

可以放在典型测试过程前面的低成本系统。并且因为飞针测试机改变了低产量

和快速转换装配的测试方法,通常需要几周开发的测试现在数小时就可以得到。

结论对EMS提供商,飞针测试可以通过消除传统测试夹具方法的需要,减

少生产装配到达市场的时间。通过取消夹具,飞针测试机消除了夹具硬件与软

件开发的高成本。飞针测试不可能为EMS制造商消除所有的测试问题,但是,

对于原型装配的测试和减少从小批量到大批量(ramp-to-volume)时间,它是一

个非常好的方法。

Randall A.Hassig,is corporate director of test and reliability at K*Tec Electronics,Sugar Land,TX;(281)243-5000.

浅谈PCB飞针测试

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什么是飞针测试?飞针测试是一个检查PCB电性功能的方法(开短路测试)之一。飞测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试

机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四到八个独立控制的

探针,移动到测试中的元件。在测单元(UUT,;unit;under;test)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(test;pad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感

器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的

时候,UUT上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰。

飞针测试程式的制作的步骤:

方法一

第一:导入图层文件,检查,排列,对位等,再把两个外层线路改名字为fronrear.内层改名字为ily02,ily03,ily04neg(若为负片),rear,rearmneg。

第二:增加三层,分别把两个阻焊层和钻孔层复制到增加的三层,并且改名字为fronmneg,rearmneg,mehole.有盲埋孔的可以命名为met01-02.,met02-05,met05-06等。

第三:把复制过去的fronmneg,rearmneg两层改变D码为8mil的round。我们把fronmneg叫前层测试点,把rearmneg叫背面测试点。

第四:删除NPTH孔,对照线路找出via孔,定义不测孔。

第五:把fron,mehole作为参考层,fronmneg层改为on,进行检查看看测试点是否都在前层线路的开窗处。大于100mil的孔中的测试点要移动到焊环上测试。太密的BGA处的测试点要进行错位。可以适当的删除一些多余的中间测试点。背面层操作一样。

第六:把整理好的测试点fronmneg拷贝到fron层,把rearmneg拷贝到rear层。

第七:激活所有的层,移动到10,10mm处。

第八:输出gerber文件命名为

fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole,met01-02,met02-09,met09-met10层。

然后用Ediapv软件

第一:导如所有的gerber文件

fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole,met01-02,met02-09,met09-met10层。

第二:生成网络。net;annotation;of;artwork按扭。

第三:生成测试文件.make;test;programs按扭,输入不测孔的D码。

第四:保存,

第五:设置一下基准点,就完成了。然后拿到飞针机里测试就可以了。

个人感觉:

1、用这种方法做测试文件常常做出很多个测试点来,不能自动删除中间点。

2、对孔的测试把握不好。在ediapv中查看生成的连通性(开路)测试点,

单独的孔就没有测试点。又比如:孔的一边有线路,而另一边没有线路,按道

理应该在没有线路的那一边对孔进行测试。可是用ediapv转换生成的测试点是随机的,有时候在对有是后错。郁闷啊!

3;针对REAR面防焊没有开窗的可以将REAR层的名字命成其它名字,这样在EDIAPV中就不会莫明其妙的跑出测点来了。

4;如果有MEHOLE两面只有一面开窗,但是跑出来有两面都有测点的话,

可以再按一次这个make;test;programs按扭,需要注意的是将光标定在MEHOLE这一层上方可。这样话就可以将防焊没有开窗的孔上的测点删除了。

5;以上的各层的名字千万不要命错了哦,不然的话后面你就有麻烦了。

方法二

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第一:导入图层文件,检查,排列,对位等,再把两个外层线路改名字为fronrear.内层改名字为ily02,ily03,ily04neg(若为负片),rear,rearmneg

第二:;增加三层,分别把两个阻焊层和钻孔层复制到增加的三层,并且改名字为fronmneg,rearmneg,mehole.有盲埋孔的可以命名为met01-02.,met02-05,met05-06等。

第三:将影响网络的LINE或其它东东删除,再将防焊层的PAD对应线路层转成PAD,

第四,将正负片合并,保留正片。MEHOLE层的孔属性改为PAD,对各层编辑OK后再GENESIS中将各层输出,

第五

fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,meholemet01 -02,met02-09,met09-met输入华笙EZFIXTURE中定义好各层,然后执行网路分析,将跑出测试点保存。

第六:将EZFIXTURE保存好的*.ezf档案导入EZPROBE中选择最小探针执行分针,然后输出钻带的C01,S01读入GENESIS。

第七:把C01,S01改成D码为8mil的round,先将C01镜像一下,再分别COPY到fronmneg,rearmneg层中,我们把fronmneg叫前层测试点,把rearmneg叫背面测试点。激活所有的层,移动到10,10mm处。

第八:输出gerber文件命名为

fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,meholemet01 -02,met02-09,met09-met10层。

然后用Ediapv软件

第一:导如所有的gerber;

fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole,met01-02,met02-09,met09-met10层。

第二:生成网络。net;annotation;of;artwork按扭。

第三:生成测试文件.make;test;programs按扭,输入不测孔的D码。

第四:保存,

第五:设置一下基准点,就完成了。然后拿到飞针机里测试就可以了。

个人感觉:

1、用这种方法做测试文件要比第方法要好,因为华笙软件可以将网络中间点删除,这样话就可以节省很多时间来测试。

总的来说再用EDIAPV来生成网络和生成测试文件有时PCB;GerBer太密了的话就容易短路,还有就是有些GENESIS输出来GERBER,EDIAPV它不能够识别,这样的话有时会造成开路或短路。郁闷啊!

关于测试线路板所需要的时间

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测试机测试线路板时,每款板需要的时间都不一样的,因为每一款板的点

数和网络都不一样。测试的时间主要是根据这二项来计算时间的。

做好一个测试文件会生成一个Report文件,里面有该款板测试的理论时间(如蓝字所示,型号为SN 0800020A0)。

测试每款板(通常以硬板为准)的准确时间是在测试一块OK块时,测试机的测试耗时为准。

通常来讲,实际时间跟理论时间是基本一致的,而FX3000系列飞针测试机在很多方面做了改进,精度提高,测试速度方面可增加20%左右,(我们通过实

际操作得以验证),影响FX3000系列飞针测试机速度的原因有以下几种情况:

1.;调速度;

通常XY轴驱动速度调到70000,最快不超过80000;Z轴驱动速度调到7000,最快不超过8000,否则会影响机器的性能,出现掉步等现象。

2.;缩短测板时的打针和回针后的等待时间。

3;.降低Z轴提升高度

Z轴提升高度的范围在120-360之间,通常设置到180-280之间,Z轴提升的数据越大,速度越慢;反之则越快,但Z轴提升数据太小,会出现刮板等现象。

4;.;测试过程中出现问题时,测试时间会相对增加。

比如:测试出现开路,在复测OK时,测试机会自动复这个开路网络和邻近网络的短路,测试时间就会相对增加;出现不确定的短路时测试时间会增加。

(测试出现多问题,主要看厂家生产的PCB的质量是否多开、短路和表面处理导电性是否很好,还有操作员基准点的设置是否合理,这需要操作员的测试

经验)。

5;.;板本身的特点也会影响测试时间。

比如:有些板子的测试点太靠近板边和部分柔性板的测试,需要做特定的

支撑架加以紧固,支撑,如果固定的不好,板子前后晃动,那么在测试时就要

增加Z轴提升高度,测试时间增加。

飞针测试假开路原因分析及解决策略

印制板产品问题

如果在排除测试设备和工艺数据外,另一种情况应属于PCB产品本身存在

问题,主要表现在翘曲、阻焊、字符不规范。

(1)翘曲:有些生产计划员为了赶时间,常常省去热风整平这道工序,直接送终检,如果不经过热平,产品翘曲度大于测试设备允许的翘曲度范围。因此,热平这道工序不能少,同时也要求检验测试人员在测试前加上翘曲度测量。

(2)阻焊:往往开路比较厉害的产品,都会因为部分导通孔被阻焊层堵住而测出的结果令人不满意,在测试时应尽量避开转接孔(或确保孔导通无误)的测试。

(3)字符:很多PCB制造商都会先印字符再电测,只要字符印的位置稍有偏移或字符底片精度不够,细表贴和小孔可能会被字符盖住一部分。因此为了避

免因字符而引起开路,带有细表贴、小孔(Φ;0.5)、细线条高密度的印制板应先电测后字符的工艺流程是较合理的。

飞针测试与夹具测试的区别;

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飞针测试机是典型的利用电容法测试的设备,测试探头在线路板上快速逐点移动来完成测试;

必须先进行标准板学习,读入每个网络的电容标准值;

先利用电容法测试,;当测得电容不在合格范围内时再用电阻法进行准确确认;

可进行四线测量;

因测试速度慢只适合测试批量少的样板

优缺点:

测试针容易损坏;

测试速度慢;

测试密度高最小Pitch可达0.05mm甚至更小;

无夹具成本;

耐压无法测试,高层次高密度板测试有较大风险。

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飞针检测

飞针检测部分是对进厂的电路板进行检测 什么是飞针测试: 飞针测试——就是利用4支探针对线路板进行高压绝缘和低阻值导通测试(测试线路的开路和短路)而不需要做测试治具,非常适合测试小批量样板。目前针床测试机测试架制作费用少则上千元,多则数万元,且制作工艺复杂,须占用钻孔机,调试工序较为复杂。而飞针测试利用四支针的移动来量度PCB的网络,灵活性大大增加,测试不同PCB板无须更换夹具,直接装P CB板运行测试程序即可。测试极为方便。节约了测试成本,减去了制作测试架的时间,提高了出货的效率。 “飞针”测试是测试的一些主要问题的最新解决办法。名称的出处是基于设备的功能性,表示其灵活性。飞针测试的出现已经改变了低产量与快速转换(quick-t urn)装配产品的测试方法。以前需要几周时间开发的测试现在几个小时就可以了。对于处在严重的时间到市场(t ime-to-market)压力之下的电子制造服务(EMS, Elect ronic Manuf acturing Serv ices)提供商,这种后端能力大大地补偿了时间节省的前端技术与工艺,诸如连续流动制造和刚好准时的(just-in-tim e)物流。快速转换生产的不利之事是,PC B可以在各种环境下快速装配,取决于互连技术与板的密度。顾客经常愿意对这种表现额外多付出一点。可是,当PCB已经装配但不能在可接受的时间框架内测试,他们不愿意付出拖延的价格。不可接受的测试时间框架延误最终发货有两个理由。一个理由是缺乏灵活的硬件;第二个是在给定产品上所花的测试开发时间。 许多原设备制造商(OEM)在做传统上一样快并没有价格惩罚的电路板时,不愿意承担快速转换(f ast-turn)装配的费用。具有快速转换服务的EMS,但是不能在OEM的时间框架内出货的,一定要寻找一个解决方案。 什么是飞针测试? 飞针测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四到八个独立控制的探针,移动到测试中的元件。在测单元(UU T, unit under test)通过皮带或者其它UU T传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(t est pad)和通路孔(v ia)从而测试在测单元(UU T)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplex ing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UU T上的元件。当一个元件正在测试的时候,UU T上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰(图一)。 飞针测试机可检查短路、开路和元件值。在飞针测试上也使用了一个相机来帮助查找丢失元件。用相机来检查方向明确的元件形状,如极性电容。随着探针定位精度和可重复性达到5-15微米的范围,飞针测试机可精密地探测UU T。 飞针测试解决了在PCB装配中见到的大量现有问题,如在开发时缺少金样板(golden st andard board)。问题还包括可能长达4-6周的测试开发周期;大约$10,000-$50,000的夹具开发成本;不能经济地测试少批量生产;以及不能快速地测试原型样机(prot oty pe)装配。这些情况说明,传统的针床测试机缺少测试低产量的低成本系统;缺乏对原型样机装配的快速测试覆盖;以及不能测试到屏蔽了的装配。 因为具有紧密接触屏蔽的UUT的能力和帮助更快到达市场(tim e-t o-m ark et)的能力,飞针测试是一个无价的生产资源。还有,由于不需要有经验的测试开发工程师,该系统可认为是节省人力的具有附加价值和时间节省等好处的设备。 测试开发与调试 编程飞针测试机比传统的ICT系统更容易、更快捷。例如,对GenRad的GRPI LOT系统,测试开发员将设计工程师的C A D数据转换成可使用的文件,这个过程需要1-4个小时。然后该新的文件通过测试程序运行,产生一个.IGE 和.SPC 文件,再放入一个目录。然后软件运行在目录内产生需要测试UU T的所有文件。短路的测试类型是从选项页面内选择。测试机在UU T上使用的参考点从CAD信息中选择。UU T放在平台上,固定。在软件开发完成后,该程序被“拧进去”,以保证选择到尽可能最佳的测试位置。这时加入各种元件“保护”(元件测试隔离)。一个典型的1000个节点的UU T的测试开发所花的时间是4-6 个小时。

最新飞针测试(经典篇)

飞针测试: 飞针测试——就是利用4支探针对线路板进行高压绝缘和低阻值导通测试(测试线路的开路和短路)而不需要做测试治具,非常适合测试小批量样板。目前针床测试机测试架制作费用少则上千元,多则数万元,且制作工艺复杂,须占用钻孔机,调试工序较为复杂。而飞针测试利用四支针的移动来量度PCB的网络,灵活性大大增加,测试不同PCB板无须更换夹具,直接装PCB板运行测试程序即可。测试极为方便。节约了测试成本,减去了制作测试架的时间,提高了出货的效率。 “飞针”测试是测试的一些主要问题的最新解决办法。名称的出处是基于设备的功能性,表示其灵活性。飞针测试的出现已经改变了低产量与快速转换(quick-turn)装配产品的测试方法。以前需要几周时间开发的测试现在几个小时就可以了。对于处在严重的时间到市场(time-to-market)压力之下的电子制造服务(EMS, Electronic Manufacturing Services)提供商,这种后端能力大大地补偿了时间节省的前端技术与工艺,诸如连续流动制造和刚好准时的 (just-in-time)物流。快速转换生产的不利之事是,PCB可以在各种环境下快速装配,取决于互连技术与板的密度。顾客经常愿意对这种表现额外多付出一点。可是,当PCB已经装配但不能在可接受的时间框架内测试,他们不愿意付出拖延的价格。不可接受的测试时间框架延误最终发货有两个理由。一个理由是缺乏灵活的硬件;第二个是在给定产品上所花的测试开发时间。

许多原设备制造商(OEM)在做传统上一样快并没有价格惩罚的电路板时,不愿意承担快速转换(fast-turn)装配的费用。具有快速转换服务的EMS,但是不能在OEM的时间框架内出货的,一定要寻找一个解决方案。 什么是飞针测试? 飞针测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四到八个独立控制的探针,移动到测试中的元件。在测单元(UUT, unit under test)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(test pad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的时候,UUT上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰(图一)。 飞针测试机可检查短路、开路和元件值。在飞针测试上也使用了一个相机来帮助查找丢失元件。用相机来检查方向明确的元件形状,如极性电容。随着探针定位精度和可重复性达到5-15微米的范围,飞针测试机可精密地探测UUT。 飞针测试解决了在PCB装配中见到的大量现有问题,如在开发时缺少金样板(golden standard board)。问题还包括可能长达4-6周的测试开发周期;大约$10,000-$50,000的夹具开发成本;

TAKAYA飞针测试

TAKAYA飞针测试 TAKAYA飞针测试飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。TAKAYA飞针测试 APT-7400CN(FPT)可以检测的项目如下: 1.缺件 2.桥连 3.小焊点短路 4组件下面短路 5空焊 6组件常数不对 7组件特性不良 8组件种类错误 9组件极性错误 解决了针盘在线测之烦恼问题的飞针测试仪APT-7400CN TAKAYA的APT-7400CN是以移动探针方式进行测试的飞针在线测试仪。机器不需要任何针床夹具,与使用针床式在线测相比,可以大大节约测试成本。 机器针对脚间距在0.5mm(20mil)以下的焊盘也能用测针进行测试。超高密度SMT板也能检测,就是电路板的设计发生多次变更,也只要修正一下测试程序就可轻松对应。 机内还备有简易AOI检测功能,对未显示出电气特性的元器件缺件和安装错位,能以光学外观检测方式加以检出。 综上所述,APT-7400CN在SMT电路板检测和组装质量保证中显示出超群的威力!且特别方便运用于试生产板和中、小批量电路板的测试工序之中。 飞针测试机作用: 在SMT电路板测试和质量保证中显示威力的飞针在线测试系统对于高密度SMT电路板,仅使用目测手段、外观检测机(AOI)和功能测试仪,想要找到板上所有的不良是不可能的!此外,不良板的修理工序越往后道工程推移,修理的成本费用就越昂贵!为了解决这类问题,提高SMT板的质量,在世界各地的电路板组装在线已广泛使用在线测试仪。因此,

在线测工序也显示出了日倶增的重要性! 不过,传统的针床式在线测需根据不同电路板,分别制作高价的测试夹具。且对于间距小于1.27 mm(50mil)的焊点,几乎无法制作夹具。另外,已对做好了的针床,当电路板的焊盘设计发生变更时,将面临重新制作针床等颇烦脑筋的问题!APT-7400CN是以移动探针方式检测电路板之新型在线测试仪。测针在X,Y和Z方向一边移动一边检测电路板,所以无需使用高价针盘和其它检测夹具。使用本机后,既可减少制作针盘和测试夹具的成本,又能方便地对试产电路板和中小批量板进行测试。 工作原理: APT-7400CN是以移动探针方式检测电路板之新型在线测试仪。测针在X、Y和Z方向一边移动一边检测电路板,所以无需使用高价针盘和其它检测夹具。使用本机之后,既可减少制作针盘和测试夹具的成本,又能方便地对试产电路板和中小批量板进行测试。测针准确接触细小间距之测试点。对针盘夹具所不能竖针的高密度SMT电路板,机器也能简单、方便地以编程方式测试。另对光学、目视和功能检测所不能找到的微细焊点短路及组件常数错误等不良,机器都能精确地加以检出.本机实现了世界最高水平的测试速度和测针定位精度,且测试编程之方式也非常简单。 飞针测试市场之占有率、技术水准、机械可靠性等各方面均居世界第一的TAKAYA研发出机型APT-7400CN。既可减少SMT板等各种组装板的测试成本,又能在电路板的产品质量保证上做出卓越贡献。 飞针测试过程的测试和调试 在软件开发和装载完成以后,开始典型的飞针测试过程的测试调试。调试是测试开发员接下来的工作,需要用来获得尽可能最佳的UUT测试覆盖。在调试过程中,检查每个元件的上下测试极限,确认探针的接触位置和零件值。典型的1000个节点的UUT调试可能花6-8小时。飞针测试机的开发容易和调试周期短,使得UUT的测试程序开发对测试工程师的要求相当少。在接到CAD数据和UUT准备好测试之间这段短时间,允许制造过程的最大数量的灵活性。相反,传统ICT的编程与夹具开发可能需要160小时和调试16-40 小时。由于设定、编程和测试的简单与快速,实际上非技术装配人员,而不是工程师,可用来操作测试。也存在灵活性,做到快速测试转换和过程错误的快速反馈。还有,因为夹具开发成本与飞针测试没有关系,所以它是一个可以放在典型测试过程前面的低成本系统。并且因为飞针测试机改变了低产量和快速转换装配的测试方法,通常需要几周开发的测试现在数小时就可

PCB原理图的反推过程全解

PCB原理图的反推过程全解 PCB抄板,业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB 丝印生产文件进行1:1的还原。然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板,很多人不了解,到底什么是PCB抄板,有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。而山寨在大家的理解中,就是模仿的意思,但是PCB抄板绝对不是模仿,PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术,然后吸收优秀的设计方案,再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化,今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸,不再局限于简单的电路板的复制和克隆,还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改,可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发,根据抄板提取的文件图与原理图,专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计,这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相,不仅拥有了自己的知识产权,也在市场中赢得了先机,为客户带来的是双重的效益。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性,还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据,PCB原理图都有着特殊的作用。 那么,根据文件图或者实物,怎样来进行PCB原理图的反推,反推过程是怎么样的?有哪些该注意细节呢? 反推步骤

pcb飞针测试

优化测试数据,提高飞针测试的真实性和工作效率2008-6-4 15:16:07 资料来源:PCB制造科技作者: 摘要:移动探针测试(飞针测试)是一种有效的印制板最终检验方法。它能根椐用户设计的网络逻辑关系来判断印制板的电连接性能是否与用户的设计一致。它的操作可以说是完全依靠软件的应用,软件应用得合理测试就会发挥最大的优势。一般情况下用户不是十分了解测试的实现方法,在设计过程中往往只注意他的设计是否与他预期的目标一致。因此他们所提供的印制板加工资料有时就不太适合我们的实际操作,或者是在我们操作时达不到最佳的工作效率。这就要求我们的技术人员对用户的资料进行优化以提高测试的真实性和工作效率。 一.概述 一般而言,印制板测试主要有两中方法。一种是针床通断测试,另一种是移动探针测试(flying probe test system)也就是我们通常所说的飞针测试。对于针床通断测试而言,它是针对待测印制板上焊点的位置,加工若干个相应的带有弹性的直立式接触探针真阵列(也就是通常所说的针床),它是通过压力与探针相连接。探针另一端引人测试系统,完成接电源、电和信号线、测量线的连接。从而完成测试。这种测试方法受印制板上焊点间距的限制很大。众所周知,印制板的布线越来越高,导通孔孔径、焊盘越来越小。随着BGA的I/O 数不断增加,它的焊点间距不断减小。 对针床测试所用的测试针的直径要求越来越细。探针的直径越来越细,它的价格就越昂贵。无疑印制板的测试成本就相应的增加许多。另外,针床测试一般都需要钻测试模板.但是针床通断测试的测试速度要比移动探针测试快的多。 移动探针测试是根据印制板的网络逻辑来关系,利用2-4-8根可以在印制板板面上任意移

PCBA检测工艺规范

PCBA检测工艺规范 (V1.0) C3-BZ-010 (01)

修改记录 版本号 日期 修改内容修改说明编写单位V0.1 2008.03.11 全部创建通号公司 V0.2 2008.03.25 根据《工艺评审报告》(PBY-0009-2008) 提出的修改要求进行了更新 版本更新通号公司 V1.0 2008.04.12 根据《文件审核记录单》 (WGTS066C-0017)提出的修改要求进 行了更新 版本更新,提交稿通号公司

目录 修改记录 (1) 目录 (2) 1.目的 (3) 2.适用范围 (3) 3.适用人员 (3) 4.参考文件 (3) 5.名词/术语 (3) 6.PCBA检测技术与检测工艺 (4) 6.1.PCBA检测工艺流程 (4) 6.2.检测技术∕工艺概述 (4) 6.3.组合检测工艺方案 (9)

1.目的 1.1.1.1.本规范规定了PCBA检测的主要技术手段和组合检测方案。 2.适用范围 2.1.1.1.本规范适用于庞巴迪产品PCBA工艺检测方案的指导。 3.适用人员 3.1.1.1.本规范适用于负责PCBA检测方案整体规划的工艺人员。 4.参考文件 4.1.1.1.在线测试技术的现状和发展鲜飞《电子与封装》(2006年第 6期)。 4.1.1.2.SMT测试技术鲜飞《电子与封装》(2003年第3期)。 5.名词/术语 5.1.1.1.SPI:Solder Pasting Inspection的简称,即焊膏涂敷检测。 5.1.1.2.AOI:Automated Optical Inspection的简称,即自动光学检查。 5.1.1.3.AXI:Automatic X-ray Inspection的简称,俗称X-ray,即自动X射 线检查。 5.1.1.4.ICT:In—Circuit—Tester的简称,即自动在线检测仪。 5.1.1.5.FP:Flying Probe的简称,即飞针检测。 5.1.1. 6.FT:Functional Tester的简称,即功能检测。 5.1.1.7.比对卡:一种检查PCB插件或焊接结束后缺件、错件、极性相反 等组装缺陷的简易工装,在薄片状防静电材料上对应于PCB通孔 插装器件的位置打上相应形状的孔,将其放在插装完成的PCB板 上便可以简易地目测插装器件的正确与否。

PCB飞针测试

PCB飞针测试 什么是飞针测试?飞针测试是一个检查PCB电性功能的方法(开短路测试)之一。飞测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四到八个独立控制的探针,移动到测试中的元件。在测单元(UUT,unitundertest)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(testpad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的时候,UUT 上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰。 飞针测试程式的制作的步骤: 方法一 第一:导入图层文件,检查,排列,对位等,再把两个外层线路改名字为fronrear.内层改名字为ily02,ily03,ily04neg(若为负片),rear,rearmneg。 第二:增加三层,分别把两个阻焊层和钻孔层复制到增加的三层,并且改名字为fronmneg,rearmneg,mehole.有盲埋孔的可以命名为met01-02.,met02-05,met05-06等。 第三:把复制过去的fronmneg,rearmneg两层改变D码为8mil的round。我们把fronmneg叫前层测试点,把rearmneg叫背面测试点。 第四:删除NPTH孔,对照线路找出via孔,定义不测孔。

第五:把fron,mehole作为参考层,fronmneg层改为on,进行检查看看测试点是否都在前层线路的开窗处。大于100mil的孔中的测试点要移动到焊环上测试。太密的BGA处的测试点要进行错位。可以适当的删除一些多余的中间测试点。背面层操作一样。 第六:把整理好的测试点fronmneg拷贝到fron层,把rearmneg拷贝到rear 层。 第七:激活所有的层,移动到10,10mm处。 第八:输出gerber文件命名为fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole,met01-02,met02-09,met09-met10层。 然后用Ediapv软件 第一:导如所有的gerber文件fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole,met01-02,met02-09,met09-met10层。 第二:生成网络。netannotationofartwork按扭。 第三:生成测试文件.maketestprograms按扭,输入不测孔的D码。 第四:保存, 第五:设置一下基准点,就完成了。然后拿到飞针机里测试就可以了。 个人感觉:1、用这种方法做测试文件常常做出很多个测试点来,不能自动删除

PCB电测技术分析

PCB电测技术分析 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。

飞针测试原理(1)

飞针测试原理 飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应4∽32点),若采用电阻测量法,测量所有网络间的电阻值,那么对具有N个网络的PCB而言,就要进行N2/2次测试,加上探针移动速度有限,一般为10点/秒到50点/秒,不同的测试方法有:充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)和相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等等。 1.1充/放电时间法 每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。 1.2电感测量法 电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线,在其上施加信号,其他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量,比较各网络电感值,若网络电感值相同,有可能短路,再进行短路测试。这种测试方法只适用于有地电层的板的测试,若对双面板(无地网)测试可靠性不高;在有多个大规模网络时,由于有一个以上的探针用于施加信号,而提供测试的探针减少,测试效率底,优点是测试可靠性较高,返测次数低。最有代表性的是ATG公司的A2、A3型机,为弥补探针数量,该机配有8针和16针,提高测试效率。 1.3电容测量法 这种方法类似于充/放电时间法。根据导电图形与电容的定律关系,若设置一参考平面,导电图形到它的距离为L,导电图形面积为A,则C=εA/L。如果出现开路,导电图形面积减少,相应的电容减少,则说明有开路;如果有两部分导电图形连在一起,电容响应增加,说明有短路。在开路测试中,同一网络的各端点电容值应当相等,如不相等则有开路存在,并记录下每个网络的电容值,作为短路测试的比较。这种方法的优点是测试效率高,不足之处是完全依赖电容,而电容受影响因数较多,测试可靠性低于电阻法,特别是关联的电容和二级电容造成的测量误差,端点较少的网络(如单点网络)的测试可靠性较低。目前采用这种测试方法的有HIOKI和NIDEC READ公司的飞针测试机。 1.4相位差方法 此方法是将一个弦波的信号加入地层或电层,由线路层来取得相位落后的角度,从而取得电容值或电感值。测试步骤是首件板先测开路,然后测其他网络的相位差值,最后测

飞针测试原理

飞针测试机原理 三句离不开本行,今天给大家介绍下各种测试机的测试原理,我们公司代理的是日本的MICROCRAFT公司生产的EMMA飞针测试机,就是正常检测一块PCB板的开,短路情况. 飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开路与否。 但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应4∽32点),若采用电阻测量法,测量所有网络间的电阻值,那么对具有N个网络的PCB而言,就要进行N2/2次测试,加上探针移动速度有限,一般为10点/秒到50点/秒,不同的测试方法有:充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)和相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等等。 1.1充/放电时间法 每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。 1.2电感测量法

飞针原理及微短有关信息

飞针原理及微短有关信息 1 .EMMA飞针测试原理:此方法是将一个弦波的信号加入地层或电层,由线路层来取得相位落后的角度,从而取得电容值或电感值。测试步骤是首件板先测开路,然后测其他网络的相位差值,最后测短路;第二块以上板先测开路,再测网络相位差值,对有可能的短路再用电阻法测试验证。这种方法的优点是测试效率较高,可靠性高;不足之处是只适合测4层以上的板(要求内层有大铜面),如测双面板只能用电阻法。 > 2.首片与后续片的区别:(1),首板测试是用纯电阻测试(R测试)其开、短路,一般用时较长,然后读取其正确的电容值。 > (2),后续片采用PDM+R测试方法,先对其板进行电容读取,然后对比首板的电容值,看有无偏差。(我们机器是电容对比偏差10%以内),如果对比在允许偏差范围以内,就示其为OK,如果对比偏差超出范围,则采用电阻法对其进行重新测试。以判断它的好坏。 > 3.关于Microshort :微短业界内并没有一个明确的定义,每个公司都有自己的界定。通俗的方法就是用万用表打在蜂鸣器档位量测(蜂鸣器档位的量测范围一般为0Ω——200Ω),用蜂鸣器测量不报警只有读数变化,甚至需要用更高的档位才有读数变化大家就默认为微短。而普通短路直接可以用蜂鸣器量测会报警。微短从电学的角度来说只有在高压强电流的情况才能击穿,反之低压弱电流则无法击穿,也就是说微短的测试需要的条件就是要有足够强的电压电流。 > 4.Microshort的风险:从前面可以看出机器的原理PDM值超出偏差范围(10%)时才会将问题网络转入纯R测试,在PDM测试中,机台如果未发现PDM值超出偏差范围,所以不会将这个网络转入纯R测试。因此会漏测此微短(纯R是可以测试出微短的。)。而PDM 测试为什么不能发现微短的网络PDM值超出偏差范围,其根本的原因就在于PDM法测试时因为微短造成其信号无法完全通过,这时记录的PDM值是OK的(而事实是已经微短)所以在用纯R最后复测的时候也无法侦测。从目前的整个行业来说,这是目前所有非纯电阻测试机都会存在这种可能(如大家所了解的电容法,电感法,相位差法等),这是它的原理所决定的。

飞针测试机的原理

飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应4∽32点),若采用电阻测量法,测量所有网络间的电阻值,那么对具有N个网络的PCB而言,就要进行N2/2次测试,加上探针移动速度有限,一般为10点/秒到50点/秒,不同的测试方法有:充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)和相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等等。 + . 1.1充/放电时间法 每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。 1.2电感测量法 电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线,在其上施加信号,其他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量,比较各网络电感值,若网络电感值相同,有可能短路,再进行短路测试。这种测试方法只适用于有地电层的板的测试,若对双面板(无地网)测试可靠性不高;在有多个大规模网络时,由于有一个以上的探针用于施加信号,而提供测试的探针减少,测试效率底,优点是测试可靠性较高,返测次数低。最有代表性的是ATG公司的A2、A3型机,为弥补探针数量,该机配有8针和16针,提高测试效率。 1.3电容测量法 这种方法类似于充/放电时间法。根据导电图形与电容的定律关系,若设置一参考平面,导电图形到它的距离为L,导电图形面积为A,则C=εA/L。如果出现开路,导电图形面积减少,相应的电容减少,则说明有开路;如果有两部分导电图形连在一起,电容响应增加,说明有短路。在开路测试中,同一网络的各端点电容值应当相等,如不相等则有开路存在,并记录下每个网络的电容值,作为短路测试的比较。这种方法的优点是测试效率高,不足之处是完全依赖电容,而电容受影响因数较多,测试可靠性低于电阻法,特别是关联的电容和二级电容造成的测量误差,端点较少的网络(如单点网络)的测试可靠性较低。目前采用这种测试方法的有HIOKI和NIDEC READ公司的飞针测试机。 1.4相位差方法

飞针测试流程

飞针测试 作业流程: 一.依客户原稿制作飞针测试数据。 二.测试数据的处理: 1 数据的导入:在GENESIS 2000中把资料COPY一份出来,并取名为*FLY。 2打开文件,进行层别定义,一般定义为: 防焊:CMASK 线路:COMP 内层线路:L1,L2……LN 线路:SOLD 防焊:SMASK 钻孔层:drill或1st drill或1st只能有一层,各种孔的属性需定义清楚,因为测试时只会在PTH 孔处设针,而NPTH孔不设针;若属性不清楚,会导致误测、漏测及断针,影响到测试结果的准确性。 3 对线路层,防焊层的属性转换:线转PAD;测试时测试点的属性为PAD,因此线转PAD的过程非常重要,若需测试的点属性是线或其它,将会造成漏测,误测或错误;若防焊未开窗的地方线路也转成为PAD,则会误设点而产生幵路。在GENESIS 2000中操作如下: 选中需转PAD的线,在DFM菜单中依次选取CLEANUP,CONSTRUCT PADS… ,出现线转PAD的对话框,点击优化图标,进行优化,当所有需转PAD的线都转为PAD后,进行仔细检查,确认无误后方可进行下一步操作。 4抽取网络:在GENESIS 2000中,打开Actions菜单中的Netlist Analyzer选项, 出现网络优化操作面板, (1)首先进行Compare项设置: Job名称; 抽取网络的对象Step:; 先设定Type: current,选择recalc; 在设定Type: reference,选择update: set to cur netlist; 按ok进行数据转化. (2)进行optimize项设置: 打开setup项, Execute: ⊙shrink to gasket ⊙Create test points ○stagger Test mode: ⊙double sided ○ component only ○ solder only ○ flip flop ○ barrel test ○ test vias ⊙test net end vias Default access to pth: ⊙component side ○ solder side more……

深度解析PCB原理图的反推全过程

深度解析PCB原理图的反推全过程 PCB抄板,业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已有电子产品实物和电路板实物的前提下,利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析,将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB 丝印生产文件进行1:1的还原。然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试,完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板,很多人不了解,到底什么是PCB抄板,有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。而山寨在大家的理解中,就是模仿的意思,但是PCB抄板绝对不是模仿,PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术,然后吸收优秀的设计方案,再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化,今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸,不再局限于简单的电路板的复制和克隆,还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 比如,通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨,可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考,协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案,研发最具有市场竞争性的新产品。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改,可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发,根据抄板提取的文件图与原理图,专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计,这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相,不仅拥有了自己的知识产权,也在市场中赢得了先机,为客户带来的是双重的效益。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性,还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据,PCB原理图都有着特殊的作用。 那么,根据文件图或者实物,怎样来进行PCB原理图的反推,反推过程是怎么样的?有

飞针测试的原理、方法及飞针测试机的应用介绍

飞针测试的原理、方法及飞针测试机的应用介绍 飞针测试是目前电气测试一些主要问题的最新解决办法。它用探针来取代针床,使用多个由马达驱动的、能够快速移动的电气探针同器件的引脚进行接触并进行电气测量。 飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的,通过两根探针同时接触网络的端点进行通电,所获得的电阻与设定的开路电阻比较,从而判断开路与否。但短路测试原理与针床的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4∽32根探针),同时接触板面的点数非常小(相应4∽32点),若采用电阻测量法,测量所有网络间的电阻值,那么对具有N个网络的PCB而言,就要进行N2/2次测试,加上探针移动速度有限,一般为10点/秒到50点/秒,不同的测试方法有:充/放电时间法、电感测量法、电容测量法、相位差和相邻网法、自适应测试法等等。 1.1充/放电时间法 每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY 机。 1.2电感测量法 电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线,在其上施加信号,其他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量,比较各网络电感值,若网络电感值相同,有可能短路,再进行短路测试。这种测试方法只适用于有地电层的板的测试,若对双面板(无地网)测试可靠性不高;在有多个大规模网络时,由于有一个以上的探针用于施加信号,而提供测试的探针减少,测试效率底,优点是测试可靠性较高,

PCB电测方法及技术解析

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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

浅谈飞针测试

浅谈飞针测试 飞针测试 飞针测试是一个在制造环境测试PCB的测试方式,是在线测试(ICT—IN-Circuit Test)的一种。 在线测试(ICT),是通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试手段。它主要检查在线的单个元器件以及各电路网络的开、短路情况,是生产中第一道测试工序,能及时反应生产制造状况,利于工艺改进和提升。 飞针测试仪是目前电路板生产中工艺性测试的最新解决办法,是对针床在线测试仪的一种改进,在现代柔性制造中采用探针取代针床。通过高速移动的测试探针,最小测试间隙可达0.2mm。现在已经能够有效地进行模拟在线测试。与针床式在线测试仪相比,飞针测试在测试精度、最小测试间隙等方面均有较大幅度提高,并且无需制作专门的针床夹具,测试程序可直接由线路板的CAD软件得到。 飞针测试的出现已经改变了低产量与快速转换(quick-turn)装配产品的测试方法。以前需要几周时间开发的测试现在几个小时就可以了,大大缩短产品设计周期和投入市场的时间。 随着科学技术的发展,飞针测试机的类型也有所区别,不同的机械制造厂家所生产的飞针测试机的系统所选用的测试方法也不同,一般测试方法有:充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等。下面简单解释这几种测试方法。 1.1充/放电时间法 每个网络的充/放电时间(也称网络值,net value)是一定的。如果有网络值相等,它们之间有可能短路,仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是,首件板:全开路测试→全短路测试→网络值学习;第二块以后板:全开路测试→网络值测试,在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确,可靠性高;缺点是首件板测试时间长,返测次数多,测试效率不高。 1.2电感测量法 电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线,在其上施加信号,其他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量,比较各网络电感值,若网络电感值相同,有可能短路,再进行短路测试。这种测试方法只适用于有地电层的板的测试,若对双面板(无地网)测试可靠性不高;在有多个大规模网络时,由于有一个以上的探

飞针测试仪

飞针测试仪 飞针测试仪是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面,飞针测试使用四到八个独立控制的探针,移动到测试中的元件。在测单元(UUT, unit under test)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定,测试机的探针接触测试焊盘(test pad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的时候,UUT上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰。飞针测试仪 飞针测试仪可检查短路、开路和元件值。在飞针测试上也使用了一个相机来帮助查找丢失元件。用相机来检查方向明确的元件形状,如极性电容。随着探针定位精度和可重复性达到5-15微米的范围,飞针测试机可精密地探测UUT。 飞针测试解决了在PCB装配中见到的大量现有问题,如在开发时缺少金样板(golden standard board)。问题还包括可能长达4-6周的测试开发周期;大约$10,000-$50,000的夹具开发成本;不能经济地测试少批量生产;以及不能快速地测试原型样机(prototype)装配。这些情况说明,传统的针床测试机缺少测试低产量的低成本系统;缺乏对原型样机装配的快速测试覆盖;以及不能测试到屏蔽了的装配。 飞针测试仪,是通过移动的测针进行自由组合灵活的测量PCBA表面上的元件,只需要对每一个种类的PCBA板制作程序既可测量,另外由于他的测针存在角度,测试覆盖率要远高于传统的ICT测试仪,对一些高密度PCBA板也能进行测量,普通的ICT测试通常覆盖率只有60-70%,而飞针测试仪能达到90%以上.飞针能测试的项目为:电阻,微小电阻,继电器,电容,电解电容,元器件极性,IC,光藕,晶振,AC阻抗,二及/三及管,短路开路,DC,AC电压,电流,电感,附带AOI测试,温度扫描测试,边界扫描测试等.飞针凭借其特有的高精度,高覆盖率,高灵活性,高市场反应,在PCBA的高密度区域局部检测,功能测后的修理台前检测,高价值。 ICT针床测试是针对每1个种类PCBA,制作专门的针床夹具,通过ICT测试仪进行PCBA的电性测试. 由于ICT针床的测试速度快,并且相比AOI和AXI能够提供较为可靠的电性测试,所以在一些大批量进行PCBA生产的企业中,成为了测试的主流设备.但是,ICT针床也有个致命的缺点,既测试反应速度慢,因为为一块PCBA制作和调试ICT针床夹具,往往需要花费几天,甚至几周的时间,并且每次都要有针床夹具的制作费用.对于一些研发类和对市场敏感度较高 的企业,往往在急切研制和推出新产品时,ICT针床夹具无法及时上马,或者频繁的产品更新,造成大量ICT针床报废产生极大的成本浪费,或者产品线过于宽大,导致需要大量不同的ICT 针床夹具,使得成本急剧上升.

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