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

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

圖 1: 釘床在線測(cè)試儀 (ICT)

飛針測(cè)試

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

圖 2:飛針測(cè)試設(shè)置

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

測(cè)試人員使用設(shè)計(jì)人員提供的網(wǎng)表或 CAD 數(shù)據(jù)來(lái)生成適用的文件。他們通過(guò)測(cè)試機(jī)特有的測(cè)試程序來(lái)運(yùn)行這個(gè)文件，進(jìn)一步生成PCB對(duì)應(yīng)的測(cè)試程序格式。

測(cè)試程序完成后，測(cè)試人員必須決定首先要處理的測(cè)試項(xiàng)目，例如兩條跡線之間的無(wú)意短路。測(cè)試機(jī)將從CAD數(shù)據(jù)中提取符合被測(cè)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(zhǎng)度的連續(xù)性以及它們之間是否存在短路。飛針測(cè)試有助于快速檢查PCB 制造問(wèn)題。

飛針測(cè)試能力

盡管飛針測(cè)試可以輕松檢測(cè)短路和開(kāi)路，但為它們配備特殊驅(qū)動(dòng)器使它們也能夠測(cè)試更復(fù)雜的參數(shù)。復(fù)雜的探針可以同時(shí)探測(cè)和測(cè)試多層板的兩面，從而減少單獨(dú)測(cè)試單面所需的時(shí)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(hào)完整性測(cè)試: 使用 TDR 或時(shí)域反射探頭以及特殊儀器，可以測(cè)試用于承載高速和高頻信號(hào)的 PCB 走線的各種特性。該裝置通常捕獲并測(cè)量時(shí)域和頻域中的信號(hào)，以表征信號(hào)路徑中的缺陷。

相位差測(cè)量: 使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的探頭在參考跡線和信號(hào)跡線之間發(fā)送高頻信號(hào)，可以測(cè)量?jī)烧咧g的相位差通過(guò)此測(cè)試，無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的隔離測(cè)試來(lái)測(cè)量 PCB 上走線之間的串?dāng)_。

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

微短路檢測(cè): 微小條子的存在可能會(huì)導(dǎo)致 PCB 上出現(xiàn)微短路。有時(shí)，它們可能會(huì)在高壓應(yīng)力測(cè)試過(guò)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(cè)探針施加低電壓來(lái)檢查PCB 上兩條走線之間的電阻，逐漸增加電壓至適用于測(cè)試的電壓。

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

飛針測(cè)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(cè)試儀可以有多達(dá) 16 個(gè)接頭連接器，其中 8 個(gè)位于 PCB 頂部，8 個(gè)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(cè)試的優(yōu)點(diǎn)

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

無(wú)需夾具: 與釘床夾具不同，飛針測(cè)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(shí)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(lái)后立即設(shè)置飛針。另一方面，設(shè)計(jì)和安裝ICT 固定裝置需要數(shù)周時(shí)間。

程序開(kāi)發(fā)短而快: 由于網(wǎng)表和CAD數(shù)據(jù)是生成飛針測(cè)試程序的基礎(chǔ)，并且有多個(gè)開(kāi)源程序可以翻譯這些信息，因此程序開(kāi)發(fā)時(shí)間短，流程占用量極小的時(shí)間。這也意味著可以輕松集成設(shè)計(jì)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(gè) PCB，對(duì)另一個(gè) PCB 沒(méi)有用處。只需要對(duì)內(nèi)部程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改即可使其適用于另一塊板。

不需要測(cè)試點(diǎn): 由于飛針測(cè)試的是裸板，因此探針可以使用元件焊盤(pán)，不需要額外的測(cè)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(cè)試間距，而 CT 的最小間距為 0.5 毫米。這使得它們對(duì)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(cè)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(cè)試解決方案。這是可能的，因?yàn)樵诳勺兊臏y(cè)試解決方案和方法:可編程集成測(cè)試系統(tǒng)的幫助下，可以使用各種類(lèi)型的飛行測(cè)試探針。

測(cè)量精度高: 針對(duì)不同的測(cè)試，采用特定的飛針，探針本身定位，并采用配套的測(cè)試儀器，測(cè)量精度高。

快速反饋: 由于飛針測(cè)試結(jié)果可以在現(xiàn)場(chǎng)獲得，因此將信息發(fā)送到生產(chǎn)線可以幫助他們快速對(duì)流程做出適當(dāng)?shù)男拚?。同樣?/span>PCB 設(shè)計(jì)人員可以在原型設(shè)計(jì)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(cè)試與夾具測(cè)試的區(qū)別

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

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

·先利用電容法測(cè)試，當(dāng)測(cè)得電容不在合格范圍內(nèi)時(shí)再用電阻法進(jìn)行準(zhǔn)確確認(rèn)

·可進(jìn)行四線測(cè)量

·因測(cè)試速度慢只適合測(cè)試批量少的樣板

優(yōu)缺點(diǎn):

·測(cè)試針容易損壞

·測(cè)試速度慢

·測(cè)試密度高最小Pitch可達(dá)005mm甚至更小

·無(wú)夾具成本

·耐壓無(wú)法測(cè)試,高層次高密度板測(cè)試有較大風(fēng)險(xiǎn)

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