抄板工程師必知的ICT測試技術及其優缺點

發表時間:2021-03-30 10:15:33 人氣:558

作為一個專業抄板工程師,你必須了解ICT測試技術,這樣在PCB抄板過程中就能精確檢測被抄電路板的電性及組裝問題。你知道什么是【ICT(In-Circuit-Test)】嗎?請注意,這里談的不是【資訊與通信科技(Information and Communication Technology)】的ICT。有人把ICT直接翻譯成「在線測試」,認為「在線」反映了ICT是通過對在線路上的元器件或開短路狀態的測試來檢測電路板的組裝問題。但個人覺得還是應該翻譯成「電路測試」或「電性測試」才比較符合其精神,不過個人還是以為直接稱其【ICT】反而大家都容易明白,所以下文只會稱【ICT】。


ICT最主要用于電路組裝板(PCBA,Printed Circuit Board Assembly)的電性測試,基本上可以將其想象成一臺高級的「萬用電表」或是【LCR meter】,它無需將電子零件從電路板上拆下來就可以透過針點來檢測電路板上所有零件的電性以及焊接有沒有開/短路問題。主要測試電路板的開短路、電阻、電容、電感、二極管、三極管、電晶體、IC等元件!它主要檢查在線的單個元器件以及各電路網絡的開、短路情況,具有操作簡單、快捷迅速、故障定位準確等特點。


ICT的作業原理是使用針床(Bed of Nails)連結電路板上事先布置好的測試點(Test Point)來達到單獨零件或是Nets測試的目的。就像拿三用電表兩側電阻時需要將探真放在電阻的兩端一樣,ICT也必須用針點放置在所有零件的接觸腳所延伸出來測試點才能量測,有時候也可以把一串或是局部塊的線路想象成一個零件,然后量測其等效電阻值、電容值及電壓,這樣可以降低測試點的數目,一般我們會叫這樣的量測為Nets測試。


一般電路板組裝的主要缺陷大多集中在焊接開路、短路、偏移、缺件、錯件等方面,約占了90%以上的不良,除了某些缺陷外,其余都可以經由ICT的測試將不良品百分之百挑錯出來?!钙啤共灰欢梢越浻蒊CT電測偵測出來外,因為只要零件腳還是有被焊接到定位,電性測試無異狀就無法被偵測出來,其實這樣的缺陷算不算不良也有待進一步厘清的空間,不一定是不良。 另外,冷/假焊所造成的接觸不穩定(intermitten)現象也不一定可以100%被ICT挑出,這個應該是最頭痛的地方,因為ICT是藉由電性測試來偵測電路,如果測試的時候焊點剛好還是接觸的就無法被偵測出來。


所以ICT基本上可以執行檢測下列的功能或零件:


·開路(open)、短路(short)。


·檢測錯件、 缺件、立碑、架橋、極性反。


·可以量測電阻(resister)、電容(capacitor)、電感(Inductor)、電晶體、二極體(diode)、穩壓二極體、三極管量測(triode) 光偶器、繼電器、場效電晶體測試(FET) 、IC、連接器等零件。


·透過TestJet可以不需要針點就可以量測排PIN的連接器或焊腳在外邊的IC零件開短路。


·直流/交流電壓量測及頻率量測。


·電性功能測試??梢詧绦械碗A程式(例如BIOS)做自我檢測。


·可以利用【Boundary-scan/JTAG】來測試主動零件的功能。


·可以自動下載軟體或是作業系統到電路板的記憶體之中。


使用ICT測試電路板的優點:


·測試速度快、時間短。PCBA不需要上電開機就可以做L/C/R/D的測試,可以有效減少測試開機等待的時間,也可以降低因為短路所造成的電路板燒毀意外。一片組裝有300個零件的電路板,測試時間有機會短到3 ~ 5秒鐘就可以測試完成。


·優良的重測性。由電腦程序控制,精確量測,大大降低誤判、漏測的風險,減少生產線的困擾。(測試點如果有接觸不良的問題可能造成誤判)


·現場技術依存性低。因為幾乎全程使用電腦控制,大大的降低了人為操作的時間以及錯誤。一般作業人員只要稍加訓練,即可輕松操作設備并且可以自行更換測試治具。(測試程式必須由專業技師或工程師維護)。


·產品修理成本大幅降低。一般作業人員即可負責產品維修的工作,有效的降低人事成本。ICT可以透過電腦程式告知那顆零件或是那個Net有問題,大大降低技術人員重新量測不良及除蟲的速度。


·提高產品的稼動率(through put)。透過快速測試即時反饋問題給前端的SMT作業,降低生產的不良率,可以減少備料庫存及不良品堆積,更將可降低成本,提高競爭力。


·提高產品品質。只要有足夠的測試點,ICT可以量測到電路板上所有的線路及零件,連旁路(by pass)線路上的零件都可以量測,可以提昇產品品質,降低客戶的的抱怨,甚至提昇業績。


ICT電路測試的缺點


·ICT的設備及治具費用一般都非常昂貴,尤其是氣壓式的鋼材治具,有時候動則臺幣四~五十萬,比較適合大量生產的產品。


·使用ICT測試時需要在電路板上設計額外的測試點(Test Point)給針床連接使用。降低了電路板布線的使用率。


·測試點有時候會因不同的表面處理方式而產生不同的接觸不良問題。例如OSP的板子需要在測試點上加印錫膏以達到導體可以接觸的目的,但是錫膏上有助焊劑容易形成保護膜,造成接觸不良的現象。


·針床需要定時維護,探針也需要定期更換,以確保其機構與探針的運作正常。


此文關鍵字: pcb抄板