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為什么要在電路板上設計測試點(diǎn)?

公司新聞|2021-12-02|admin


  對于學(xué)習電子學(xué)的人來(lái)說(shuō),在電路板上設置測試點(diǎn)是很自然的。


  有多少人沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)考點(diǎn)?有多少人知道考點(diǎn)卻不知道考點(diǎn)的目的?


  設置測試點(diǎn)的目的基本上是為了測試電路板上的元器件是否符合規格和可焊性。例如,如果你想檢查電路板上的電阻是否有問(wèn)題,最簡(jiǎn)單的方法是用萬(wàn)用表測量它的兩端。


  但是在量產(chǎn)工廠(chǎng),你沒(méi)有辦法用電表慢慢測量每一塊板上的每一個(gè)電阻、電容、電感甚至IC電路的正確性,于是就有了所謂ICT(In-Circuit-Test)自動(dòng)測試機的出現。


  它使用多個(gè)探頭(俗稱(chēng)“釘床”夾具)同時(shí)觸摸待測板上的所有電路部件,然后通過(guò)程序控制依次測量這些電子部件的特性,以順序為主,并行為輔。


  通常,測試一個(gè)通用板的所有部分只需要大約1~2分鐘。根據電路板上零件的數量,零件越多,時(shí)間越長(cháng)。


  但是,如果這些探針直接接觸到電路板上的電子零件或者它的焊腳,很可能會(huì )壓壞一些電子零件,這恰恰相反。


  在電路板上全是傳統插件(DIP)的早期,確實(shí)是用零件的焊腳作為測試點(diǎn),因為傳統零件的焊腳足夠堅固,可以避免粘針,但是經(jīng)常會(huì )出現探針接觸不良的誤判。


  因為一般的電子零件經(jīng)過(guò)波峰焊或SMT后吃錫,通常會(huì )在焊料表面形成一層焊膏助焊劑的殘留膜,而這種膜的阻抗很高,往往會(huì )導致探針接觸不良。


  所以當時(shí)常見(jiàn)的是看到生產(chǎn)線(xiàn)的測試操作人員,手里拿著(zhù)空氣噴槍拼命對著(zhù)板子吹氣,或者用酒精擦拭這些待測的地方。


  事實(shí)上,波峰焊后測試點(diǎn)的探針也會(huì )接觸不良。后來(lái)SMT普及后,測試中誤判的情況大大改善,測試點(diǎn)的應用也被賦予了很大的責任。


  由于SMT零件通常比較脆弱,無(wú)法承受測試探針的直接接觸壓力,因此測試點(diǎn)的使用可以避免探針與零件及其焊腳的直接接觸,這不僅保護了零件免受損壞,還間接大大提高了測試的可靠性,因為誤判較少。


  但是隨著(zhù)科技的發(fā)展,電路板的尺寸越來(lái)越小,在一個(gè)小電路板上擠這么多電子元器件已經(jīng)有點(diǎn)困難了,所以測試點(diǎn)占用電路板空間的問(wèn)題往往會(huì )涉及到設計端和制造端的拉鋸戰。


  測試點(diǎn)的外觀(guān)通常是圓形的,因為探針也是圓形的,所以更容易生產(chǎn),也更容易讓相鄰的探針靠得更近,從而增加針床的針植入密度。當使用針床進(jìn)行電路測試時(shí),存在一些固有的制度限制。比如探頭的最小直徑有一定的限制,直徑過(guò)小的針頭容易折斷損壞。


  針與針之間的距離是有一定限制的,因為每根針都要從一個(gè)孔里出來(lái),每根針的后端都要焊接一根扁平的電纜。


  如果相鄰的孔太小,除了引腳之間的接觸短路,扁平電纜的干擾也是一個(gè)大問(wèn)題。


  針不能種在一些高的部位旁邊。如果探針離高的部分太近,會(huì )有與高的部分碰撞的風(fēng)險,而且由于高的部分,通常會(huì )在測試夾具的針床座上打孔來(lái)避開(kāi),這間接導致無(wú)法植針,越來(lái)越難以容納電路板上所有部分的測試點(diǎn)。


  隨著(zhù)板子越來(lái)越小,測試點(diǎn)的數量被反復討論?,F在有一些減少測試點(diǎn)的方法,比如Net測試、Test  Jet、邊界掃描、JTAG等。


  還有其他的測試方法想取代原來(lái)的針床測試,比如AOI和X射線(xiàn),但目前每一種測試似乎都無(wú)法完全取代ICT。


  關(guān)于ICT針植入能力,你要問(wèn)配合的夾具廠(chǎng)家,也就是測試點(diǎn)的最小直徑和相鄰測試點(diǎn)之間的最小距離。通常會(huì )有一個(gè)期望的最小值和能力所能達到的最小值。但是大規模的廠(chǎng)家會(huì )要求最小測試點(diǎn)和最小測試點(diǎn)之間的距離不能超過(guò)幾個(gè)點(diǎn),否則夾具很容易損壞。

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