為何PCB電(dian)路(lu)板(ban)需(xu)要有測(ce)試點?
發布日(ri)期(qi):
2017-06-30

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?對學電子的人來說(shuo),在PCB電路板(ban)上(shang)設置測(ce)試點(test point)是在(zai)自然不(bu)過的事(shi)了(le),可是對(dui)學機械的人來說,測(ce)試點是什么?

為何PCB電路板需要有測試點?

基本上設置測試(shi)點(dian)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)為了(le)測試(shi)電(dian)(dian)路板上的(de)(de)零組件有(you)(you)沒(mei)有(you)(you)符合規格以及焊性,比如說想檢查一顆電(dian)(dian)路板上的(de)(de)電(dian)(dian)阻有(you)(you)沒(mei)有(you)(you)問題(ti),最簡(jian)單的(de)(de)方(fang)法就是(shi)拿(na)萬(wan)用電(dian)(dian)表量測其兩頭(tou)就可以知(zhi)道了(le)。

可(ke)是在(zai)大(da)批量(liang)生產(chan)的(de)(de)(de)工廠里沒有(you)(you)辦法讓你(ni)用電(dian)(dian)(dian)表慢慢去量(liang)測(ce)(ce)(ce)(ce)每一片板子上的(de)(de)(de)每一顆電(dian)(dian)(dian)阻、電(dian)(dian)(dian)容、電(dian)(dian)(dian)感、甚(shen)至是IC的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)路(lu)是否正確(que),所以就有(you)(you)了所謂的(de)(de)(de)ICT(In-Circuit-Test)自動化測(ce)(ce)(ce)(ce)試機(ji)臺的(de)(de)(de)出現,它使用多根探針(一般稱之為「針床(Bed-Of-Nails)」治具)同時(shi)接觸(chu)板子上所有(you)(you)需(xu)要被量(liang)測(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)零件(jian)線路(lu),然后經由程(cheng)控以序列為主(zhu), 并列為輔的(de)(de)(de)方式循序量(liang)測(ce)(ce)(ce)(ce)這些(xie)電(dian)(dian)(dian)子零件(jian)的(de)(de)(de)特性,通常這樣測(ce)(ce)(ce)(ce)試一般板子的(de)(de)(de)所有(you)(you)零件(jian)只需(xu)要1~2分鐘左右(you)的(de)(de)(de)時(shi)間可(ke)以完成,視電(dian)(dian)(dian)路(lu)板上的(de)(de)(de)零件(jian)多寡而(er)定,零件(jian)越多時(shi)間越長(chang)。

但是如果讓(rang)這(zhe)些(xie)(xie)探(tan)針(zhen)直接(jie)接(jie)觸(chu)到板子(zi)(zi)上面(mian)的(de)電子(zi)(zi)零(ling)(ling)件(jian)或是其(qi)焊腳(jiao),很有可能會(hui)壓毀一些(xie)(xie)電子(zi)(zi)零(ling)(ling)件(jian),反而適得其(qi)反,所以聰(cong)明(ming)的(de)工程師(shi)就發(fa)明(ming)了「測(ce)試點」,在零(ling)(ling)件(jian)的(de)兩端額外引出(chu)一對圓形的(de)小(xiao)點,上面(mian)沒(mei)有防(fang)焊(mask),可以讓(rang)測(ce)試用的(de)探(tan)針(zhen)接(jie)觸(chu)到這(zhe)些(xie)(xie)小(xiao)點,而不用直接(jie)接(jie)觸(chu)到那些(xie)(xie)被量(liang)測(ce)的(de)電子(zi)(zi)零(ling)(ling)件(jian)。

為何PCB電路板需要有測試點?

早(zao)期在電(dian)路板上面還都是(shi)傳統(tong)插(cha)件(DIP)的(de)(de)(de)(de)(de)年(nian)代(dai),的(de)(de)(de)(de)(de)確會(hui)(hui)(hui)拿零(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)腳(jiao)來當作測(ce)試(shi)點來用,因(yin)為(wei)傳統(tong)零(ling)件的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)腳(jiao)夠強壯,不怕針(zhen)扎(zha),可(ke)是(shi)經常會(hui)(hui)(hui)有探針(zhen)接(jie)觸不良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)誤判情形(xing)(xing)發生(sheng),因(yin)為(wei)一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)零(ling)件經過波峰焊(han)(wave soldering)或(huo)是(shi)SMT吃錫之后(hou),在其焊(han)錫的(de)(de)(de)(de)(de)表面通常都會(hui)(hui)(hui)形(xing)(xing)成一(yi)(yi)層(ceng)錫膏(gao)助焊(han)劑的(de)(de)(de)(de)(de)殘留薄膜,這層(ceng)薄膜的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)抗非常高,常常會(hui)(hui)(hui)造成探針(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)觸不良(liang),所以當時經常可(ke)見(jian)產線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)作業員,經常拿著空氣噴槍(qiang)拼命的(de)(de)(de)(de)(de)吹(chui),或(huo)是(shi)拿酒精擦拭這些需要測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)地方。

其實經過(guo)波峰焊的(de)(de)測試(shi)點(dian)也會有探(tan)針(zhen)接(jie)觸(chu)不(bu)(bu)良(liang)的(de)(de)問題。后(hou)來SMT盛行之后(hou),測試(shi)誤判的(de)(de)情形(xing)就(jiu)得到(dao)(dao)了(le)(le)很大的(de)(de)改善,測試(shi)點(dian)的(de)(de)應用也被大大地賦(fu)予重(zhong)任(ren),因(yin)(yin)為SMT的(de)(de)零件(jian)通常很脆弱,無法承(cheng)受(shou)測試(shi)探(tan)針(zhen)的(de)(de)直接(jie)接(jie)觸(chu)壓力,使用測試(shi)點(dian)就(jiu)可以不(bu)(bu)用讓探(tan)針(zhen)直接(jie)接(jie)觸(chu)到(dao)(dao)零件(jian)及其焊腳,不(bu)(bu)但保(bao)護零件(jian)不(bu)(bu)受(shou)傷害,也間(jian)接(jie)大大地提升測試(shi)的(de)(de)可靠(kao)度,因(yin)(yin)為誤判的(de)(de)情形(xing)變(bian)少了(le)(le)。

不(bu)過隨著科技的(de)演進,電路板(ban)的(de)尺寸也越來越小(xiao),小(xiao)小(xiao)地電路板(ban)上面(mian)光要擠下這么多的(de)電子零件都已經有些吃力了,所以測試點占用電路板(ban)空間的(de)問題(ti),經常在設計端(duan)與制造端(duan)之間拔河,不(bu)過這個(ge)議題(ti)等以后(hou)有機會再來談。測試點的(de)外觀通(tong)常是圓形(xing)(xing),因為(wei)探針(zhen)也是圓形(xing)(xing),比較(jiao)好(hao)生產,也比較(jiao)容易讓(rang)相鄰探針(zhen)靠得近一點,這樣才可以增(zeng)加針(zhen)床(chuang)的(de)植針(zhen)密度。

為何PCB電路板需要有測試點?

1.使用針(zhen)(zhen)床(chuang)來做(zuo)電路測試會有(you)一些機構上(shang)的(de)(de)先(xian)天上(shang)限制,比如說(shuo):探針(zhen)(zhen)的(de)(de)最小(xiao)直徑(jing)有(you)一定極限,太(tai)小(xiao)直徑(jing)的(de)(de)針(zhen)(zhen)容(rong)易折斷毀損(sun)。

2.針(zhen)(zhen)間(jian)距(ju)離也有一(yi)定(ding)限制(zhi),因為每(mei)一(yi)根(gen)針(zhen)(zhen)都要從一(yi)個(ge)孔出來,而且每(mei)根(gen)針(zhen)(zhen)的后端都還要再(zai)焊接一(yi)條(tiao)扁平(ping)電纜(lan),如果相鄰的孔太小(xiao),除了針(zhen)(zhen)與針(zhen)(zhen)之間(jian)會(hui)有接觸短(duan)路的問(wen)題,扁平(ping)電纜(lan)的干涉(she)也是一(yi)大問(wen)題。

3.?某些高(gao)(gao)零(ling)(ling)件的旁邊無法植針(zhen)。如(ru)果探針(zhen)距離高(gao)(gao)零(ling)(ling)件太近就(jiu)會有碰撞高(gao)(gao)零(ling)(ling)件造成(cheng)損傷的風險,另外因為零(ling)(ling)件較(jiao)高(gao)(gao),通(tong)常還要在測(ce)試(shi)治具針(zhen)床座上開孔避(bi)開,也間接(jie)造成(cheng)無法植針(zhen)。電路板上越(yue)來(lai)越(yue)難容納的下所有零(ling)(ling)件的測(ce)試(shi)點。

4.由于板子越來越小,測(ce)試點(dian)多(duo)寡的存廢屢屢被拿出來討論,現在已經有了一(yi)些減少測(ce)試點(dian)的方法出現,如(ru)Net test、Test Jet、Boundary Scan、JTAG等;也有其它的測(ce)試方法想要取代(dai)原本的針床測(ce)試,如(ru)AOI、X-Ray,但目前每(mei)個(ge)測(ce)試似(si)乎都還無法100%取代(dai)ICT。

關于ICT的(de)植(zhi)針(zhen)能(neng)力應(ying)該要(yao)(yao)詢問配(pei)合的(de)治具廠(chang)商(shang),也就是測試(shi)點(dian)(dian)的(de)最小直徑及相鄰測試(shi)點(dian)(dian)的(de)最小距離(li),通常多會有一個希望的(de)最小值與(yu)能(neng)力可以達(da)成的(de)最小值,但有規模的(de)廠(chang)商(shang)會要(yao)(yao)求最小測試(shi)點(dian)(dian)與(yu)最小測試(shi)點(dian)(dian)間距離(li)不可以超過多少點(dian)(dian),否則治具還容(rong)易毀損(sun)。

微(wei)信來源:YHD018