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了解更多[导读]印刷电路板组件(PCBA)制造商依托在线测试(ICT)系统来检测制造工艺和元器件中存在的缺点。制造商偏向在利用 ICT 系统来测试电子组件,由于这类系统不但易在编程、可以或许轻松辨认各类故障,还具有测试吞吐量高、误报率低和故障诊断正确度高档诸多优势。 印刷电路板组件(PCBA)制造商依托在线测试(ICT)系统来检测制造工艺和元器件中存在的缺点。制造商偏向在利用 ICT 系统来测试电子组件,由于这类系统不但易在编程、可以或许轻松辨认各类故障,还具有测试吞吐量高、误报率低和故障诊断正确度高档诸多优势。 最近几年来,PCBA 手艺延续前进,测试理念不竭演进,制造业的营业模式也在不断改变,由此带来的一系列影响使得ICT 系统的行业款式产生了重年夜转变。这些转变为ICT制造商提出了诸多新的、多样化的要求,促使其不竭探访破局之道。尤其凸起的是,在特定产物范畴,测试接入点的数目不竭削减,同时,用在高速旌旗灯号传输装备和球栅阵列封装器件的低压差分旌旗灯号集成电路日趋普和,随之而来的测试挑战也愈发严重。这些复杂环境促使 ICT 制造商最先积极立异、因时而变,以确保其测试解决方案的有用性且合用在分歧的利用场景。 此篇是德科技签名文章旨在切磋ICT 范畴的最新进展,和这些手艺前进若何扩年夜在线测试的笼盖规模,提高靠得住性和吞吐量,从而完全改变制造测试,并终究到达下降本钱的目标。 “ICT 系统”之面面不雅 20 世纪 70 年月末,在出产进程中引入在线测试(ICT)系统,成了电子制造业成长过程中的一个主要里程碑。彼时的行业款式与当下判然不同:印刷电路板组件(PCBA)遍及采取插孔手艺,所有元器件均被安设在电路板的一侧;而这些电路板的供电电压,凡是也不跨越15V。这一期间,在制造进程中进行功能测试是一项既复杂又耗时的使命。 在电子制造业,精准度与高效力是不成或缺的焦点要素。跟着科技的不竭前进与消费者需求的日趋转变,要求在出产制造进程中采取严酷而周详的测试方式,其主要性愈发凸显。在浩繁测试手段中,在线测试(ICT)凭仗其怪异优势,成为确保印刷电路板组件(PCBA)品质与靠得住性的有力保障。ICT系统的问世,为PCBA制造带来了倾覆性的变化:全部测试进程的评估重点已从对电路板整体功能的查验,改变为对单个零部件功能性的注意评估,同时,也确保了全部组装流程的严谨与完全。 图1所示,ICT系统操纵针床测试夹具来对电路板的功能进行评估。该夹具由多个弹簧测摸索针组成,这些探针的位置与印刷电路板组件(PCBA)上的测试点位切确对应。在测试进程中,测试人员只需将待测的PCBA放置在针床上并轻轻向下按压,测摸索针便会与PCBA上的测试点位或元器件的引线慎密接触,让测试人员可以或许在PCBA的特定位置注入旌旗灯号和电源,同时正确丈量电气特征和响应参数,包罗电阻、电容、电感和电压程度等。 凭仗壮大的电气测试接入能力和立异的电路庇护和电压输出手艺,ICT测试系统可以对每一个元器件实行精准测试。获得的测试成果有助在验证元器件的毗连状态,查抄是不是存在开路、短路或元器件值不准确等制造缺点。此中隐含的根基道理在在:只要ICT系统可以或许验证和确认所有元器件均正常运行,且组装进程无误,那末制造商即可以全然安心地相信电路板的功能表示。 图 1:针床 ICT 测试夹具 应对测试的复杂性和多样性 跟着科技的飞速成长,印刷电路板(PCB)正朝着更小巧、更复杂的标的目的演进,这无疑增添了确保周全电气机能测试的难度。一方面,低电压差分旌旗灯号集成电路被普遍利用在高速差分旌旗灯号传输;另外一方面,球栅阵列(BGA)封装器件的利用也日趋增多,同时输入/输出速度也在不竭晋升,这些转变配合组成了新的挑战。为了适应这一成长趋向,制造商们最先精心打造复杂的高密度互连电路板,这些电路板不但采取了隐藏和埋入式通孔设计,还缩小了轨道间距,并削减了全部板面用在电气测试接入的铜材面积。 在知足手艺需求的同时,ICT系统的制造商还积极调剂本身以顺应日新月异的测试理念并捉住新的营业驱动身分。但是,ICT供给商在尽力知足各制造商多样化需求的进程中也面对着诸多挑战。究竟,每位制造商对ICT系统的要求都各具特点,对系统功能的期望也各不不异。举例来讲,利润比力低的制造商常常更重视追求具有本钱效益高的ICT解决方案;而那些出产靠得住且复杂产物的制造商,则要求ICT解决方案具有周全的故障诊断笼盖规模和更多的引脚数目;对多量量出产的制造商而言,他们期望的是测试吞吐量的显著晋升;至在采取外包模式的制造商,他们则加倍注重装备的兼容性。 跟着时候推移,ICT供给商已可以或许成功知足各类分歧乃至是彼此冲突的客户需求,他们经由过程供给多条理的ICT系统来实现这一方针。如图2所示,这一策略使得制造商可以或许精准地获得所需的测试功能,并可以按照现实需求进行矫捷调剂和扩大进级,而无需对测试装备自己进行任何改动。 可是,假如制造商只利用制造缺点阐发仪(MDA+)之类的测试装备的话,那末在面临复杂的PCBA时,可能会因其测试能力有限而面对挑战。反之,对简单的PCB组件而言,选择高机能的ICT在线测试平台又可能显得年夜材小用,由于在这类环境下不但高级功能派不上用处,并且法式开辟也需要高度专业的操作人员来完成。 图 2:ICT 平台顺应性强,能无缝知足出产制造进程中的各类测试需求 扩年夜测试笼盖规模 20世纪90年月,TestJet手艺的降生可谓是在线测试笼盖率晋升的一年夜冲破。但是,在面临现今的 PCBA 测试时,TestJet 这类电容式探头丈量手艺逐步后进,非矢量测试加强型探头(VTEP)手艺应运而生。 非矢量手艺 VTEP 的利用扩年夜了 ICT 的测试笼盖规模,特别是对封装类型难以测试的电路板,如 BGA、微型 BGA 和 SMT 边沿毗连器而言,更是一种福音。而当今的nanoVTEP手艺,不但年夜幅提高了测试吞吐量,知足了多量量出产的火急需求,还效下降了测试夹具的本钱。更主要的是,nanoVTEP凭仗其出色的故障诊断笼盖率,为PCBA测试供给了既靠得住又高效的解决方案。 鸿沟扫描测试 跟着手艺日趋进级,复杂的互连、有限的接入点位和不竭增添的元器件密度,使得芯片组测试工作愈发艰巨。举例来讲,在设计时钟频率和元器件密度都比力高的办事器电路板时,设计人员需要额外斟酌若何连结旌旗灯号完全性并尽量削减掉真。慎密相邻的并行走线可能会发生电磁干扰,而高速旌旗灯号传输路径上的测试焊盘则可能致使反射和旌旗灯号衰减。 因为电气接入遭到限制,ICT 能笼盖的 PCBA 测试规模比力小。制造商可以经由过程鸿沟扫描测试来查抄 PCBA 的功能,无需接入内部电路的所有点位便可确保测试的正确性和靠得住性。但条件是,制造商需依照IEEE 1149.1尺度来设计PCBA,该尺度要求每一个引脚都需与鸿沟测试单位相连。借助IEEE 1149.1尺度供给的信息,制造商便能轻松验证PCBA的整体功能,而无需对各个组件一一进行查抄。 提高峻批量制造情况中的测试效力 在多量量制造情况中,高效、靠得住地出产 PCBA 是知足市场需乞降连结竞争力的一年夜要害。跟着贴装装备的速度飙升,产线最先以秒为单元权衡出产节奏,在线测试装备的存在有可能成为出产瓶颈。 这一近况让制造商堕入两难地步:要末经由过程增添更多装备来提高测试能力,要末经由过程缩短测试时候来保持预期的出产节奏。但这两种体例都存在挑战。增添装备不但耗资庞大,还需要配备更多的测试夹具,而且可能由于出产场地的空间限制而难以实现。而缩减测试时候,则意味着需要展开更多的法式保护工作,同时还会减弱ICT系统有用检测故障的能力。 而针对上述问题,更加抱负的解决方案是,延续晋升测试装备的履行速度,直至其不再成为出产线上的制约身分。今朝,部门ICT系统已实现进级,可以或许撑持对多个组件进行同步测试。这一进级需要在测试系统中增设仪器,使得测试履行人员可以或许同时对多个组件(凡是是在作为面板一部门而出产的电路板上)进行测试。 在常规设置中,在线测试仪凡是每次只能测试最多四块电路板。多量量制造情况对效力和吞吐量有着很是高的要求,需要具有同时测试更多电路板的能力。年夜范围并行电路板测试可使用多个并行测试内核同时对多个电路板履行测试。经由过程并行测试,用户得以同时评测多个单位,是以缩短了每一个单位的平均测试时候。这一手艺的冲破,显著晋升了全部电路板的测试吞吐量和整体效力,极年夜地优化了测试流程。 为了应对今世 PCB 出产制造进程中存在的手艺和营业运营层面的障碍,ICT 系统履历了显著变化。时至本日,它们的功能相较在刚问世时有了长足成长。经由过程采取一系列加强方式,例如削减接入测试、集成鸿沟扫描功能、采取 nanoVTEP 手艺和嵌入式测试东西、构建并行测试能力和功能性测试能力和采取自顺应系统设置装备摆设等,使得ICT系统的合用能力和适用性获得了久长的连结与晋升。 正因如斯,ICT 依然是多量量 PCBA 制造商在排查制造工艺和元器件中存在缺点时所采取的首要东西之一。 作者:是德科技产物营销司理 Choon-Hin Chang
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