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PCBA大講堂:什么是ICT(In-Circuit-Test)?有何優(yōu)缺點(diǎn)?

發(fā)布時(shí)間 :2016-07-15 11:19 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
你知道什么是【ICT(In-Circuit-Test)】嗎?請(qǐng)注意,這裡談的不是【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(cè)試」,認(rèn)為「在線」反映了ICT是通過(guò)對(duì)在線路上的元器件或開短路狀態(tài)的測(cè)試來(lái)檢測(cè)電路板的組裝問(wèn)題。但個(gè)人覺(jué)得還是應(yīng)該翻譯成「電路測(cè)試」或「電性測(cè)試」才比較符合其精神,不過(guò)個(gè)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(huì)稱【ICT】。
ICT最主要用于電路組裝板(PCBA,Printed Circuit Board Assembly)的電性測(cè)試,基本上可以將其想像成一臺(tái)高級(jí)的「萬(wàn)用電表」或是【LCR meter】,它無(wú)需將電子零件從電路板上拆下來(lái)就可以透過(guò)針點(diǎn)來(lái)檢測(cè)電路板上所有零件的電性以及焊接有沒(méi)有開/短路問(wèn)題。
 
ICT的作業(yè)原理是使用針床(Bed of Nails)連結(jié)電路板上事先布置好的測(cè)試點(diǎn)(Test Point)來(lái)達(dá)到單獨(dú)零件或是Nets測(cè)試的目的。就像拿三用電表兩側(cè)電阻時(shí)需要將探針?lè)旁陔娮璧膬啥艘粯?,ICT也必須用針點(diǎn)放置在所有零件的接觸腳所延伸出來(lái)測(cè)試點(diǎn)才能量測(cè),有時(shí)候也可以把一串或是局部塊的線路想像成一個(gè)零件,然后量測(cè)其等效電阻值、電容值及電壓,這樣可以降低測(cè)試點(diǎn)的數(shù)目,一般我們會(huì)叫這樣的量測(cè)為Nets測(cè)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(cuò)件等方面,約佔(zhàn)了90%以上的不良,除了某些缺陷外,其馀都可以經(jīng)由ICT的測(cè)試將不良品百分之百挑錯(cuò)出來(lái)?!钙啤共灰欢梢越?jīng)由ICT電測(cè)偵測(cè)出來(lái)外,因?yàn)橹灰慵_還是有被焊接到定位,電性測(cè)試無(wú)異狀就無(wú)法被偵測(cè)出來(lái),其實(shí)這樣的缺陷算不算不良也有待進(jìn)一步理清的空間,不一定是不良。 另外,冷/假焊所造成的接觸不穩(wěn)定(intermittent)現(xiàn)象也不一定可以100%被ICT挑出,這個(gè)應(yīng)該是最頭痛的地方,因?yàn)镮CT是藉由電性測(cè)試來(lái)偵測(cè)電路,如果測(cè)試的時(shí)候焊點(diǎn)剛好還是接觸的就無(wú)法被偵測(cè)出來(lái)。
 
所以ICT基本上可以執(zhí)行檢測(cè)下列的功能或零件:
? 開路(open)、短路(short)。
? 檢測(cè)錯(cuò)件、 缺件、立碑、架橋、極性反。
? 可以量測(cè)電阻(resister)、電容(capacitor)、電感(Inductor)、電晶體、二極體(diode)、穩(wěn)壓二極體、三極管量測(cè)(triode) 光偶器、繼電器、場(chǎng)效電晶體測(cè)試(FET) 、IC、連接器等零件。
? 透過(guò)TestJet可以不需要針點(diǎn)就可以量測(cè)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(cè)及頻率量測(cè)。
? 電性功能測(cè)試??梢詧?zhí)行低階程式(例如BIOS)做自我檢測(cè)。
? 可以利用【Boundary-scan/JTAG】來(lái)測(cè)試主動(dòng)零件的功能。
? 可以自動(dòng)下載軟體或是作業(yè)系統(tǒng)到電路板的記憶體之中。
 
使用ICT測(cè)試電路板的優(yōu)點(diǎn):
? 測(cè)試速度快、時(shí)間短。PCBA不需要上電開機(jī)就可以做L/C/R/D的測(cè)試,可以有效減少測(cè)試開機(jī)等待的時(shí)間,也可以降低因?yàn)槎搪匪斐傻碾娐钒鍩龤б馔狻?一片組裝有300個(gè)零件的電路板,測(cè)試時(shí)間有機(jī)會(huì)短到3 ~ 5秒鐘就可以測(cè)試完成。
? 優(yōu)良的重測(cè)性。由電腦程序控制,精確量測(cè),大大降低誤判、漏測(cè)的風(fēng)險(xiǎn),減少生產(chǎn)線的困擾。(測(cè)試點(diǎn)如果有接觸不良的問(wèn)題可能造成誤判)
? 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)依存性低。因?yàn)閹缀跞淌褂秒娔X控制,大大的降低了人為操作的時(shí)間以及錯(cuò)誤。一般作業(yè)人員只要稍加訓(xùn)練,即可輕松操作設(shè)備并且可以自行更換測(cè)試治具。(測(cè)試程式必須由專業(yè)技師或工程師維護(hù))。
? 產(chǎn)品修理成本大幅降低。一般作業(yè)人員即可負(fù)責(zé)產(chǎn)品維修的工作,有效的降低人事成本。ICT可以透過(guò)電腦程式告知那顆零件或是那個(gè)Net有問(wèn)題,大大降低技術(shù)人員重新量測(cè)不良及除蟲的速度。
? 提高產(chǎn)品的稼動(dòng)率(through put)。透過(guò)快速測(cè)試即時(shí)反饋問(wèn)題給前端的SMT作業(yè),降低生產(chǎn)的不良率,可以減少備料庫(kù)存及不良品堆積,更將可降低成本,提高競(jìng)爭(zhēng)力。
提高產(chǎn)品品質(zhì)。只要有足夠的測(cè)試點(diǎn),ICT可以量測(cè)到電路版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(cè),可以提升產(chǎn)品品質(zhì),降低客戶的的抱怨,甚至提升業(yè)績(jī)。
 
ICT電路測(cè)試的缺點(diǎn):
? ICT的設(shè)備及治具費(fèi)用一般都非常昂貴,尤其是氣壓式的鋼材治具,有時(shí)候動(dòng)則臺(tái)幣四~五十萬(wàn),比較適合大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。
? 使用ICT測(cè)試時(shí)需要在電路板上設(shè)計(jì)額外的測(cè)試點(diǎn)(Test Point)給針床連接使用。降低了電路板布線的使用率。
? 測(cè)試點(diǎn)有時(shí)候會(huì)因不同的表面處理方式而產(chǎn)生不同的接觸不良問(wèn)題。例如OSP的板子需要在測(cè)試點(diǎn)上加印錫膏以達(dá)到導(dǎo)體可以接觸的目的,但是錫膏上有助焊劑容易形成保護(hù)膜,造成接觸不良的現(xiàn)象。
? 針床需要定時(shí)維護(hù),探針也需要定期更換,以確保其機(jī)構(gòu)與探針的運(yùn)作正常。
再來(lái)談?wù)勀壳?span style="color:#0000ff;">全球主要ICT自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的生產(chǎn)廠商,主要有Agilent Technologies(安捷倫,美國(guó)從HP分家出來(lái))、Teradyne(泰瑞達(dá)、美國(guó))、GenRad(IET Labs併購(gòu))、Tri(德律,臺(tái)灣)、JET(捷智)、Check Sum(美國(guó))、AEROFLEX(美國(guó))、WINCHY(瑩琦,中國(guó))、Hioki(日本)、IFR(AEROFLEX併購(gòu))、Takaya(日本)、Tescon(日本) 、ADSYS(系新,臺(tái)灣)、SRC(星河,中國(guó))、Okano(岡野,日本)、Concord(振華,香港)、Seica、Scorpion(ACCULOGIC) 、Shindenshi、SPEA、Testronics…等等品牌。不同品牌ICT的測(cè)試原理基本上相似。名單以我認(rèn)識(shí)且常聽到的排前面,越后面的越少聽過(guò)。目前工作熊接觸過(guò)的代工廠以Agilent 3070系列最多,其次是TRI-518及TRI-5001,再來(lái)是GenRad。
 
ICT(In-Circuit-test)、MDA(Manufacturing Defects Analyzer)、ATE(Automatic Test Equipment)有何不同?
? 一般稱呼MDA為比較低階的ICT,例如TRI-518系列、JET-300、ADSYS-K518系列…等,這類測(cè)試機(jī)臺(tái)只能量測(cè)基本的L/C/R/D零件,也可以搭配TestJet測(cè)試排PIN零件,但其功能比較陽(yáng)春,無(wú)法提供待測(cè)試電路板電源,所以也無(wú)法執(zhí)行低階的電路板程式自我測(cè)試??梢詫⑦@種測(cè)試機(jī)臺(tái)當(dāng)作是一臺(tái)可以自動(dòng)測(cè)試的萬(wàn)用電表。
? 一般我們稱呼ICT都是指這種較高級(jí)的測(cè)試機(jī)臺(tái),如Agilent3070、Genrad、TR8100…等,除了基本的MDA功能外,也可以下載程式到待側(cè)的電路版中,執(zhí)行自我測(cè)試,提供電壓及頻率量測(cè)…等。
? ATE通常為流線測(cè)試,可以直接加接在SMT的后面,其主要目的為測(cè)試實(shí)板及板上零件之功能是否正常運(yùn)作,故實(shí)板必須加電源才可使板上的零件工作,所以ATE在送信號(hào)時(shí),需特別考慮零件的特性、規(guī)格,否則易損壞零件。


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