檢驗規格與焊性,測試點之於PCB電路板的作用
發布時間:2016-08-17 責任編輯:susan
【導讀】對學電子的人來說,在電路板上設置測試點(test point)shizaiziranbuguodeshile,youqishidangdianziyuanqijianshuliangguoduowufayiyijiancedeshihou。keshiduixuejixiederenlaishuo,ceshidianshishenmene?kenenghaishiwufalijietadezuoyong。
我記得我第一次進PCBAjiagongchanggongzuodangzhichenggongchengshideshihou,haizengjingweilezhegeceshidianwenguohaoduorencailejieta。jibenshangshezhiceshidiandemudeshiweileceshidianlubanshangdelingzujianyoumeiyoufuheguigeyijihanxing,birushuoxiangjianzhayikedianlubanshangdedianzuyoumeiyouwenti,zuijiandandefangfajiushinawanyongdianbiaoliangceqiliangtoujiukeyizhidaole。

可是在大量生產的工廠裏沒有辦法讓你用電表慢慢去量測每一片板子上的每一顆電阻、電容、電感、甚至是IC的電路是否正確,所以就有了所謂的ICT(In-Circuit-Test)自動化測試機台的出現,它使用多根探針(一般稱之為「針床(Bed-Of-Nails)」治具)tongshijiechubanzishangsuoyouxuyaobeiliangcedelingjianxianlu,ranhoujingyouchengkongyixulieweizhu,binglieweifudefangshixunxuliangcezhexiedianzilingjiandetexing,tongchangzheyangceshiyibanbanzidesuoyoulingjianzhixuyao1~2分鍾左右的時間可以完成,視電路板上的零件多寡而定,零件越多時間越長。
但dan是shi如ru果guo讓rang這zhe些xie探tan針zhen直zhi接jie接jie觸chu到dao板ban子zi上shang麵mian的de電dian子zi零ling件jian或huo是shi其qi焊han腳jiao,很hen有you可ke能neng會hui壓ya毀hui一yi些xie電dian子zi零ling件jian,反fan而er適shi得de其qi反fan,所suo以yi聰cong明ming的de工gong程cheng師shi就jiu發fa明ming了le「測試點」,在零件的兩端額外引出一對圓形的小點,上麵沒有防焊(mask),可以讓測試用的探針接觸到這些小點,而不用直接接觸到那些被量測的電子零件。
早期在電路板上麵還都是傳統插件(DIP)deniandai,dequehuinalingjiandehanjiaolaidangzuoceshidianlaiyong,yinweichuantonglingjiandehanjiaogouqiangzhuang,bupazhenzha,keshijingchanghuiyoutanzhenjiechubuliangdewupanqingxingfasheng,yinweiyibandedianzilingjianjingguobofenghan(wave soldering)或是SMT吃錫之後,在其焊錫的表麵通常都會形成一層錫膏助焊劑的殘留薄膜,這層薄膜的阻抗非常高, 常chang常chang會hui造zao成cheng探tan針zhen的de接jie觸chu不bu良liang,所suo以yi當dang時shi經jing常chang可ke見jian產chan線xian的de測ce試shi作zuo業ye員yuan,經jing常chang拿na著zhe空kong氣qi噴pen槍qiang拚pin命ming的de吹chui,或huo是shi拿na酒jiu精jing擦ca拭shi這zhe些xie需xu要yao測ce試shi的de地di方fang。
其實經過波峰焊的測試點也會有探針接觸不良的問題。後來SMT盛行之後,測試誤判的情形就得到了很大的改善,測試點的應用也被大大地賦予重任,因為SMTdelingjiantongchanghencuiruo,wufachengshouceshitanzhendezhijiejiechuyali,shiyongceshidianjiukeyibuyongrangtanzhenzhijiejiechudaolingjianjiqihanjiao,budanbaohulingjianbushoushanghai,yejianjiedadaditishengceshidekekaodu,yinweiwupandeqingxingbianshaole。
不bu過guo隨sui著zhe科ke技ji的de演yan進jin,電dian路lu板ban的de尺chi寸cun也ye越yue來lai越yue小xiao,小xiao小xiao地di電dian路lu板ban上shang麵mian光guang要yao擠ji下xia這zhe麼me多duo的de電dian子zi零ling件jian都dou已yi經jing有you些xie吃chi力li了le,所suo以yi測ce試shi點dian占zhan用yong電dian路lu板ban空kong間jian的de問wen題ti,經jing常chang在zai設she計ji端duan與yu製zhi造zao端duan之zhi間jian拔ba河he,不bu過guo這zhe個ge議yi題ti等deng以yi後hou有you機ji會hui再zai來lai談tan。測ce試shi點dian的de外wai觀guan通tong常chang是shi圓yuan形xing,因yin為wei探tan針zhen也ye是shi圓yuan形xing,比bi較jiao好hao生sheng產chan,也ye比bi較jiao容rong易yi讓rang相xiang鄰lin探tan針zhen靠kao得de近jin一yi點dian,這zhe樣yang才cai可ke以yi增zeng加jia針zhen床chuang的de植zhi針zhen密mi度du。
使用針床來做電路測試會有一些機構上的先天上限製,比如說:探針的最小直徑有一定極限,太小直徑的針容易折斷毀損。
針zhen間jian距ju離li也ye有you一yi定ding限xian製zhi,因yin為wei每mei一yi根gen針zhen都dou要yao從cong一yi個ge孔kong出chu來lai,而er且qie每mei根gen針zhen的de後hou端duan都dou還hai要yao再zai焊han接jie一yi條tiao扁bian平ping電dian纜lan,如ru果guo相xiang鄰lin的de孔kong太tai小xiao,除chu了le針zhen與yu針zhen之zhi間jian會hui有you接jie觸chu短duan路lu的de問wen題ti,扁bian平ping電dian纜lan的de幹gan涉she也ye是shi一yi大da問wen題ti。
某(mou)些(xie)高(gao)零(ling)件(jian)的(de)旁(pang)邊(bian)無(wu)法(fa)植(zhi)針(zhen)。如(ru)果(guo)探(tan)針(zhen)距(ju)離(li)高(gao)零(ling)件(jian)太(tai)近(jin)就(jiu)會(hui)有(you)碰(peng)撞(zhuang)高(gao)零(ling)件(jian)造(zao)成(cheng)損(sun)傷(shang)的(de)風(feng)險(xian),另(ling)外(wai)因(yin)為(wei)零(ling)件(jian)較(jiao)高(gao),通(tong)常(chang)還(hai)要(yao)在(zai)測(ce)試(shi)治(zhi)具(ju)針(zhen)床(chuang)座(zuo)上(shang)開(kai)孔(kong)避(bi)開(kai),也(ye)間(jian)接(jie)造(zao)成(cheng)無(wu)法(fa)植(zhi)針(zhen)。電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)越(yue)來(lai)越(yue)難(nan)容(rong)納(na)的(de)下(xia)所(suo)有(you)零(ling)件(jian)的(de)測(ce)試(shi)點(dian)。
由於板子越來越小,測試點多寡的存廢屢屢被拿出來討論,現在已經有了一些減少測試點的方法出現,如 Net test、Test Jet、Boundary Scan、JTAG等;也有其它的測試方法想要取代原本的針床測試,如AOI、X-Ray,但目前每個測試似乎都還無法100%取代ICT。
關於ICT的(de)植(zhi)針(zhen)能(neng)力(li)應(ying)該(gai)要(yao)詢(xun)問(wen)配(pei)合(he)的(de)治(zhi)具(ju)廠(chang)商(shang),也(ye)就(jiu)是(shi)測(ce)試(shi)點(dian)的(de)最(zui)小(xiao)直(zhi)徑(jing)及(ji)相(xiang)鄰(lin)測(ce)試(shi)點(dian)的(de)最(zui)小(xiao)距(ju)離(li),通(tong)常(chang)多(duo)會(hui)有(you)一(yi)個(ge)希(xi)望(wang)的(de)最(zui)小(xiao)值(zhi)與(yu)能(neng)力(li)可(ke)以(yi)達(da)成(cheng)的(de)最(zui)小(xiao)值(zhi),但(dan)有(you)規(gui)模(mo)的(de)廠(chang)商(shang)會(hui)要(yao)求(qiu)最(zui)小(xiao)測(ce)試(shi)點(dian)與(yu)最(zui)小(xiao)測(ce)試(shi)點(dian)間(jian)距(ju)離(li)不(bu)可(ke)以(yi)超(chao)過(guo)多(duo)少(shao)點(dian),否(fou)則(ze)治(zhi)具(ju)還(hai)容(rong)易(yi)毀(hui)損(sun)。
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