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为何PCB电路板需要有测试点?

发布时间:2021-11-21 人气:

本文摘要:对学电子的人来说,在电路板上设置测试点(testpoint)是在大自然不过的事了,可是对学机械的人来说,测试点是什么? 有可能多还有点一头雾水了。我忘记我第一次入PCBA加工厂工作当制程工程师的时候,还曾多次为了这个测试点回答过好多人才理解它。基本上设置测试点的目的是为了测试电路板上的零组件是不是合乎规格以及焊性,比如说想要检查一颗电路板上的电阻是不是问题,最简单的方法就是拿万用电表量测其两头就可以告诉了。

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对学电子的人来说,在电路板上设置测试点(testpoint)是在大自然不过的事了,可是对学机械的人来说,测试点是什么?    有可能多还有点一头雾水了。我忘记我第一次入PCBA加工厂工作当制程工程师的时候,还曾多次为了这个测试点回答过好多人才理解它。基本上设置测试点的目的是为了测试电路板上的零组件是不是合乎规格以及焊性,比如说想要检查一颗电路板上的电阻是不是问题,最简单的方法就是拿万用电表量测其两头就可以告诉了。  可是在大量生产的工厂里没办法让你用电表渐渐去量测量每一片板子上的每一颗电阻、电容、电感、甚至是IC的电路否准确,所以就有了所谓的ICT(In-Circuit-Test)自动化测试机台的经常出现,它用于多根探针(一般称作「针床(Bed-Of-Nails)」治具)同时认识板子上所有必须被量测的零件线路,然后经由程控以序列居多,三大辅的方式循序量测这些电子零件的特性,一般来说这样测试一般板子的所有零件只必须1~2分钟左右的时间可以已完成,视电路板上的零件多寡而以定,零件就越多时间就越宽。

  但是如果让这些探针必要认识到板子上面的电子零件或是其焊接脚,很有可能会压毁一些电子零件,反而适得其反,所以聪慧的工程师就发明者了「测试点」,在零件的两端额外引向一对圆形的小点,上面没防焊(mask),可以让测试用的探针认识到这些小点,而不必必要认识到那些被量测的电子零件。  早期在电路板上面还都是传统插件(DIP)的年代,的确不会拿零件的焊脚来当成测试点来用,因为传统零件的焊脚不够强健,不怕针扎,可是常常不会有探针接触不良的失误情形再次发生,因为一般的电子零件经过波峰焊(wavesoldering)或是SMT不吃锡之后,在其焊锡的表面一般来说都会构成一层锡膏助焊剂的残余薄膜,这层薄膜的电阻十分低,经常不会导致探针的接触不良,所以当时常常可见产线的测试作业员,常常拿着空气喷枪拚命的刮起,或是拿酒精涂抹这些必须测试的地方。

  只不过经过波峰焊的测试点也不会有探针接触不良的问题。后来SMT流行之后,测试失误的情形就获得了相当大的提高,测试点的应用于也被大大地彰显重任,因为SMT的零件一般来说很薄弱,无法忍受测试探针的必要接触压力,用于测试点就可以不必让探针必要认识到零件及其焊脚,不但维护零件不受伤害,也间接大大地提高测试的可靠度,因为失误的情形变低了。  不过随着科技的演变,电路板的尺寸也更加小,小小地电路板上面光要跃升这么多的电子零件都早已有些吃力了,所以测试点闲置电路板空间的问题,常常在设计末端与生产末端之间射箭,不过这个议题等以后有机会忘了讲。

测试点的外观一般来说是圆形,因为探针也是圆形,较为好生产,也较为更容易让邻接探针靠得将近一点,这样才可以减少针床的植针密度。  用于针床来做到电路测试不会有一些机构上的先天上容许,比如说:探针的大于直径有一定无限大,太小直径的针更容易倒下损毁。

  针间距离也有一定容许,因为每一根针都要从一个孔出来,而且每根针的后端都还要再行焊一条扁平电缆,如果邻接的孔太小,除了针与针之间不会有认识短路的问题,扁平电缆的干预也是众多问题。  某些低零件的旁边无法植针。如果探针距离低零件过于将近就不会有撞击低零件导致受损的风险,另外因为零件较高,一般来说还要在测试治具针床座上开孔避免,也间接导致无法植针。

电路板上更加无以容纳的下所有零件的测试点。  由于板子更加小,测试点多寡的争论不休屡次被拿出来辩论,现在早已有了一些增加测试点的方法经常出现,如Nettest、TestJet、BoundaryScan、JTAG等;也有其它的测试方法想代替原本的针床测试,如AOI、X-Ray,但目前每个测试或许都还无法100%代替ICT。

  关于ICT的植针能力应当要告知因应的治具厂商,也就是测试点的大于直径及邻接测试点的大于距离,一般来说多不会有一个期望的最小值与能力可以达成协议的最小值,但有规模的厂商会拒绝大于测试点与大于测试点间距离不可以多达多少点,否则治具还更容易损毁。


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