浅谈PCB飞针测试.docx

浅谈PCB飞针测试
出处：
发表时间：2006-11-28
浏览次数：543
[收藏本页]  [加大字体]  [减小字体]   [打印]   [关闭]
   什么是飞针测试？飞针测试是一个检查PCB电性功能的方法（开短路测试）之一。飞测试机是一个在制造环境测试PCB的系统。不是使用在传统的在线测试机上所有的传统针床(bed-of-nails)界面，飞针测试使用四到八个独立控制的探针，移动到测试中的元件。在测单元(UUT, unit under test)通过皮带或者其它UUT传送系统输送到测试机内。然后固定，测试机的探针接触测试焊盘(test pad)和通路孔(via)从而测试在测单元(UUT)的单个元件。测试探针通过多路传输(multiplexing)系统连接到驱动器(信号发生器、电源供应等)和传感器(数字万用表、频率计数器等)来测试UUT上的元件。当一个元件正在测试的时候，UUT上的其它元件通过探针器在电气上屏蔽以防止读数干扰。
    飞针测试程式的制作的步骤
方法一
    第一：导入图层文件，检查，排列，对位等，再把两个外层线路改名字为fronrear.内层改名字为ily02,ily03,ily04neg(若为负片),rear,rearmneg。

    第二：增加三层，分别把两个阻焊层和钻孔层复制到增加的三层,并且改名字为fronmneg,rearmneg,mehole.有盲埋孔的可以命名为met01-02.,met02-05,met05-06等。
    第三：把复制过去的fronmneg,rearmneg两层改变D码为8mil的round。我们把fronmneg叫前层测试点，把rearmneg叫背面测试点。
    第四：删除NPTH孔，对照线路找出via孔，定义不测孔。
    第五：把fron,mehole作为参考层,fronmneg层改为on,进行检查看看测试点是否都在前层线路的开窗处。大于100mil的孔中的测试点要移动到焊环上测试。太密的BGA处的测试点要进行错位。可以适当的删除一些多余的中间测试点。背面层操作一样
    第六：把整理好的测试点fronmneg拷贝到fron层，把rearmneg拷贝到rear层。
    第七：激活所有的层，移动到10,10mm处。
    第八：输出gerber文件命名为fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole，met01-02,met02-09,met09-met10层。
    然后用Ediapv软件
    第一：导如所有的gerber文件fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole，met01-02,met02-09,met09-met10层。
    第二：生成网络。net annotation of artwork按扭。
    第三：生成测试文件.make test programs按扭，输入不测孔的D码。
    第四：保存。
    第五：设置一下基准点，就完成了。然后拿到飞针机里测试就可以了。
    个人感觉：
    1. 用这种方法做测试文件常常做出很多个测试点来，不能自动删除中间点。
    2. 对孔的测试把握不好。在ediapv中查看生成的连通性（开路）测试点，单独的孔就没有测试点。又比如：孔的一边有线路，而另一边没有线路，按道理应该在没有线路的那一边对孔进行测试。可是用ediapv转换生成的测试点是随机的，有时候在对有是后错。
    3. 针对REAR面防焊没有开窗的可以将REAR层的名字命成其它名字，这样在EDIAPV中就不会莫明其妙的跑出测点来了。
    4. 如果有MEHOLE两面只有一面开窗，但是跑出来有两面都有测点的话，可以再按一次这个make test programs按扭，需要注意的是将光标定在MEHOLE这一层上方可。这样话就可以将防焊没有开窗的孔上的测点删除了。
    5. 以上的各层的名字千万不要命错了哦，不然的话后面你就有麻烦了。
方法二
    第一：导入图层文件，检查，排列对位等，再把两个外层线路改名字为fronrear.内层改名字为ily02,ily03,ily04neg(若为负片),rear,rearmneg
    第二： 增加三层，分别把两个阻焊层和钻孔层复制到增加的三层,并且改名字为fronmneg,rearmneg,mehole.有盲埋孔的可以命名为met01-02.,met02-05,met05-06等。
    第三：将影响网络的LINE或其它东东删除，再将防焊层的PAD对应线路层转成PAD。
    第四：将正负片合并，保留正片。MEHOLE层的孔属性改为PAD，对各层编辑OK后再GENESIS中将各层输出。
    第五：fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,meholemet01-02,met02-09,met09-met输入华笙EZFIXTURE中定义好各层，然后执行网路分析，将跑出测试点保存。
    第六：将EZFIXTURE保存好的*.ezf档案导入EZPROBE中选择最小探针执行分针，然后输出钻带的C01，S01读入GENESIS。
    第七：把C01，S01改成D码为8mil的round，先将C01镜像一下，再分别COPY到fronmneg,rearmneg层中，我们把fronmneg叫前层测试点，把rearmneg叫背面测试点。激活所有的层，移动到10,10mm处。
    第八：输出gerber文件命名为fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,meholemet01-02,met02-09,met09-met10层。
    然后用Ediapv软件
    第一：导如所有的gerber fron,ily02,ily03,ily04neg,ilyo5neg,rear,fronmneg,rearmneg,mehole，met01-02,met02-09,met09-met10层。
    第二：生成网络。net annotation of artwork按扭。
    第三：生成测试文件.make test programs按扭，输入不测孔的D码。
    第四：保存。
    第五：设置一下基准点，就完成了。然后拿到飞针机里测试就可以了。
    个人感觉：
    用这种方法做测试文件要比第方法要好，因为华笙软件可以将网络中间点删除，这样话就可以节省很多时间来测试。总的来说再用EDIAPV来生成网络和生成测试文件有时PCB GerBer太密了的话就容易短路，还有就是有些GENESIS输出来GERBER，EDIAPV它不能够识别，这样的话有时会造成开路或短路。
    关于测试线路板所需要的时间
    测试机测试线路板时，每款板需要的时间都不一样的，因为每一款板的点数和网络都不一样。测试的时间主要是根据这二项来计算时间的。
    做好一个测试文件会生成一个Report文件，里面有该款板测试的理论时间（如蓝字所示，型号为SN0800020A0）。

    测试每款板（通常以硬板为准）的准确时间是在测试一块OK块时，测试机的测试耗时为准。
    通常来讲，实际时间跟理论时间是基本一致的，而FX3000系列飞针测试机在很多方面做了改进，精度提高，测试速度方面可增加20%左右，（我们通过实际操作得以验证），影响FX3000系列飞针测试机速度的原因有以下几种情况：
    1. 调速度
    通常XY轴驱动速度调到70000，最快不超过80000；Z轴驱动速度调到7000，最快不超过8000，否则会影响机器的性能，出现掉步等现象。
    2. 缩短测板时的打针和回针后的等待时间。
    3. 降低Z轴提升高度
    Z轴提升高度的范围在120-360之间，通常设置到180-280之间，Z轴提升的数据越大，速度越慢；反之则越快，但Z轴提升数据太小，会出现刮板等现象。
    4. 测试过程中出现问题时，测试时间会相对增加。
    比如：测试出现开路，在复测OK时，测试机会自动复这个开路网络和邻近网络的短路，测试时间就会相对增加；出现不确定的短路时测试时间会增加。
    （测试出现多问题，主要看厂家生产的PCB的质量是否多开、短路和表面处理导电性是否很好，还有操作员基准点的设置是否合理，这需要操作员的测试经验）。
    5. 板本身的特点也会影响测试时间。
    比如：有些板子的测试点太靠近板边和部分柔性板的测试，需要做特定的支撑架加以紧固，支撑，如果固定的不好，板子前后晃动，那么在测试时就要增加Z轴提升高度，测试时间增加。
    飞针测试假开路原因分析及解决策略
    印制板产品问题
    如果在排除测试设备和工艺数据外，另一种情况应属于PCB产品本身存在问题，主要表现在翘曲、阻焊、字符不规范。
    (1) 翘曲：有些生产计划员为了赶时间，常常省去热风整平这道工序，直接送终检，如果不经过热平，产品翘曲度大于测试设备允许的翘曲度范围。因此，热平这道工序不能少，同时也要求检验测试人员在测试前加上翘曲度测量。
    (2) 阻焊：往往开路比较厉害的产品，都会因为部分导通孔被阻焊层堵住而测出的结果令人不满意，在测试时应尽量避开转接孔（或确保孔导通无误）的测试。
    (3) 字符：很多PCB制造商都会先印字符再电测，只要字符印的位置稍有偏移或字符底片精度不够，细表贴和小孔可能会被字符盖住一部分。因此为了避免因字符而引起开路，带有细表贴、小孔（Φ<0.5）、细线条高密度的印制板应先电测后字符的工艺流程是较合理的。
    飞针测试与夹具测试的区别
? 飞针测试机是典型的利用电容法测试的设备,测试探头在线路板上快速逐点移动来完成测试，必须先进行标准板学习，读入每个网络的电容标准值，先利用电容法测试, 当测得电容不在合格范围内时再用电阻法进行准确确认，可进行四线测量，因测试速度慢只适合测试批量少的样板。
    优缺点
    • 测试针容易损坏
    • 测试速度慢
    • 测试密度高最小Pitch可达0.05mm甚至更小
    • 无夹具成本
    • 耐压无法测试,高层次高密度板测试有较大风险。