定義: ?
ICT(In-Circuit Test,在線測(cè)試)是一種針對(duì)PCB(印刷電路板)及焊接在其上的電子元件進(jìn)行電氣性能檢測(cè)的技術(shù),通過(guò)直接接觸電路板上的測(cè)試點(diǎn)(焊盤(pán)),對(duì)元件參數(shù)、電路連接等進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。
應(yīng)用場(chǎng)景: ?
主要用于電子制造業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),如PCB組裝(PCBA)后的質(zhì)量檢測(cè),可快速定位焊接不良、元件失效、線路短路/開(kāi)路等問(wèn)題,提高生產(chǎn)效率和良品率。
二、ICT測(cè)試的核心硬件組成
1. ICT測(cè)試機(jī) ?
– 核心控制單元,包含處理器、測(cè)試程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
– 可生成測(cè)試信號(hào)(如電流、電壓)并接收反饋信號(hào),通過(guò)算法分析判斷電路狀態(tài)。
2. 測(cè)試探針板(Fixture) ?
– 由數(shù)百至上千個(gè)探針(Pogo Pin)組成,探針尖端精準(zhǔn)接觸電路板上的測(cè)試點(diǎn)。
– 探針通過(guò)導(dǎo)線與測(cè)試機(jī)的信號(hào)源和測(cè)量模塊連接,形成電氣通路。
3. 電源與信號(hào)源 ?
– 提供測(cè)試所需的直流電源或交流信號(hào)(如正弦波、方波),用于激勵(lì)被測(cè)電路。
4. 數(shù)據(jù)采集與分析模塊 ?
– 實(shí)時(shí)采集測(cè)試點(diǎn)的電壓、電流、阻抗等參數(shù),與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比,生成測(cè)試報(bào)告。
三、ICT測(cè)試的核心原理與流程
(一)測(cè)試前的準(zhǔn)備:編程與夾具設(shè)計(jì)
1. 測(cè)試程序開(kāi)發(fā)
– 基于電路板的原理圖和PCB設(shè)計(jì)文件,定義每個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)的元件參數(shù)、測(cè)試條件(如測(cè)試電壓、電流范圍)。
– 示例:對(duì)電阻R1的測(cè)試程序需設(shè)定“測(cè)試電流1mA,預(yù)期電阻值100Ω±5%”。
2. 探針板設(shè)計(jì)
– 根據(jù)測(cè)試點(diǎn)位置布局探針,確保每個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)探針,且探針壓力適中(避免損傷焊盤(pán))。
(二)測(cè)試執(zhí)行流程
1. 電路板安裝
– 將PCBA固定在測(cè)試夾具上,探針通過(guò)機(jī)械壓力與測(cè)試點(diǎn)緊密接觸,形成電氣連接。
2. 開(kāi)路與短路測(cè)試(連通性測(cè)試)
– 原理:通過(guò)測(cè)試機(jī)向電路施加低電壓(如5V)或小電流,測(cè)量各測(cè)試點(diǎn)之間的阻抗。
– 判斷邏輯:
– 開(kāi)路(Open):阻抗大于閾值(如10MΩ),說(shuō)明線路斷開(kāi)或元件未焊接;
– 短路(Short):阻抗小于閾值(如1Ω),說(shuō)明線路或元件間異常導(dǎo)通。
3. 元件參數(shù)測(cè)試
– 針對(duì)電阻、電容、電感、二極管、晶體管等元件,通過(guò)施加激勵(lì)信號(hào)并測(cè)量響應(yīng),判斷元件是否符合規(guī)格。
– 具體測(cè)試方法:
元件類型 | 測(cè)試原理 | 示例 |
電阻 | 施加恒定電流,測(cè)量?jī)啥穗妷?,?jì)算阻值(R=V/I)。 | 對(duì) 100Ω 電阻,通 1mA 電流,若電壓為 0.1V±5% 則合格。 |
電容 | 施加交流信號(hào)(如 1kHz 正弦波),測(cè)量容抗(Xc=1/(2πfC)),計(jì)算電容值。 | 對(duì) 10μF 電容,實(shí)測(cè)值需在 9.5μF~10.5μF 范圍內(nèi)。 |
二極管 | 施加正向電壓(如 0.7V),測(cè)量正向電流;施加反向電壓,測(cè)量反向漏電流。 | 正向電流應(yīng)大于 1mA,反向漏電流應(yīng)小于 1μA。 |
電感 | 施加交流信號(hào),測(cè)量感抗(XL=2πfL),計(jì)算電感值,或通過(guò) LC 諧振電路測(cè)試。 | 對(duì) 100μH 電感,在 10kHz 頻率下感抗應(yīng)約為 6.28Ω。 |
4. 邊界掃描測(cè)試(Boundary Scan,如JTAG)
– 針對(duì)IC芯片的引腳連接測(cè)試,通過(guò)芯片內(nèi)部的邊界掃描單元(BSC)發(fā)送測(cè)試信號(hào),檢測(cè)引腳與電路板的焊接質(zhì)量。
(三)測(cè)試結(jié)果分析與故障定位
– 測(cè)試機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)判斷每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的結(jié)果(Pass/Fail),并生成報(bào)告。
– 若發(fā)現(xiàn)故障(如某電阻阻值超標(biāo)),系統(tǒng)會(huì)標(biāo)記具體位置(如“R10阻值偏大”),便于維修人員快速定位。
四、ICT測(cè)試的優(yōu)勢(shì)與局限性
1. 優(yōu)勢(shì)
– 高效率:可同時(shí)測(cè)試數(shù)百個(gè)元件,單塊電路板測(cè)試時(shí)間通常在幾秒到一分鐘內(nèi)。
– 高精度:對(duì)元件參數(shù)的測(cè)量精度可達(dá)±1%~±5%,適用于精密電路檢測(cè)。
– 自動(dòng)化:無(wú)需人工干預(yù),減少人為誤差,適合批量生產(chǎn)。
2. 局限性
– 測(cè)試點(diǎn)依賴:需在PCB上預(yù)留測(cè)試點(diǎn),可能增加電路板設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
– 功能測(cè)試不足:僅能檢測(cè)元件參數(shù)和連通性,無(wú)法驗(yàn)證電路整體功能(需配合功能測(cè)試FT)。
– 復(fù)雜芯片測(cè)試?yán)щy:對(duì)BGA、QFN等封裝的芯片,難以通過(guò)探針直接接觸測(cè)試。
通過(guò)以上原理,ICT實(shí)現(xiàn)了對(duì)電路板電氣性能的高效檢測(cè),是電子制造業(yè)質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
]]>一、ICT測(cè)試介紹
定義:利用測(cè)試機(jī)、測(cè)試治具(如針床 ),接觸電路板測(cè)試點(diǎn),施加電壓、信號(hào)等,檢測(cè)元器件性能與電路連接狀態(tài),屬靜態(tài)測(cè)試(不上電模擬實(shí)際功能,聚焦元件本身及焊接、連接問(wèn)題 )。
作用:及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路板開(kāi)短路、缺件、錯(cuò)件、焊接不良等問(wèn)題,定位精準(zhǔn),助力提升產(chǎn)品良率、降低維修成本,還能反饋生產(chǎn)環(huán)節(jié)(如SMT制程 )缺陷,輔助工藝改進(jìn) 。
二、測(cè)試要點(diǎn)
測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)
1、覆蓋性:盡量100%覆蓋信號(hào)網(wǎng)絡(luò),包括器件空管腳,全面檢測(cè)電路;優(yōu)先選同一面布局,縮減測(cè)試治具復(fù)雜度與成本。
物理特性:測(cè)試焊盤(pán)直徑常用30mil或40mil(過(guò)大占走線空間,過(guò)小增加成本 );焊盤(pán)需阻焊開(kāi)窗,保證探針接觸良好;測(cè)試點(diǎn)中心間距≥50mil(過(guò)近難測(cè)試、成本高 ),到過(guò)孔距離宜20mil(最小12mil );避開(kāi)貼片器件,防探針接觸不良 。
2、可選類型:專用測(cè)試焊盤(pán)、元器件通孔管腳、過(guò)孔均可作為測(cè)試點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)靈活選用 。
測(cè)試流程與參數(shù)
1、前期準(zhǔn)備:依據(jù)電路板布局、元件位置,定制測(cè)試治具(含測(cè)試針床 ),確保探針精準(zhǔn)接觸測(cè)試點(diǎn);預(yù)設(shè)測(cè)試程序,涵蓋各元件測(cè)試參數(shù)(如電阻阻值范圍、電容容值標(biāo)準(zhǔn)等 )。
2、信號(hào)施加與檢測(cè):通過(guò)探針給測(cè)試點(diǎn)加電壓、信號(hào)(數(shù)字或模擬,依元件特性定 ),采集反饋數(shù)據(jù),與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比,判斷元件(電阻、電容、電感、二極管、三極管、IC等 )是否正常,以及電路連接(有無(wú)開(kāi)短路、錯(cuò)接 )是否合格 。
3、隔離技術(shù):因電路板元件相互連接,測(cè)試時(shí)需用隔離技術(shù)(如運(yùn)算放大器構(gòu)建電壓跟隨器 ),使待測(cè)元件不受外圍電路分流影響,保證測(cè)量精準(zhǔn) 。
故障處理:測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)記異常元件/連接點(diǎn),輸出故障位置、測(cè)試值與標(biāo)準(zhǔn)值等報(bào)告;維修人員依報(bào)告,借助專業(yè)工具(如萬(wàn)用表輔助 )復(fù)判、維修,完成后可重測(cè)驗(yàn)證,確保問(wèn)題解決 。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),ICT測(cè)試是量產(chǎn)中對(duì)電路板電氣性能的“全面體檢”,首件檢測(cè)是生產(chǎn)初始對(duì)“生產(chǎn)條件正確性”的“把關(guān)驗(yàn)證”;ICT聚焦單板電氣質(zhì)量,首件檢測(cè)聚焦批次生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防,二者共同保障SMT生產(chǎn)的品質(zhì)與效率 。
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