一、按電測核心對象劃分的測試場景
測試對象 | 典型場景 | 電測技術要點 |
電源模塊 | 適配器在 100V – 240V AC 寬壓輸入時,測試輸出電壓的穩定性;鋰電池充放電保護邏輯驗證,包括過充、過放斷電測試。 | 使用高精度電壓、電流表測量電壓 / 電流波動范圍,通過專業儀器驗證電源管理芯片(PMIC)的保護功能。 |
信號鏈路 | 對 USB4、PCIe 4.0 等高速數據線進行眼圖測試,評估信號完整性;對 Wi-Fi 6E、5G 等射頻天線進行信號強度與抗干擾測試。 | 借助示波器、頻譜分析儀監測信號,模擬復雜電磁干擾環境,檢測信號的穩定性和抗干擾能力。 |
接口電路 | 測試 HDMI、Type-C 等連接器的插拔壽命(如 10000 次插拔后的接觸電阻變化);驗證 USB PD 快充協議等接口協議的一致性。 | 運用專業設備測量接口的接觸電阻、絕緣電阻等電氣特性,通過協議分析儀驗證協議層交互邏輯。 |
負載電路 | 測試電機驅動模塊在額定功率下的轉速穩定性;檢測 LED 驅動電路的恒流輸出精度(誤差控制在 ±5% 以內)。 | 模擬實際負載工況,通過傳感器和數據采集設備監測電流、電壓波動對負載電路功能的影響。 |
二、按電測功能模塊劃分的測試場景
功能維度 | 測試場景舉例 | 電測指標 |
電源管理功能 | 設備在適配器供電與電池供電模式下的無縫切換邏輯測試;低功耗模式下,待機電流測試(要求≤10μA) | 精確測量待機功耗,記錄電源切換響應時間(目標值 < 10ms) |
數字信號功能 | MCU(微控制器)的 I/O 口邏輯電平測試,確保與 TTL、CMOS 電平兼容;SPI、I2C 總線的數據傳輸誤碼率測試(要求 < 10^-6)。 | 使用邏輯分析儀監測時序一致性,統計數據傳輸的誤碼數量,驗證傳輸準確性。 |
模擬信號功能 | 音頻 Codec 芯片的信噪比(SNR)測試(要求≥90dB);壓力傳感器等模擬信號輸出的線性度驗證(誤差控制在 ±1% FS 以內)。 | 利用信號發生器注入標準信號,通過示波器采集輸出波形,分析信噪比和線性度指標。 |
功率器件功能 | MOSFET 開關管的導通電阻測試(要求 < 50mΩ);IGBT 模塊在 1200V DC 耐壓下的漏電流測試(要求≤1mA)。 | 使用電子負載模擬功率輸出,測量器件熱損耗和關鍵電氣參數。 |
三、按電測行業應用劃分的測試場景
行業領域 | 電測場景重點 | 典型產品測試案例 |
消費電子 | 手機充電接口的快充協議兼容性測試,確保 PD、QC 協議握手成功率;藍牙音箱音頻輸出失真度測試(要求 THD+N≤0.1%)。 | TWS 耳機左右聲道同步延遲測試(要求 < 40ms) |
汽車電子 | ECU(電子控制單元)的 CAN 總線通信速率測試,檢測 500kbps 下的誤碼率;車載電源分配模塊的短路保護響應時間測試(要求 < 100μs)。 | 車載充電器(OBC)的功率因數校正(PFC)效率測試(要求≥95%)。 |
工業控制 | PLC(可編程邏輯控制器)的 DI/DO 端口電氣隔離測試(要求絕緣電阻≥100MΩ);變頻器的 PWM 輸出頻率精度測試(誤差控制在 ±0.1%)。 | 工業觸摸屏的 RS485 通信距離測試,確保 1200 米內信號衰減≤3dB。 |
醫療設備 | 心電監護儀的電極阻抗測試(要求≤5kΩ);輸液泵的電機控制精度測試,保證輸液量誤差≤±5%。 | 醫用電源的漏電流測試(BF 型設備要求≤50μA)。 |
四、電測 FCT 與其他測試的互補場景
測試方法 | 電測場景差異 | FCT 的電測價值 |
與 ICT 在線測試對比 | ICT 在線測試側重檢測元器件焊接質量,如開路、短路問題,但不驗證功能邏輯,例如無法測試電源切換流程。 | FCT 能夠驗證多模塊聯動的電性功能,如電源模塊與信號鏈的協同工作,彌補 ICT 在線測試的不足。 |
與 LCR 參數測試對比 | LCR 參數測試主要針對被動元件(電阻、電容)的靜態參數測量,不涉及動態功能,如信號傳輸過程中的性能表現。 | FCT 可模擬實際工作狀態,驗證元件在電路中的動態性能,例如電容在高頻信號下的阻抗特性,提供更全面的電測結果。 |
電測領域的 FCT 功能測試以電氣參數驗證、信號傳輸可靠性、功能邏輯正確性為核心,覆蓋電源管理、數字 / 模擬信號、接口電路等模塊,廣泛應用于消費電子、汽車電子等行業。通過自動化測試方案與精準電測指標的結合,可高效識別產品在電力傳輸、信號交互等場景下的功能缺陷,為電子產品的電氣性能質量把控提供關鍵支撐。
]]>清潔是 ICT 在線測試儀日常維護的基礎,也是確保其穩定運行的重要前提。測試儀各部分的清潔工作各有要點,具體如下:
清潔部位 | 清潔頻率 | 清潔方法 | 注意事項 |
主機機身 | 每日測試完畢后 | 使用干凈軟布輕輕擦拭 | 禁用化學物品,避免損傷儀器外殼 |
主機臺面及計算機外設 | 每周 | 使用酒精進行深度清潔 | |
測試針床 | 每日測試結束后 | 1. 用銅刷輕輕刷拭全部測試探針針尖2. 使用吹塵槍吹去針床上的雜物3. 用毛刷仔細刷凈針床 | 被測板留下的銅屑、錫渣等雜物若不清理,會影響測試針與電路板接觸效果,導致測試結果不準確 |
硬件的穩定是 ICT 在線測試儀正常工作的核心,日常需從基礎參數到關鍵部件,進行全面細致的檢查維護。
每日開線前,需對設備的各項硬件狀況進行檢查,檢查結果記錄在 ICT 日常點檢表內,發現問題及時請維修人員修正并記錄原因。
檢查項目 | 檢查要點 | 正常標準 | 作用 |
氣壓 | 查看氣壓是否處于正常范圍 | 合適氣壓區間能保證測試動作精準執行 | 保證測試動作的精準執行 |
電壓 | 檢查電壓是否穩定 | 穩定電壓 | 為設備各部件提供正常運行的電力保障 |
針床 | 確認針床是否完好,有無針位偏移、測試針損壞等情況 | 針床狀態良好 | 直接關系到測試的準確性 |
接地 | 檢查接地狀況是否良好 | 可靠接地 | 有效避免靜電和漏電對設備及人員造成危害 |
散熱 | 留意散熱部分是否正常工作 | 散熱良好 | 防止設備因過熱而性能下降甚至損壞 |
除日常檢查外,還需對設備的關鍵部件進行定期檢查與維護,具體如下:
部件名稱 | 維護周期 | 維護方法 | 作用 |
氣動夾具下壓導柱 | 每三個月 | 涂一次黃油 | 保證其運動順暢 |
氣動夾具的油水分離器 | 正常情況 1 – 2 個月清理一次;雨季每周清理 | 清理內部水分 | 防止水分影響氣動系統正常工作 |
測試儀夾具上的過濾減壓閥 | 定期觀察,貯水杯有水時 | 通過排水按鈕放水 | |
測試針床 | 被測板準確對準定位銷后輕置于其上,嚴禁在針床上拖帶被測板;發現壓板壓桿和定位銷松動,立即旋緊 | 避免損壞測試針,確保測試準確性 |
軟件系統如同 ICT 在線測試儀的 “大腦”,其良好狀態是精準測試的關鍵。軟件維護主要包括軟件管理與測試程序維護兩部分。
管理要點 | 具體要求 | 目的 |
軟件安裝 | 計算機內嚴禁安裝與測試無關的軟件 | 避免占用系統資源,保障測試軟件運行速度和穩定性 |
版本更新 | 定期檢查測試軟件版本,及時更新到最新版本 | 修復已知漏洞,提升測試功能和準確性 |
維護內容 | 操作方法 | 重要性 |
程序記錄與更新 | 測試員記錄計算機內所測機種的最新程序名和儲存位置;因執行 ECN 或其他原因修改程序后,及時刪除舊程序,并在程序版本表上更新記錄 | 確保程序版本準確,避免因程序錯誤導致測試結果失誤 |
程序選擇 | 制造部門根據機種名稱,對照 ICT 程序版本記錄表,準確選擇正確的測試程序 | |
程序校驗 | 每月對程序進行校驗,出現不良品測為 OK 品或良品測試成 NG 的現象,需重新進行 DEBUG | 確保測試程序的準確性 |
規范操作不僅能保證測試結果的準確性,還能有效延長 ICT 在線測試儀的使用壽命,以下是詳細操作流程及注意事項:
開啟測試儀開關,等待幾秒鐘,待綠燈緩慢變亮,完成預熱(預熱時間應大于 10 分鐘)。
打開計算機及顯示器開關,進入測試軟件界面。
打開氣源,確保氣壓表顯示在合適范圍。
仔細安裝針床及壓板,將測試儀開關板上的排線按標號一一準確插入到針床的插座中。
小心進行行程調節,使壓桿避開元器件,調整好探針下壓距離(一般探針下壓原長度的 2/3 為宜)。
ICT 在工作時,嚴禁把手或頭伸進 ICT 壓床中,防止造成意外傷害。
密切關注測試結果,若連續幾片板出現相同故障,可能是機器測試標準有偏差或針位偏移等原因,應立即通知技術人員進行調試,待調試 OK 后方可繼續使用。
經常對 ICT 治具進行清潔保養,若發現有異物或頂針接觸不良,及時進行清潔、維修,避免因治具問題造成誤測現象。
對待 PCB 板,必須輕拿輕放,防止造成測試 OK 后機板出現撞件或 PCB 板刮傷的情況。
ICT 在線測試儀的日常維護是一項系統且細致的工作,涵蓋清潔、硬件、軟件及操作規范等多個方面。只有嚴格落實這些維護要點,才能讓 ICT 在線測試儀持續穩定運行,為電子產品制造的質量把控筑牢防線,助力企業在市場競爭中憑借高品質產品占據優勢。
]]>定義:通過定制化的測試治具(針床夾具),利用探針陣列與PCB上的測試點接觸,實現電路連通性、元件參數等全面測試。
優點:
測試效率高
測試精度與可靠性高
自動化程度高
長期成本低(批量場景)
缺點:
治具成本與周期壓力大
對PCB設計要求嚴格
小批量生產不經濟
維護成本較高
二、飛針式在線測試(Flying Probe In-Circuit Test,簡稱飛針 ICT)
定義:通過可移動的探針(飛針)代替固定治具,利用機械臂控制飛針逐點接觸測試點,實現電路測試。
優點:
靈活性與適應性強
初始成本低
對PCB設計限制少
測試覆蓋范圍廣
缺點:
測試速度慢
復雜電路測試效率更低
機械精度要求高
高端機型成本仍較高
三、優缺點對比表格
對比維度 | 治具 ICT(針床式) | 飛針 ICT |
測試效率 | 快(并行測試,適合批量) | 慢(逐點測試,適合小批量) |
初始成本 | 高(治具定制費用) | 低(無需治具,設備成本中低) |
靈活性 | 低(設計變更需重制作治具) | 高(軟件修改測試程序即可) |
PCB 設計要求 | 需預留測試點,間距≥0.5mm | 測試點靈活,可接觸元件引腳 |
適合場景 | 大批量成熟產品(如家電主板、汽車電子) | 小批量、研發樣品、高密度 PCB(如手機板) |
維護成本 | 探針磨損需定期更換 | 機械臂、飛針校準成本較高 |
測試精度 | 高(接觸穩定) | 中高(依賴機械精度) |
四、應用場景建議
優先選擇針床ICT | 產品批量大(≥5000塊)、設計穩定、測試點數量固定,如消費電子主板、工業控制板的規模化生產。 |
優先選擇飛針ICT | 小批量生產(≤1000塊)、研發階段樣品測試、高密度或復雜PCB(如BGA元件密集),或需要頻繁變更設計的產品。 |
通過兩者的優缺點對比,企業可根據產品特性、生產規模和成本預算,選擇更適配的測試方案,或結合使用(如飛針用于研發驗證,治具用于批量生產),以優化測試效率與成本。
]]>一、核心定義與技術原理
AOI(自動光學檢測)
定義:通過光學攝像頭對PCB(印刷電路板)上的元器件焊接、貼裝位置等進行圖像采集,再與標準圖像或CAD數據比對,自動識別缺陷的設備。
技術原理:
利用光源(如紅/綠/藍三色光、紅外光)照射PCB,攝像頭獲取高分辨率圖像。
基于模板匹配、邊緣檢測、灰度分析等算法,對比實測圖像與標準圖像的差異,判斷是否存在缺陷(如元件偏移、焊錫不足、極性反置等)。
典型檢測精度:±5μm,可識別01005超微型元件的貼裝誤差。
首件檢測
定義:在批量生產前,對首塊(或前幾塊)PCB進行全面檢查,確認生產工藝參數是否正確的過程,分為人工首件和自動首件。
技術原理:
人工首件:操作人員依據BOM表(物料清單)、坐標文件等,使用萬用表、放大鏡等工具,逐一對元件型號、值(如電阻阻值、電容容值)、貼裝位置進行核對。
自動首件:通過專用設備(如PTI-500X全自動首件測試儀)掃描PCB,結合Gerber文件和BOM數據,自動比對元件參數(如阻值、容值)與貼裝位置,精度可達±1%。
二、檢測階段與目的
維度 | AOI | 首件檢測 |
檢測階段 | 批量生產過程中(中后段) | 批量生產前(前段) |
核心目的 | 實時監控生產質量,剔除不良品 | 驗證工藝參數(如貼片機坐標、爐溫曲線)是否正確,避免批量性錯誤 |
缺陷定位 | 快速標記缺陷位置(如 X-Y 坐標、缺陷類型) | 全面排查工藝設置問題(如鋼網開口尺寸、貼片壓力) |
預防重點 | 焊接缺陷(如橋接、虛焊)、元件偏移 | 元件錯料(如 0603 電阻錯貼為 0805)、極性錯誤、參數不符 |
三、檢測內容與能力對比
AOI的檢測范圍
焊接質量 | 焊錫缺陷:少錫、多錫、橋接、虛焊 |
貼裝精度 | 元件偏移(X/Y軸偏移量>5%元件尺寸)、旋轉角度(>5°)、立碑(曼哈頓現象) |
元件存在性 | 漏貼、反貼(如IC方向錯誤)、破損(通過邊緣輪廓識別) |
首件檢測的核心項目
元件參數準確性 | 電阻阻值(如100Ω±5%)、電容容值(10μF±10%)、電感感量,通過萬用表或LCR表實測。例:首件檢測發現某0402電阻實測值為1kΩ,而BOM要求10kΩ,判定為錯料。 |
貼裝位置與極性 | 對比Gerber文件中的元件坐標,檢查是否偏移(如IC貼裝偏移>0.1mm);通過絲印層與元件標記比對,確認極性(如電解電容、二極管方向) |
工藝參數驗證 | 確認鋼網開孔是否匹配元件尺寸(如01005元件對應鋼網開口0.08mm×0.12mm),回流焊爐溫是否達到元件焊接要求(如峰值溫度230±5℃) |
四、設備與效率差異
AOI設備特點
硬件配置:多相機架構(如頂部相機+側面相機),支持3D檢測(如Solder Paste Inspection,SPI)。
檢測速度:1-3秒/PCB(取決于元件數量),適合高速流水線。
典型場景:安裝在回流焊后,對成品PCB進行100%全檢,剔除焊接不良品。
首件檢測設備特點
硬件配置:自動首件測試儀集成高精度掃描頭(分辨率10-20μm)和多通道測試探針,支持飛針測試(無需夾具)。
檢測速度:5-15分鐘/PCB(取決于元件數量),適合中小批量生產。
典型場景:新工單上線、設備換型(如更換貼片機程序)后,對前3-5塊PCB進行首件檢測,確認無誤后再批量生產。
五、質量控制中的協同作用
二者不可相互替代,需協同應用
首件檢測解決“批量生產是否可行”的問題,聚焦工藝參數的初始正確性;
AOI解決“生產過程是否穩定”的問題,聚焦實時缺陷剔除與過程優化。
在高端電子產品(如汽車電子、醫療設備)的SMT制程中,通常要求“首件全檢+AOI 100%檢測”,以確保零缺陷交付。
定義: ?
ICT(In-Circuit Test,在線測試)是一種針對PCB(印刷電路板)及焊接在其上的電子元件進行電氣性能檢測的技術,通過直接接觸電路板上的測試點(焊盤),對元件參數、電路連接等進行自動測試。
應用場景: ?
主要用于電子制造業的生產環節,如PCB組裝(PCBA)后的質量檢測,可快速定位焊接不良、元件失效、線路短路/開路等問題,提高生產效率和良品率。
二、ICT測試的核心硬件組成
1. ICT測試機 ?
– 核心控制單元,包含處理器、測試程序存儲器和數據采集系統。
– 可生成測試信號(如電流、電壓)并接收反饋信號,通過算法分析判斷電路狀態。
2. 測試探針板(Fixture) ?
– 由數百至上千個探針(Pogo Pin)組成,探針尖端精準接觸電路板上的測試點。
– 探針通過導線與測試機的信號源和測量模塊連接,形成電氣通路。
3. 電源與信號源 ?
– 提供測試所需的直流電源或交流信號(如正弦波、方波),用于激勵被測電路。
4. 數據采集與分析模塊 ?
– 實時采集測試點的電壓、電流、阻抗等參數,與預設標準值對比,生成測試報告。
三、ICT測試的核心原理與流程
(一)測試前的準備:編程與夾具設計
1. 測試程序開發
– 基于電路板的原理圖和PCB設計文件,定義每個測試點對應的元件參數、測試條件(如測試電壓、電流范圍)。
– 示例:對電阻R1的測試程序需設定“測試電流1mA,預期電阻值100Ω±5%”。
2. 探針板設計
– 根據測試點位置布局探針,確保每個測試點對應一個探針,且探針壓力適中(避免損傷焊盤)。
(二)測試執行流程
1. 電路板安裝
– 將PCBA固定在測試夾具上,探針通過機械壓力與測試點緊密接觸,形成電氣連接。
2. 開路與短路測試(連通性測試)
– 原理:通過測試機向電路施加低電壓(如5V)或小電流,測量各測試點之間的阻抗。
– 判斷邏輯:
– 開路(Open):阻抗大于閾值(如10MΩ),說明線路斷開或元件未焊接;
– 短路(Short):阻抗小于閾值(如1Ω),說明線路或元件間異常導通。
3. 元件參數測試
– 針對電阻、電容、電感、二極管、晶體管等元件,通過施加激勵信號并測量響應,判斷元件是否符合規格。
– 具體測試方法:
元件類型 | 測試原理 | 示例 |
電阻 | 施加恒定電流,測量兩端電壓,計算阻值(R=V/I)。 | 對 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(如 1kHz 正弦波),測量容抗(Xc=1/(2πfC)),計算電容值。 | 對 10μF 電容,實測值需在 9.5μF~10.5μF 范圍內。 |
二極管 | 施加正向電壓(如 0.7V),測量正向電流;施加反向電壓,測量反向漏電流。 | 正向電流應大于 1mA,反向漏電流應小于 1μA。 |
電感 | 施加交流信號,測量感抗(XL=2πfL),計算電感值,或通過 LC 諧振電路測試。 | 對 100μH 電感,在 10kHz 頻率下感抗應約為 6.28Ω。 |
4. 邊界掃描測試(Boundary Scan,如JTAG)
– 針對IC芯片的引腳連接測試,通過芯片內部的邊界掃描單元(BSC)發送測試信號,檢測引腳與電路板的焊接質量。
(三)測試結果分析與故障定位
– 測試機根據預設標準判斷每個測試點的結果(Pass/Fail),并生成報告。
– 若發現故障(如某電阻阻值超標),系統會標記具體位置(如“R10阻值偏大”),便于維修人員快速定位。
四、ICT測試的優勢與局限性
1. 優勢
– 高效率:可同時測試數百個元件,單塊電路板測試時間通常在幾秒到一分鐘內。
– 高精度:對元件參數的測量精度可達±1%~±5%,適用于精密電路檢測。
– 自動化:無需人工干預,減少人為誤差,適合批量生產。
2. 局限性
– 測試點依賴:需在PCB上預留測試點,可能增加電路板設計復雜度。
– 功能測試不足:僅能檢測元件參數和連通性,無法驗證電路整體功能(需配合功能測試FT)。
– 復雜芯片測試困難:對BGA、QFN等封裝的芯片,難以通過探針直接接觸測試。
通過以上原理,ICT實現了對電路板電氣性能的高效檢測,是電子制造業質量控制的關鍵環節之一。
]]>一、ICT測試介紹
定義:利用測試機、測試治具(如針床 ),接觸電路板測試點,施加電壓、信號等,檢測元器件性能與電路連接狀態,屬靜態測試(不上電模擬實際功能,聚焦元件本身及焊接、連接問題 )。
作用:及時發現電路板開短路、缺件、錯件、焊接不良等問題,定位精準,助力提升產品良率、降低維修成本,還能反饋生產環節(如SMT制程 )缺陷,輔助工藝改進 。
二、測試要點
測試點設計
1、覆蓋性:盡量100%覆蓋信號網絡,包括器件空管腳,全面檢測電路;優先選同一面布局,縮減測試治具復雜度與成本。
物理特性:測試焊盤直徑常用30mil或40mil(過大占走線空間,過小增加成本 );焊盤需阻焊開窗,保證探針接觸良好;測試點中心間距≥50mil(過近難測試、成本高 ),到過孔距離宜20mil(最小12mil );避開貼片器件,防探針接觸不良 。
2、可選類型:專用測試焊盤、元器件通孔管腳、過孔均可作為測試點,設計時靈活選用 。
測試流程與參數
1、前期準備:依據電路板布局、元件位置,定制測試治具(含測試針床 ),確保探針精準接觸測試點;預設測試程序,涵蓋各元件測試參數(如電阻阻值范圍、電容容值標準等 )。
2、信號施加與檢測:通過探針給測試點加電壓、信號(數字或模擬,依元件特性定 ),采集反饋數據,與標準值對比,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(有無開短路、錯接 )是否合格 。
3、隔離技術:因電路板元件相互連接,測試時需用隔離技術(如運算放大器構建電壓跟隨器 ),使待測元件不受外圍電路分流影響,保證測量精準 。
故障處理:測試系統標記異常元件/連接點,輸出故障位置、測試值與標準值等報告;維修人員依報告,借助專業工具(如萬用表輔助 )復判、維修,完成后可重測驗證,確保問題解決 。
簡單來說,ICT測試是量產中對電路板電氣性能的“全面體檢”,首件檢測是生產初始對“生產條件正確性”的“把關驗證”;ICT聚焦單板電氣質量,首件檢測聚焦批次生產風險預防,二者共同保障SMT生產的品質與效率 。
]]>