• 淺談應用于ICT測試的PCB設計布線規則

    日期:2021-06-13 08:05
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    摘要:摘要: 雖然現在電子產品檢測技術日新月異,但對于PCBA上的元器件電氣故障依然辦法不多。而ICT測試以電氣接觸為手段,能發現絕大多數的元器件電氣故障,依然是一項有效的傳統檢測手段。但要應用ICT測試,必須對PCB設計布線有所要求。 前言: 據統計,在電子產品測試各類故障中,以數控系統產品為例,有20%屬元器件的電氣故障,雖然在理想的情況下,制造廠家應在將其放置到板上之前挑出這20%有電氣缺陷的元件,但這樣做往往是不合算的。而幾乎所有這些故障都可以采用在線測試技術在下一生產工序中鑒別出來。在線測試儀檢...
    摘要:
        雖然現在電子產品檢測技術日新月異,但對于PCBA上的元器件電氣故障依然辦法不多。而ICT測試以電氣接觸為手段,能發現絕大多數的元器件電氣故障,依然是一項有效的傳統檢測手段。但要應用ICT測試,必須對PCB設計布線有所要求。

    前言:
        據統計,在電子產品測試各類故障中,以數控系統產品為例,有20%屬元器件的電氣故障,雖然在理想的情況下,制造廠家應在將其放置到板上之前挑出這20%有電氣缺陷的元件,但這樣做往往是不合算的。而幾乎所有這些故障都可以采用在線測試技術在下一生產工序中鑒別出來。在線測試儀檢出故障覆蓋率可達95%,其在生產線上的合理配置能夠盡早發現制造故障并及時維修,或對生產工藝進行及時調整,有效降低因制造帶有故障的產品及返修所需的費用。

    設計布線規則
        PCB設計除需考慮功能性與安全性等要求外,亦需考慮可生產與可測試。

        1、原則上每條網絡線(即每段線)上至少有一個測試點才能對該線路上的元件進行測試。


        2、原則上所有的測試點放置在板的同一面上,即插件元件的焊接面(B面);若受條件所限,不得不留一部分測試點在正面(A面)時,可以將一部分測試點均勻分布到PCB的正面(A面)上,正面上的測試點盡量少留,同時應考慮手插件是否會傾斜時擋住測試點。

    雙面治具(在上、下兩面加探針)會增加制作成本,且上針板的測試針定位準確度差。所以Layout時應通過過孔(Via Hole)盡可能將測試點放置于同一面。這樣就只要做單面治具即可。若無法做成單面,則以雙面治具方式制作。


        3、測試選點優先級:
        A.測墊(Test Pad)(*好是吃錫的錫點)
        B.零件腳(Component Lead)

        C.貫穿孔(Via Hole)(未Mask)。而對于零件腳,應以插件零件腳及其它較細較短腳為優先,較粗或較長的引腳接觸性誤判多。圖1是某伺服驅動控制主板局部布圖,其綠點即為測墊(Test Pad)。

        4、定位孔要求:
        ⑴定位孔(Tooling Hole)直徑*好為φ3.3mm及其以上。

        ⑵每一片PCB板的對角上設有兩個或以上幾何不對稱的測試定位孔(即在測試時不易把方向搞反),分布在板邊四角,且定位孔之間的距離盡可能遠,如PCB板上的螺釘固定孔能滿足要求可以用螺釘固定孔。且孔內不能沾錫,避免影響定位孔精度。


        5、測試點要求:
        ⑴兩測試點之中心距不得小于50mil(1.27mm),否則有一測試點無法植針。以大于 100mil(2.54mm)為佳,其次是75mil(1.905mm)。兩測試點中心距小于75mil(1.905mm)時,將不得不選用*細的50mil的測試探針。探針越細,成本越髙,壽命越短且易致測試不穩定。所以PCB設計及治具制作均要減少甚至避免使用50mil的測試探針。

        ⑵測試點邊緣距貼片元件本體的距離≥1.0mm,測試點邊緣距貼片元件焊盤的距離≥0.5mm,見圖2

        ⑶測試點應平均分布于PCB表面,避免局部密度過髙,影響治具測試時測試針壓力平衡。
        ⑷測試點直徑*好能不小于28mil(0.7mm),建議采用直徑不小于40mil(1.00mm)的測試點。如在上針板, 則*好不小于40mil(1.00mm),圓形、正方形均可。
        ⑸作測試點的Pad及Via Hole不應有防焊漆(Solder Mask)。
        ⑹測試點應離板邊或折邊至少100mil。
        ⑺在測試面不能放置高度超過6.4mm的元器件,過高的元器件將引起在線測試夾具探針對測試點的接觸不佳。
        ⑻錫點被實踐證實是*好的測試探針接觸點。因為錫的氧化物較輕且容易刺穿。以錫點作測試點,因接觸不佳導致誤判的機會極少且可延長探針使用壽命。錫點尤其以PCB光板制作時的噴錫點*佳。PCB裸銅測試點,高溫后已氧化,且其硬度高,所以探針接觸電阻變化而致測試誤判率很高。如果裸銅測試點在SMT時加上錫膏再經回流焊固化為錫點,雖可大幅改善,但因助焊劑或吃錫不完全的緣故,仍會出現較多的接觸誤判。

    作者簡介:鮮飛(1978-)男,碩士,畢業華中科技大學,上等工程師,主要從事電子組裝工藝技術工作。

    粵公網安備 44030602001522號

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