PCB飞针测试技巧

 
飞针测试简介
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。
  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。郁闷啊!
  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。
  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。郁闷啊!
  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n
  必须先进行标准板学习,读入每个网络的电容标准值n
  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n
  可进行四线测量n
  因测试速度慢只适合测试批量少的样板n
  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
 

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