PCBA测试的策略

1PCBA的测试策略Testdept.FlashElectronicsCo.ltd.(SuZhou)Dec.2006CarlosZhou2为什么我们需要在PCB生产中加入测试？确认产品的质量发现制造制程的缺陷并反馈收集过程控制信息产品的功能检验,电气性能,可靠性检验3在PCBA生产中加入怎样的测试？手工或自动视觉测试(AOI,AXI)ICT测试(InCircuitTest)制造缺陷分析仪(MDA)飞针测试(Flying-probetest)针床功能测试(FunctionalTest&systemtest)可靠性测试（Burnin;HASA）4手动视觉主要优点低的预先成本没有测试夹具主要缺点高长期成本不连续的缺陷发觉数据收集困难无电气测试视觉上的局限产能限制5自动光学检查（AOI,automatedopticalinspection）-1原理:自动检测时，机器通过摄像头自动扫描PCB，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出PCB上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来可测量元件:贴装元件缺陷检查:锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷6自动光学检查（AOI,automatedopticalinspection）-2主要优点易于跟随诊断,具有灵活性对极性、元件存在与不存在的检查较好没有测试夹具，成本低程序开发时间短,且容易主要缺点对测试条件要求较高对不可见焊点的检测无效不能检测电路错误须经常更新元件库参数7自动X射线检查（AXI,AutomaticX-rayInspection)-1原理:当组装好的线路板（PCBA）沿导轨进入机器内部后，位于线路板上方有一X-Ray发射管，其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器（一般为摄像机）接受，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比，照射在焊点上的X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像可测量元件:贴装元件(包含BGA)缺陷检查:2D:单面线路板-锡膏印刷以及机器贴放的大多数缺陷3D:双面贴装线路板的大多数缺陷8自动X射线检查（AXI,AutomaticX-rayInspection)-2主要优点对不可见焊点的检测可测通孔（PTH）焊点;提高焊点连接质量。程序开发时间短后期投入少主要缺点无法检测元件失效或错件无法检测元件性能9ICT测试(InCircuitTest)-1原理:使用专门的针床与已焊接好的线路板上的元器件接触，并用数百毫伏电压和10毫安以内电流进行分立隔离测试;边界扫描(boundaryscan)非矢量技术(vectorleestechnique)可测量元件:电阻、电感、电容、二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成块缺陷检查:漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等10ICT测试(InCircuitTest)-2主要优点良好的诊断、快速和彻底的短路与开路测试测试速度快具有编程在板(on-board)内存的能力缺陷覆盖报告主要缺点需要夹具，夹具成本较高，夹具制作周期长，在三周左右编程与调试时间、预期开支较大BGA、CSP焊接点不能判断11制造缺陷分析仪(MDA)飞针测试(Flying-probetest)-1原理:使用四到八个独立控制的探针，移动到测试中的元件。测试探针通过多路传输系统连接到驱动器(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上的元件可测量元件:电阻、电感、电容、二极管、三极管、场效应管、集成块缺陷检查:可检查短路、开路和元件值12飞针测试(Flying-probetest)-2主要优点无夹具测试系统快速转换能力，快速的到达市场时间良好的诊断和易于编程缺陷覆盖报告主要缺点低产量局限的覆盖率无BGA测试能力13功能测试(functionaltest&systemtest)能力-1原理:将线路板上的被测单元作为一个功能体，对其提供输入信号，按照功能体的设计要求检测输出信号可测量元件:执行产品功能的电气元件缺陷检查:确保线路板能否按照设计要求正常工作14功能测试(functionaltest&systemtest)-2主要优点电气测试最终产品测试,接近和模拟产品的实际应用产品与品质的保证低的初始成本(相对)主要缺点缺乏速度高长期成本FPY低，诊断困难，返修成本高由于不发觉的短路会引起的板或机器的损坏15可靠性测试（Burnin;HASA）主要优点可验证产品在环境影响下的可靠性成本不高验证元件焊接的性能主要缺点测试时间较长，会成为产量的限制点FPY低，诊断困难，返修成本高16PCBA测试设备特性测试设备要求板的可访问性夹具NRE成本维护成本输出能力程序成本夹具成本MDA全部针床低高中高ICT全部针床中高中高手工视觉视线无低无低低AOI无无低无低中飞针系统全部无中无中低X光无无高无高低17测试方案的选择-简例18目前飞旭公司有些怎样的测试能力和测试设备?19ICTTestTesterModelConfig.TestPointCoverageTestToleranceOn-LineProgramAnalogDigitalHP3070Series3Full460890%5%Test-JETBoundaryScanDeltaScanYesSeries2Half230490%5%TeradyneSpectrum8852Full256085%10%FrameScanDeltaScanYesTeradyneSpectrum88553/4384085%10%FrameScanDeltaScanYesMDASRC6001Half47660%20%NoneNone20AXITestAutomatedinspectionwithmulti-dimensionX-rayforthequalityofsolderjoints.I.XStationMX–8022a.X-RayImagingSubsystemIntegrated130KVMicro-FocusX-RaysourceDigitalflatpanelX-RaydetectorVariablefield-of-viewImaging2.2”x2.2”maximumField-of-viewb.X-RayImagingTechnologyLicenses-ClearVueTMTechnologyforfulldoublesidedcomponentinspection-TraXTMHighSpeedTransmissionX-Raytechnologyforsinglesidedcomponentinspectionc.ComputerSubsystemSymmetricalmulti-processorcontrollerwhichsupportsstandardinspectionof50,000solderjointsperboard.II.XFrameWorkstationandProgrammingPackagea.XFrameLicenseb.OracleDistributionc.ThirdPartyToolsDistributiond.XFramePackagesDistributione.Alchemist3AXIdistributionandLicensesIII.XVerRepairStationPackagea.XVerSoftwareLicenseb.XVerBaseComputerwith512MBmemoryc.GigabitEthernet21FCTTestFTtesthadbeenappliedintobelowproductsA.Network:HW-3com,SonicWall,Foundry,WWP,Atrica,Ario–Data,etc.B.Communication:Tellabs(AFC),CNMP,etc.C.Consumearea:CanonD.Audio&Video:Digidesign,Prediwave,Harman,Plantronics,etc.E.Peripheral:MeritekF.Industrial:Condor22FCTTest-NetworkHW-3Com–Switch,RouterSonicWall–FirewallArio–DataStorageSystemTestStationHardwareConfigurationPCBarcoderTestrackPower-supplyCable:Fiber,Serial.Test-Line:DiagnosticFTROMDownloadFirm-wallDLVerifyTestTest-Bench:DellserverPowerVaultDellLTO-2PC+OpticalcardBarcoderPower-SupplySATAHard-DisksFixtureCable:Fiber,Serial,SoftwareConfigurationHyperTerminalWFTPD32LatticeXilinxAlteraATEStudio30R00Win2000TestSoftwareWin2000ServerSQLDBTestSoftwareHyperTerminalFSTsoftware23FCTTest–Communication,Consume,IndustrialCNMP–BaseStationCanon–Fax/CopyCondor-PowerSupplyTestStationHardwareConfigurationPCAnritsuMD1230ABarcoderTestrackPower-supplyCable:Fiber,Serial.MCUI/OInterfaceBoxFixtureDisplayPrintATENHR525TDC/ACWorkloadPCBarcoderPrinterSeparategroundSoftwareConfigurationHyperTerminalPTFTP32TestsoftwareinBiosDOS6.22ATEEditsoftware.24FCTTest–Audio&VideoPrediwave–SatelliteTopBoxDigidesign–AudioSystemPlantronics-CommunicationhandsetTestStationHardwareConfigurationVideoServerPCServerforSQLDBNewtec2180DVBModulatorPhonePBXEthernetSwitchIRBlaster/BarcoderCable:RF,Video/Audio,Serial,Phone-line.PCSignalsourceTestfixtureCable:Serial,Audio,Data.PCAudioAnalyzerAgilent6334BAgilent34401Agilent34970AAgilent8903BAgilentE3662_6931TestFixturesSoftwareConfigurationWin2000+SQLserverTestDVBVideoPlayerWin2000TestDiaz.Win2000TestSW25ReliabilityTestBurn-InChamberTestHi-PotTestStationConfiguration2Burn-Inrooms:Eachroomspec:Squar