在線測試技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展（二）

　　3.1 飛針測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　飛針式測試儀是對傳統(tǒng)針床在線測試儀的一種改進(jìn)，它用探針來代替針床，在x-y機(jī)構(gòu)上裝有可分別高速移動的4個頭共8根測試探針，最小測試間隙為0.2mm，如圖11。工作時在測單元(UUT，unit under test)通過皮帶或者其他UUT傳送系統(tǒng)輸送到測試機(jī)內(nèi)，然后固定，測試儀的探針接觸測試焊盤(test pad)和通路孔(via)，從而測試在測單元(UUT)的單個元件，測試探針通過多路傳輸系統(tǒng)連接到驅(qū)動器(信號發(fā)生器、電源供應(yīng)等)和傳感器(數(shù)字萬用表、頻率計數(shù)器等)來測試UUT上的元件。當(dāng)一個元件正在測試的時候，UUT上的其他元件通過探針器在電氣上屏蔽以防止讀數(shù)干擾。

　　飛針測試儀可以檢查短路、開路和元件值。在飛針測試上也使用了一個相機(jī)來幫助查找丟失元件。用相機(jī)來檢查方向明確的元件形狀，如極性電容。隨著探針定位精度和可重復(fù)性達(dá)到5-15μm的范圍，飛針測試儀可精確地探測UUT。飛針測試解決了在PCB裝配中見到的大量現(xiàn)有問題：如可能長達(dá)到4-6周期的測試開發(fā)周期：大約10 000-50 000美元的夾具開發(fā)成本：不能經(jīng)濟(jì)地測試小批量生產(chǎn);以及不能快速地測試原型樣機(jī)(prototype)裝配。

　　3.2 測試開發(fā)與調(diào)試

　　飛針測試儀的編程比傳統(tǒng)的針床在線測試系統(tǒng)更容易、更快捷，以Teradyne公司的Javelin 1004為例，它采用Windows NT平臺和直觀的用戶界面，以及專用編程和測試系統(tǒng)，使編程時間縮短，用戶可在1-2天內(nèi)將PCB的CAD數(shù)據(jù)通過FAB master軟件轉(zhuǎn)換成PCB測試數(shù)據(jù)，由圖形流程表進(jìn)行探針控制，程序自動生產(chǎn)、調(diào)試程序可借助元器件測試表單，使編程和調(diào)試速度加快，測試程序的安裝同樣很簡單，表明飛針系統(tǒng)具有極佳靈活性和快速適應(yīng)能力，相反，傳統(tǒng)針床在線測試系統(tǒng)的編程與夾具開發(fā)可能需要160h和調(diào)試140h。

　　3.3 飛針測試的缺點(diǎn)

　　由于具有編程容易，能夠在數(shù)小時內(nèi)測試原型樣機(jī)裝配，以及測試低產(chǎn)量的產(chǎn)品而沒有典型的夾具開發(fā)費(fèi)用，飛針測試可解決生產(chǎn)環(huán)境中的許多問題，但是還不是所有的生產(chǎn)測試問題都可以通過使用飛針測試來解決。

　　和任何事情一樣，飛針測試也有其缺點(diǎn)，因?yàn)闇y試探針與通路孔和測試焊盤上的焊錫發(fā)生物理接觸，可能會在焊錫上留下小凹坑。而對于某些OEM客戶來說，這些小凹坑可能被認(rèn)為是外觀缺陷，造成拒絕接受，因?yàn)橛袝r在沒有測試焊盤的地方探針會接觸到元件引腳，所以可能會錯過松脫或焊接不良的元件引腳。

　　飛針測試時間過長是另一個不足，傳統(tǒng)的針床測試探針數(shù)目有500-3000只，針床與PCB一次接觸即可完成在線測試的全部要求，測試時間只要幾十秒，而飛針探針只有4支，針床一次接觸所完成的測試，飛針需要許多次運(yùn)動才能完成，時間顯然要長的多，另外針床測試儀可使用頂面夾具同時測試雙面PCB的頂面與底面元件，而飛針測試儀要求操作員測試完一面，然后翻轉(zhuǎn)再測試另一面，由此看出飛針測試并不能很好適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。

　　3.4 飛針測試的優(yōu)點(diǎn)

　　盡管有上述這些缺點(diǎn)，飛針測試儀仍不失為一個有價值的工具，其優(yōu)點(diǎn)包括：

　　(1)較短的測試開發(fā)周期，系統(tǒng)接收到CAD文件后幾小時內(nèi)就可以開始生產(chǎn)，因此，原型電路板在裝配后數(shù)小時即可測試，而不象針床測試，高成本的測試開發(fā)與夾具可能將生產(chǎn)周期延誤幾天甚至幾個月。