飞针测试的特性分析论文

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1、目录１引言12飞针测试的特性分析22.1飞针测试机的结构和原理22.2飞针测试的几种不同测试方法32.3飞针测试的短路（Short）、开路(Open)、假开路分析52.4飞针测试机的缺陷及改善措施93结语9致谢10参考文献1014１引言随着电子模块功能的不断增强,集成度越来越高,器件体积小,密度高,增加了人工检验的难度以及调试的难度,因此,装焊检测的自动化、机械化代替人工检测显得非常迫切。对电子模块的自动检测方法,目前国内主要使用的是针床夹具检测技术和飞针测试技术。针床检测方法是为某一个型号的PCB制作特定的夹具,利用夹具对该型号进行检测,这种测试的缺点是移植性差,当P

2、CB数量不多时检测成本高,并且不能对表面贴进行检测。飞针测试的检测方法是利用探针来取代针床,使用多个由马达驱动的、能够快速移动的电气探针同器件的引脚进行接触并进行电气测量。这种仪器最初是为裸板而设计的,也需要复杂的软件和程序来支持；这种方法的优点是操作简单,可靠性高,检测全面,可以直观快速的返回错误线路的网络信息,特别适用于PCB数量不多的情况。本文主要介绍飞针测试的测试原理、测试中开路、短路、徦开路的问题分析及改进措施。142飞针测试的特性分析2.1飞针测试机的结构和原理根据飞针测试时固定PCB的方式，飞针测试机的结构可分为竖立式和水平式。图2.1所示为竖立式测试机，

3、图2.2、图2.3是卧式测试机。其中图2.2测试机需要翻转测试。一般来说，飞针测试机装有4-8个由电机通过皮带传动来带动的测试探针，探针的移动包括X、Y、Z三个方向。测试前，测试工程师需把设计工程师的CAD数据（如PCB文件），转换成可使用的测试数据文件，这些文件包含了需要测试的每个焊点的坐标（X，Y）及焊点在PCB中的网络值。在测试时飞针测试是先分别测试导线可多个端点的导通情况（开路测试），然后对相关网络（或导线）之间进行绝缘测试（短路测试）。开路测试理论上是对某一待测网络的一端施加电流，在该网络的另一端进行测量，根据电流的变化值来判断这一网络（或导线）是否导通、存在

4、电阻大小或断开。在飞针测试上开路测试具体形式是测试PCB上两个应该连通的焊点之间是否是连通的。方法是对两个具有相同网络值的焊点，移动两个探针分别与两个焊点相接触，读取反馈数据到计算机进行分析，电路原理是探针与焊点接触后，形成回路，在该回路中有一个恒压源，如果两个焊点是通的，则回路中有电流流过，否则没有。反馈到计算机中的数据就是这个电流值经过电阻R转换后的电压值。绝缘测试（短路测试）理论上是对某一待测网络（或导线）施加电压，在其它网络上检测是否有电压值，以此来判断网络（导线）之间是否绝缘的。反之，如果在其它网络上检测不到电压值，说明网络之间是相互绝缘的。飞针测试中短路测试

5、具体是测试PCB14上两个应该断开的焊点之间是否是断开的。方法是对两个具有不同网络值的焊点，移动两个探针分别与两个焊点相接触，读取反馈数据到计算机进行分析，电路原理是探针与焊点接触后，会形成一个回路，在这个回路中有一个恒流源，如果两个焊点是断开的，则在两个焊点间会有一个电压值，否则没有，反馈到计算机中的数据就是这个电压值。测试过程中当一个元件正在测试的时候，测试单元上的其它元件通过探针在电气上屏蔽以防止读数受到干扰。图2.1立式测试机图2.2卧式测试机14图2.3卧式测试机2.2飞针测试的几种不同测试方法随着科学技术的发展，飞针测试机的类型也有所区别，不同的机械制造厂家

6、所生产的飞针测试机的系统所选用的测试方法也不同，一般测试方法有：充/放电时间（Charge/dischargerisetime）法、电感测量(Fieldmeasurement)法、电容测量(Capacitancemeasurement)法、相位差(Phasedifference)和相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptivemeasuring)法等。下面简单解释这几种测试方法。一、充/放电时间法，每个网络的充/放电时间（也称网络值，netvalue）是一定的。如果有网络值相等，它们之间有可能短路，仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是，首件板

7、：全开路测试→全短路测试→网络值学习；第二块以后板：全开路测试→网络值测试，程序14在怀疑有短路的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确，可靠性高；缺点是首件板测试时间长，返测次数多，测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。二、电感测量法，电感测量法的原理是以一个或几个大的网络（一般为地网）作为天线，在其上施加信号，其他的网络则会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量，由于其它网络和天线的位置与网络的大小和线宽不同，所以每个网络测量出的相位差和振幅都不同，每个网络都有着自己的特征信号。比较这些网络