飛針測試儀電子模塊測試問(wèn)題及解決方法

摘要：

重點(diǎn)討論了飛針在線(xiàn)測試技術(shù)在電子模塊測試中的測試與實(shí)現。介紹了飛針測試原理，闡述了電子模塊飛針測試的流程以及測試中電子模塊，提出了短路測試中出現的問(wèn)題的解決辦法，以及NOD文件的快速修改技巧，并且詳細說(shuō)明了飛針和針床的互補關(guān)系。飛針測試技術(shù)的使用能準確定位故障點(diǎn)，縮短調試周期，對批量生產(chǎn)的電子模塊調試有重要作用。

隨著(zhù)電子模塊功能的不斷增強，集成度越來(lái)越高，器件體積小，密度高，增加了人工檢驗的難度以及調試的難度，特別是對于多品種，變批量生產(chǎn)，由于沒(méi)有面向高集成電子模塊的測試技術(shù)，人工手動(dòng)的檢測方式已嚴重制約了電子模塊的快速研發(fā)和生產(chǎn)，因此電子模塊裝焊后檢測的自動(dòng)化、機械化代替人工檢測顯得非常迫切。飛針檢測是飛針檢測系統利用步進(jìn)電機對飛針進(jìn)行控制，實(shí)現飛針運動(dòng)測板，是目前電子模塊一些主要問(wèn)題的最新解決辦法。本文將介紹飛針測試的檢測原理以及如何利用飛針測試儀實(shí)現對電子模塊的測試。

1 飛針測試系統的結構和原理

飛針測試是一個(gè)在線(xiàn)檢查電子模塊裝焊質(zhì)量的方法之一，是一個(gè)在制造環(huán)境測試電子模塊焊點(diǎn)的系統，它用探針代替傳統的針床，在X-Y機構上裝有可分別高速移動(dòng)的4根探針，工作時(shí)通過(guò)人工把在測單元放到測試機內，通過(guò)飛針測試儀的探針接觸測試焊盤(pán)和通路孔，測試在測單元的元器件的焊接效果。測試探針通過(guò)多路傳輸系統連接到驅動(dòng)器(信號發(fā)生器、電源供應等)和傳感器(數字萬(wàn)用表、頻率計數器等)來(lái)測試在測單元上的元件，當某個(gè)元件正在測試的時(shí)候，在測單元上的其他元件通過(guò)探針器在電氣上屏蔽以防止讀數干擾，飛針結構組成見(jiàn)圖1.

飛針測試儀可以測試電子模塊的電阻、電容值、電感值，二極管、三極管、三端穩壓器等常用器件，還可以測試集成電路，短路及開(kāi)路測試。

2 飛針測試儀的實(shí)現

為實(shí)現對裝焊后電子模塊焊接質(zhì)量的實(shí)時(shí)監控，掌握每塊電子模塊的焊接質(zhì)量，需要飛針測試儀對電子模塊進(jìn)行測試，通過(guò)飛針測試把被測試件存在的短路、開(kāi)路現象以及損壞的器件剔除出來(lái)，測試調試流程通常如圖2所示。

飛針測試在實(shí)現目標的過(guò)程中，EDA設計的過(guò)程文件會(huì )產(chǎn)生一份ASCII碼格式的網(wǎng)表文件，轉換成為被測電子模塊的NOD文件，將NOD文件進(jìn)行整理并修改后產(chǎn)生源文件。根據電子模塊的參數要求對源文件進(jìn)行修改，之后對期望編譯的軟件進(jìn)行處理。利用攝像制定坐標轉換點(diǎn)，生成MRK和MZF文件，坐標轉換點(diǎn)設置好后，檢查測試點(diǎn)的設置是否合適。測試點(diǎn)的選擇是結合更改NOD文件，對測試點(diǎn)進(jìn)行檢查的過(guò)程也是對被測試點(diǎn)進(jìn)行修改和修正的過(guò)程。最后選擇需要調試的語(yǔ)句，每類(lèi)元器件對應各自的調試語(yǔ)句，修改被調試語(yǔ)句，即設置被測器件隔離點(diǎn)，電壓等參數，修改后運行直至滿(mǎn)足測試要求。其中NOD文件的處理最為繁瑣，下面介紹如何快速修改NOD文件的方法，文件格式如下：

其中，最后一列為被測試件焊點(diǎn)的通道號，需要人為進(jìn)行修改，修改方法為：

(1)修改CHANNEL，從上向下，依據SIGNAL的名稱(chēng)，名字一樣則把CHANNEL改為自然數1，遇到SIGNAL的名稱(chēng)改變了，則把CHANNEL改為自然數2，再向下尋找，直到再有其他不同，繼續累加。

(2)針對測試不到或影響探針運行的部位，應該在*.NOD文件中將“TEST”屬性由“F”改為“N”(不測試)。如電裝后沒(méi)有填錫的過(guò)孔、編程插針周?chē)?、較高元器件周?chē)?、帶插座轉換焊接的芯片等。

常用的處理方式是手動(dòng)逐個(gè)修改，修改完成后逐個(gè)校對，缺點(diǎn)是效率低且易出錯，為改變這種局面，必須找提高效率的辦法。對修改方法進(jìn)行調整：

(1)用記事本打開(kāi)*.NOD文件，把全部?jì)热輳椭频絎ORD文檔中;

(2)刪去第一行(“* SIGNAL COMPONENTPIN X Y SHEET POS TECN TEST CHANNEL”);

(3)全選(Ctrl+A)數據;

(4)點(diǎn)擊表格插入表格(把數據置于表格中);

(5)表格全部選中，復制到Excel表格中;

(6)利用Excel表格的便捷操作對第十列編號，方法是：從1開(kāi)始，不同信號名(參照第一列)依次遞增1，完成后保存;

(7)然后修改倒數第二列，方法是：全部先填充為“Y”，根據選點(diǎn)規則和報錯情況，改為“F”(強制)或“N”(不測試)，完成后保存;

(8)全選(Ctrl+A)，復制(Ctrl+C);

(9)用記事本打開(kāi)*.NOD文件，只保留第一行其余刪掉，從第二行開(kāi)始粘貼(Ctrl+V)剪貼板中內容，保存，更改完成。

修改后的處理方式利用Office軟件的處理的便利性，有效提高了NOD文件處理效率。

3 測試中電子模塊出現的問(wèn)題及解決辦法

飛針程序調試完成并凍結后，接下來(lái)需要對電子模塊進(jìn)行測試，飛針測試流程如圖3所示。在測試過(guò)程中會(huì )遇到一些報錯現象，比如短路測試不通過(guò)，器件測試參數超差等問(wèn)題，其中短路報錯的處理較為復雜，需要從短路語(yǔ)句生成原理解決被測試模塊的故障定位問(wèn)題。

飛針測試的短路測試生成過(guò)程需要輸入一個(gè)值作為邊際測試參考。這個(gè)值表明在某個(gè)區域內所有不相同信號的焊點(diǎn)之間必然生成短路測試。例如：被測板上大部分焊點(diǎn)的間距為50 mm，建議邊際參數值設置為51 mm，保證相鄰管腿都可進(jìn)行短路測試。依據此原理，當測試過(guò)程中，飛針測試儀報出了短路測試錯誤時(shí)，首先，根據測試界面顯示的測試語(yǔ)句，確認是哪兩個(gè)信號之間出現短路;其次，外觀(guān)排查：打開(kāi)NOD文件，找出兩個(gè)報錯信號之間的共性，即兩個(gè)信號是否在同一個(gè)元器件上，是否為同一元器件相鄰的管腳，找到此種疑點(diǎn)器件后選擇FLYING PROBESAutoleam，輸入此元器件出錯的管腳的通道號，點(diǎn)擊GO攝像頭運行到指定位置，用屏幕觀(guān)察十字星標中心對應的焊點(diǎn)和相鄰管腳相是否有焊錫造成橋連或相鄰管腿碰觸。若無(wú)橋連則選擇另外一個(gè)滿(mǎn)足此條件的元器件進(jìn)行前面的操作直到外觀(guān)檢查結束;若有橋連則用標簽紙作標記進(jìn)行維修。最后，加電排查：外觀(guān)檢查無(wú)法發(fā)現短路原因，可確認元器件本身原因造成短路。