在線(xiàn)測試技術(shù)的現狀和發(fā)展(二)
考慮一個(gè)典型的TTL芯片輸出狀態(tài),如圖8、9所示。圖8中Q1導通,Q2截止時(shí),輸出為低電平,為瞬間使輸出為高,測試儀強加一瞬間電流脈沖,從Q1發(fā)射極反流過(guò)集電極,使輸出端產(chǎn)生高電位,類(lèi)似圖9,Q2導通,Q1截止時(shí),輸出為高,為使輸出為低,測試儀在輸出處加一低電平,吸收由此產(chǎn)生從Q2流經(jīng)的電流。因數字測試速度很快,電流脈沖時(shí)間遠小于10ms(通常為5-10μs),這么短的脈沖不會(huì )造成芯片的損壞。

2.4 針床測試的局限

針床測試的局限主要體現在機械精度方面,我們不妨計算一下從PCB制作,夾具制造直至測試個(gè)環(huán)節帶來(lái)的誤差總和,就不難得出結論:
(1)夾具鉆孔精度,狀態(tài)很好的針床在鉆厚度較厚的夾具板,精度很難控制在25μm以下,況且,對于某些高精度PCB測試用夾具,層數可高達8層之多。
(2)PCB測試時(shí),PCB與夾具之間和夾具與設備之間對位精度,為了讓夾具便于在針床上放置取下,若采用銷(xiāo)釘定位,銷(xiāo)釘與銷(xiāo)釘孔的直徑應相差10-20μm。
(3)PCB孔位與外層圖形偏差。在多層PCB制造中,為避免內層破盤(pán),提高合格率,常常采用層壓后,根據各層圖形相對位置,鉆定位孔。層數越高,孔與外層圖形對位置相差越大,PZB的上表面和下表面位置也可能相差±0.15mm。
(4)測試探針的移動(dòng)。在多層夾具中,若有細小的偏差,造成探針摩擦或卡住,就會(huì )造成開(kāi)路誤報。密度過(guò)高造成夾具的各層強度下降,發(fā)生彎曲等現象,又會(huì )造成探針位置偏差。
(5)PCB尺寸穩定性和夾具與PCB尺寸一致性誤差,對一類(lèi)PCB,由于制造條件的差異(分批制造)環(huán)境溫度、濕度會(huì )造成底片、基材的尺寸變化,導致同類(lèi)PCB圖形尺寸細小的差別。若板面較大,密度較高時(shí),會(huì )直接影響測試精度,同樣,夾具的尺寸也可能根據環(huán)境的變化出現微觀(guān)差異,這些對測試準確性帶來(lái)很大影響。
(6)PCB翹曲造成與測試針對位置變化,嚴重時(shí),探針無(wú)法接觸被測表面,產(chǎn)生誤報。
綜上所述,測試精度的局限是針床測試面臨的最大問(wèn)題,據統計,在保證重復測試正確性的 前提下,排除PCB上下兩面位置的偏差,對100mm×100mm的PCB可測試的最小節距為0.25mm,對200mm×200mm的PCB可測試的最小節距為0.31mm,對300mm×300mm的PCB可測試的最小節距為0.44mm;對400mm×400mm的PCB可測試的最小節距為0.49mm。
需要指出的是,隨著(zhù)密度的變化,測試產(chǎn)品和測試成本都相應變化,產(chǎn)量與中心距的平方函數成正比,測試成本與中心距函數成反比。
另外,測試點(diǎn)數也是另一個(gè)局限因素,尤其是BGA廣泛應用的今天,要求測試點(diǎn)密集,若PCB上分布的BGA較多,其間距有限,可能造成測試針?lè )峙洳蛔愕膯?wèn)題,對專(zhuān)用測試來(lái)講,總的測試電樞也非常有限,對高密度封裝板、局部測試點(diǎn)密集,可以被測試的面積也受到限制,例如,對常規的可測試面積為500mm×500mm,對高密度PCB可測面積僅為200mm×200mm,這就是總測試點(diǎn)數限制造成的結果。

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