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制造陶瓷PCB電路板時，需要根據項目設計工程師先前在創建 PCB 布局時定義的網表文件檢查已完成 PCB 的電路。在設計階段使用網表文件可確保消除生產過程中出現的差異，甚至是在布局 PCB 或生成 Gerber文件時可能出現的差異。飛針測試就是這樣一種方法。

制造商使用飛針測試作為電氣測試。該過程使用機電計算機控制的測試探針在裸露 PCB 上順序移動，在各預定義的測試點進行測試。早些時候，PCB 制造商使用“釘床”夾具進行此類測試，通常稱為 ICT 或電路試。然而，這是一種昂貴且耗時的方法，因為每個 PCB 都需要特定的夾具，并結合精確放置的測試和工具引腳。

圖 1: 釘床在線測試儀 (ICT)

飛針測試

盡管人們可以將飛針測試視為升級的釘床夾具，但仍存在一些差異。顧名思義，飛針取代了測試針，通常有四個針座沿 X 軸和 Y 軸高速移動。

圖 2:飛針測試設置

傳送機構傳送被測 PCB 并將其放置在飛針測試儀下方。然后探針下降并與 PCB 上的測試焊盤和通孔連接，根據預定的測試程序找出任何缺陷。

測試人員使用設計人員提供的網表或 CAD 數據來生成適用的文件。他們通過測試機特有的測試程序來運行這個文件，進一步生成PCB對應的測試程序格式。

測試程序完成后，測試人員必須決定首先要處理的測試項目，例如兩條跡線之間的無意短路。測試機將從CAD數據中提取符合被測PCB的參考點數據。一組探針將連接到兩條跡線的原點，而另一組探針將連接到它們的端點。檢查四條走線之間的電氣連接將揭示兩條走線沿長度的連續性以及它們之間是否存在短路。飛針測試有助于快速檢查PCB 制造問題。

飛針測試能力

盡管飛針測試可以輕松檢測短路和開路，但為它們配備特殊驅動器使它們也能夠測試更復雜的參數。復雜的探針可以同時探測和測試多層板的兩面，從而減少單獨測試單面所需的時間。具有不同架構的飛針可用于不同的解決方案，例如:

信號完整性測試: 使用 TDR 或時域反射探頭以及特殊儀器，可以測試用于承載高速和高頻信號的 PCB 走線的各種特性。該裝置通常捕獲并測量時域和頻域中的信號，以表征信號路徑中的缺陷。

相位差測量: 使用專門設計的探頭在參考跡線和信號跡線之間發送高頻信號，可以測量兩者之間的相位差通過此測試，無需設置單獨的隔離測試來測量 PCB 上走線之間的串擾。

高壓應力測試: PCB 可能存在隔離缺陷，而常規電陽測試可能無法檢測到這些缺陷。PCB 上兩條走線之間的絕緣電陽可能足夠高，足以通過常規電阻測試，但仍可能低于規范中的要求。為了檢測這一點，需要進行高壓應力測試，并且需要使用高壓發生器、合適的飛針和高電阻計。

微短路檢測: 微小條子的存在可能會導致 PCB 上出現微短路。有時，它們可能會在高壓應力測試過程中燒毀，由于燒毀在 PCB 表面上產生碳化殘留物，從而形成高電阻導電路徑。微短路檢測探針施加低電壓來檢查PCB 上兩條走線之間的電阻，逐漸增加電壓至適用于測試的電壓。

開爾文直流測量: 這是一種非常精確的直流測量技術，BGA 和類似的密間距 PCB 圖案通常需要這種技術它需要一個力和飛針中的傳感引腳。開爾文連接可補償測試探針中的損耗。

飛針測試系統有不同的尺寸--主要變量是系統使用的接頭數量。例如，測試儀可以有多達 16 個接頭連接器，其中 8 個位于 PCB 頂部，8 個位于 PCB 底部。當然，系統的成本隨著其使用的接頭數量成比例地增加。

飛針測試的優點

與老式釘床或ICT 夾具相比，飛針測試具有以下幾個優點:

無需夾具: 與釘床夾具不同，飛針測試不需要設置夾具。這節省了設置 ICT 固定裝置通常所需的成本和時間。事實上，由于制造商可以獲得 Gerber 數據，他們可以在 PCB 從生產線上出來后立即設置飛針。另一方面，設計和安裝ICT 固定裝置需要數周時間。

程序開發短而快: 由于網表和CAD數據是生成飛針測試程序的基礎，并且有多個開源程序可以翻譯這些信息，因此程序開發時間短，流程占用量極小的時間。這也意味著可以輕松集成設計變更。

工藝靈活: 與ICT 的釘床夾具不同，飛針設置適用于任何 PCB，而CT 的釘床夾具特定于單個 PCB，對另一個 PCB 沒有用處。只需要對內部程序進行簡單的修改即可使其適用于另一塊板。

不需要測試點: 由于飛針測試的是裸板，因此探針可以使用元件焊盤，不需要額外的測試點。

探針接觸是可控的: 飛針可以比釘床以更緊密的間距進行精密連接。例如，高精度飛針可以實現 5微米的測試間距，而 CT 的最小間距為 0.5 毫米。這使得它們對于人口密集的電路板非常有用，或者可以在小型PCB 上實現更大的覆蓋范圍。

可變的測試解決方案和方法:飛針系統可以提供比 ICT 或釘床更多的測試解決方案。這是可能的，因為在可變的測試解決方案和方法:可編程集成測試系統的幫助下，可以使用各種類型的飛行測試探針。

測量精度高: 針對不同的測試，采用特定的飛針，探針本身定位，并采用配套的測試儀器，測量精度高。

快速反饋: 由于飛針測試結果可以在現場獲得，因此將信息發送到生產線可以幫助他們快速對流程做出適當的修正。同樣，PCB 設計人員可以在原型設計期間收到快速反饋，使他們能夠在投入生產之前進行必要的更改。

結論

飛針測試與夾具測試的區別

·飛針測試機是典型的利用電容法測試的設備,測試探頭在線路板上快速逐點移動來完成測試

·必須先進行標準板學習,讀入每個網絡的電容標準值

·先利用電容法測試，當測得電容不在合格范圍內時再用電阻法進行準確確認

·可進行四線測量

·因測試速度慢只適合測試批量少的樣板

優缺點:

·測試針容易損壞

·測試速度慢

·測試密度高最小Pitch可達005mm甚至更小

·無夾具成本

·耐壓無法測試,高層次高密度板測試有較大風險

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【文章來源】：展至科技

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