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簡介PCBA電路板組裝后的功能測試(FVT/FCT)

發(fā)布時(shí)間 :2016-06-01 10:27 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
PCBA電路板組裝后的功能測試一般稱之為FVT(Function Verification Test,功能驗(yàn)證測試)或FCT(Function Test,功能測試),其目的是為了抓出組裝不良的板子,透過模擬電路板實(shí)裝成整機(jī)時(shí)的全功能測試,以期抓出在組裝成整機(jī)以前把所可能有瑕疵的電路組裝板抓出來,免得組裝成整機(jī)后才發(fā)現(xiàn)不良,還要全部拆掉重組造成工時(shí)浪費(fèi)以及材料的損失。
這種功能測試機(jī)臺的樣貌會隨著產(chǎn)品的大小、形狀而可能有所變化,另外功能測試的方式也可以視時(shí)間的急迫性、測試板的數(shù)量、與造價(jià)而有不同的選擇。就深圳宏力捷所知也較常用的功能測試方式大概可以分成下列幾種,其他可能還有些比較自動(dòng)化或深圳宏力捷用機(jī)柜的功能測試方式不在此篇介紹:
 
電路板整機(jī)實(shí)插功能測試:
通常一臺整機(jī)產(chǎn)品里面都由一片以上的電路板組合而成,所謂實(shí)插就是將組裝一臺整機(jī)所需要用到的所有電路板、零件…等都實(shí)際組裝起來,但不需要裝進(jìn)機(jī)殼里,因?yàn)橐?a href="http://m.360qjr.com" target="_blank">測試電路板的功能,所以必需要讓電路板方便拆裝。至于實(shí)插到什么程度就要視測試到哪些功能而定了,理想的狀況當(dāng)然是要可以測試全部的功能,如果不行的話,也要可以測試大部分的功能,重點(diǎn)應(yīng)該是要可以抓到重大問題,比如說插電源能不能啟動(dòng)、按鍵功能是否都正常、屏幕有沒有正常顯示…等,要不然測試就沒有意義了,干脆全部裝成整機(jī)再測試就可以了。
另外,在開始測試以前還得先淮備一套功能都正常的電路板來當(dāng)作標(biāo)淮樣板(GOLDEN SAMPLE),假設(shè)一套板子有A、B、C三塊板子,當(dāng)要測試A板子時(shí),就把B、C標(biāo)淮樣板拿出來當(dāng)治具,只更換A板做測試,以此輪流完成三片板子的測試。
這種測試方法的最大問題是容易損壞標(biāo)淮樣板(GOLDEN SAMPLE),因?yàn)橛行╇娐钒迮c電路板間的聯(lián)接器或是排線無法耐得住太多次的插拔,所以一般會使用延長接線,好處是延長接線可以方便組裝,不至于讓所有的板子統(tǒng)統(tǒng)擠在一起,另外延長接線也比較便宜而且容易更換,用壞了就換一條,比用壞一片電路板來得劃算??墒怯行┝憬M件的功能對訊號有特殊的需求,就無法使用延長接線,如條碼掃描機(jī)(barcode)、觸控屏幕…等。
需要花很多時(shí)間(labor)也是這種測試方法的缺點(diǎn),所以這種方法通常只使用在像 EVT(Engineer Verification Test)階段,生產(chǎn)數(shù)量較少或是電路板設(shè)計(jì)還未最后確定前的情況下。
 
針床功能測試機(jī):
這個(gè)方法是利用電路板上預(yù)先留好(layout)的測試點(diǎn)(Test Point),然后用探針(needle)把訊號引接出來做完整的功能測試。
測試的時(shí)候只要把板子放進(jìn)測試機(jī)臺,然后經(jīng)過機(jī)械動(dòng)作把探針頂出來接觸到待測板子的測點(diǎn),這樣就可以把待測板模擬成連結(jié)整機(jī)的樣子,最后在機(jī)臺上操作測試所有的功能就可以了。
如果整機(jī)是有屏幕及按鍵的產(chǎn)品,就會把這些零組件的訊號都引出來,以方便對板子下指令與查看結(jié)果;如果產(chǎn)品沒有屏幕及按鍵,就要額外透過傳輸介面連接到電腦來操作并查看測試的結(jié)果。
制作這種功能測試機(jī)臺的時(shí)后,一般都需要有一臺已經(jīng)確定功能測試完整的整機(jī),治具廠商會把產(chǎn)品的零件分拆安裝到測試治具之中,然后用一頭連接探針另一頭焊接排線的方式連接到各別的板子,探針基本上取代原本整機(jī)時(shí)連接各電路板之間的聯(lián)接器及排線,這樣才能達(dá)到快速上下(loading/unloading)待測板的目的,而且使用治具也較不易傷害到標(biāo)淮樣板,不用經(jīng)常更換標(biāo)淮樣板。
▼下面的照片是ICT測試機(jī)臺,基本上FCT/FVT與之類似,但會外接屏幕及按鍵,下面會有些FVT的照片。 
電路板針床功能測試機(jī)
▼此圖是治具的局部放大圖,可以看到一些測試的探針,當(dāng)待測的板子放到治具的時(shí)候下壓就會讓探針透過小孔穿出來接觸到待測板的測試點(diǎn)。 
電路板功能測試機(jī)探針
▼這是ICT治具內(nèi)部的排線布線的情形,可以看到密密麻麻的排線幾乎佔(zhàn)滿了正個(gè)治具的,通常有多少根探針,就會有多少條排線,一般只會多不會少,光要了解哪一條排線接到哪一條就夠傷腦筋了,所以基本上每一條排線都會有編號。 
電路板ICT治具布線
▼這是傳統(tǒng)功能測試治具的外觀,從治具的上方可以看到有一些探針的上頭焊接了一些排線,通常還會把屏幕及按鍵接出來,以方便操作與查看測試結(jié)果。 
FVT功能測試治具的外觀
▼這是傳統(tǒng)功能測試治具內(nèi)部的排線,比ICT的排線要少很多,但排線總是麻煩,不但不易維護(hù),散熱及訊號干擾都是問題。 
FVT功能測試治具內(nèi)部的排線
 
無線針床功能測試機(jī):
這種功能測試機(jī)臺是改良原本的針床測試機(jī),它把原本連接在測試探針后面的線材取消,轉(zhuǎn)而用一塊客制化的電路板來取代,也就是說原本探針只有一頭與待測試的板子接觸,現(xiàn)在變成探針的兩頭都與電路板接觸,只是一頭一樣接觸在待測板上,而另一頭則接觸在客制化的電路板上。這塊電路板可以依需要跑線路,然后連接至整機(jī)的其他電路,也可以把原本與其他電路板間的連接方式設(shè)計(jì)進(jìn)來,達(dá)到與產(chǎn)品完全結(jié)合的方式,有點(diǎn)類似 Big board,這有助解決一些對訊號干擾特別敏感零組件的操作問題,因?yàn)榫€路跑在電路板上,所以可以作一些大面積的接地層來隔絕線路間的干擾;另外維修起來也比較容易,因?yàn)闆]有太多複雜的排線,不需要一條條排線找下來,或擔(dān)心那條焊線斷了。
缺點(diǎn)是費(fèi)用偏高,因?yàn)樾枰谱骺椭苹陌遄樱砸话氵@種無線功能測試治具的費(fèi)用會高出一般的針床功能測試治具約40%~70%左右,而且僅適合大量產(chǎn)穩(wěn)定的產(chǎn)品,因?yàn)橹灰娐钒逵腥魏蔚脑O(shè)計(jì)變更移動(dòng)到了測試點(diǎn),就必須重新制做客制化的電路板。
▼這是改善傳統(tǒng)功能測試治具的無線功能測試機(jī)臺,治具的上方用客制化的電路板取代原本的排線,這臺治具還有一臺產(chǎn)品被整合的功能治具的上面。
電路板無線功能測試機(jī)臺
(Wireless FVT)這是改善傳統(tǒng)功能測試治具的無線功能測試機(jī)臺,治具的上方用客制化的電路板取代原本的排線,這臺治具還有一臺產(chǎn)品被整合的功能治具的上面。 
▼這是無線功能測試治具要放待測電路板的地方,板子放上去之后把上方的蓋子合上,上下的探針就會被頂出來接觸待測板的測試點(diǎn),達(dá)到連結(jié)成整機(jī)測試的目的。
電路板無線功能測試治具
(Wireless FVT)這是無線功能測試治具要放待測電路板的地方,板子放上去之后把上方的蓋子合上,上下的探針就會被頂出來接觸待測板的測試點(diǎn),達(dá)到連結(jié)成整機(jī)測試的目的。 
▼這是無線功能測試治具的機(jī)臺內(nèi)部結(jié)構(gòu),已經(jīng)看不到太多的排線在治具里面跑來跑去了,這些看得到的排線是治具對外連接溝通用的。
電路板無限測試治具內(nèi)部結(jié)構(gòu)
(Wireless FVT)這是無線功能測試治具的機(jī)臺內(nèi)部結(jié)構(gòu),已經(jīng)看不到太多的排線在治具里面跑來跑去了,這些看得到的排線是治具對外連接溝通用的。


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