PCB工藝 ICT(In-Circuit-Test)電路電性測試拿掉真的比較省嗎?
真的又來(lái)了一次,每次只要有心的大老板上來(lái)就會(huì )再重新檢討測試是否可以拿掉?議題,尤其是ICT(In-Circuit-Test,電路測試)這種需要花很多金錢(qián)購置設備與治具,又沒(méi)有生產(chǎn)價(jià)值(因為測試不會(huì )增加產(chǎn)出)的制程,一向是大老板們的眼中釘。
但現實(shí)環(huán)境下沒(méi)有經(jīng)過(guò)測試的產(chǎn)品你真的敢直接出貨賣(mài)給客戶(hù)嗎? 這些大老板們總懂得強烈要求下屬去做,但自己卻不愿意拍板。
批量PCB樣板
當下屬的我們極力爭取又被否決后,最后的攤牌就請大老板自己挑選一個(gè)產(chǎn)品并親自下令拿掉所有測試來(lái)實(shí)際運作看看結果如何,目的當然是不希望所有的好處(節省出貨時(shí)間、降低生產(chǎn)成本)都被老板拿走,出問(wèn)題(客戶(hù)抱怨產(chǎn)品質(zhì)量不良)后卻要下屬來(lái)扛責,只是到這個(gè)時(shí)候幾乎所有的大老板們都會(huì )收手。
可是也有一些不愿意就此放手的大老板,他們會(huì )繼續丟出一些問(wèn)題,繼續折磨你,比如說(shuō)問(wèn)你:既然ICT及FVT都是測試,那是不是可以把ICT拿掉,全部用FVT取代就可以了?
這樣又回到了老問(wèn)題,在回答這個(gè)問(wèn)題之前可能還是得再說(shuō)明一下電路板組裝后的測試流程。 參考左圖(已經(jīng)了解的朋友就跳過(guò)吧),一般傳統的電路板經(jīng)過(guò)SMT組裝后,通常會(huì )使用AOI(Auto Optical Inspection)先用光學(xué)來(lái)檢查零件偏移、短路、立碑、缺件... 等問(wèn)題,然后經(jīng)過(guò)ICT或MDA的電路測試,最后再經(jīng)過(guò)FVT(Functional Verification Tester)功能測試等三種方式來(lái)確認電路板的功能正常。
接著(zhù)要了解ICT與FVT的測試差異?
下面試著(zhù)列出ICT與FVT的測試差異,請注意這里比較的是ICT而不是MDA:
ICT FVT
是否需要上電開(kāi)機測試 不需要為待測PCBA板上電就可以測試,可避免電路板燒毀的風(fēng)險。 之后欲執行低階程試測試時(shí)再上電。 必須上電才可以測試,有可能因為零件短路造成電路板燒毀。
是否需要測試點(diǎn) 全部使用測試點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測試,但是可以使用結點(diǎn)(Nets)來(lái)降低測試點(diǎn)的數量。 僅需要部分測試點(diǎn),或使用實(shí)插的方式鏈接IO設備(顯示器、網(wǎng)線(xiàn)或卡片閱讀機)
不良品除錯容易度 只要有測試點(diǎn),可以精確指出來(lái)哪個(gè)零件或哪個(gè)結點(diǎn)有問(wèn)題,方便作業(yè)員修理不良板。 無(wú)法精確告知哪個(gè)零件有問(wèn)題,只能憑經(jīng)驗或是聘請專(zhuān)業(yè)的修復技工修理不良板。
旁路電路測試能力 只要有測試點(diǎn),旁路電路也可以測試。 除非可以仿真特殊狀況,否則旁路電路難以測試確認質(zhì)量。
Short/Open test for all of the nets. (針對結點(diǎn)或零件作開(kāi)短路測試) 只要有測試點(diǎn)就可以針對所有的零件或結點(diǎn)作開(kāi)短路測試測試。 只能透過(guò)上電開(kāi)機來(lái)檢測產(chǎn)品功能。
Components for L, C,R,D,Tr(量測電感、電容、電阻、二極管、晶體管的特性值) 只要有測試點(diǎn),可以量測到所有的被動(dòng)組件特性。 只能透過(guò)上電開(kāi)機來(lái)檢測產(chǎn)品功能。 如果有錯件或是特性跑掉,不一定可以偵測出來(lái)。
主動(dòng)組件 (IC)的特性量測 可以使用測試點(diǎn)量測,或是利用JTAG或TestJet以減少測點(diǎn)。 透過(guò)上電開(kāi)機來(lái)檢測產(chǎn)品功能。
Measuring Frequency, Voltage. (量測頻率及電壓) 可以。 可以。
Performing the Function test. (執行功能測試) 可以執行低階的功能自我測試,只能檢測大部份的功能,但無(wú)法如FVT實(shí)際查看屏幕顯示是否正常,IO的讀取是否確實(shí),因為不是實(shí)插測試 使用測試點(diǎn)或實(shí)插可以將所有的功能測試過(guò)一次,但只能測試正常情況下的功能。
測試時(shí)間 一般來(lái)說(shuō)一片板子一分鐘內可以測試完畢,甚至短到10秒鐘以?xún)取?一般來(lái)說(shuō)一片板子可能得花上好幾分鐘才可以測試完成,因為有部份人為操作無(wú)法避免。
是否需要先下載測試程序 不需要下載測試程序就可以執行開(kāi)短路及被動(dòng)組件特性測試,如果要執行低階程序測試則需事先安裝或下載。 需要事先下載操作系統及測試程序才可以開(kāi)機測試。
是否支持OTG下載程序 可以下載操作系統或程序到電路版的內存中) 支持。
實(shí)際比較【ICT+Sampling FVT】及【純FVT】的測試時(shí)間與工時(shí)花費
這里以同一片板子來(lái)比較【100% ICT+5%抽樣FVT】及【無(wú)ICT+100% FVT】的測試時(shí)間差異,這個(gè)數據各每家公司的結果及項目會(huì )各有不同,這里的數據僅提供參考。 之所以采用【5%FVT抽樣】是因為后面還有整機測試可以cover。
比較的結果說(shuō)明【無(wú)ICT+100% FVT】的測試時(shí)間總共花了310秒,而【100% ICT+5%抽樣FVT】只花了67秒。 假設工廠(chǎng)每小時(shí)工時(shí)為美金10元,一個(gè)月有十萬(wàn)片的產(chǎn)量,這樣每個(gè)月的工時(shí)花費就差了US$67,500(=86100-18600)。
ICT+5%FVT sampling NO ICT+100%FVT
Short/Open test for all the nets 20s 0
Components for L,C,R,D, Tr 0
Measuring Frequency, Voltage 30s
Performing the Function as FVT 35s 245s
Loading OS 35s
Additional 5% FVT sampling 12s 0
Total Testing Time 67s 310s
Dollar charge by Factory
(Support US$10/hour) US$0.186 US$0.861
Monthly spend
(Support 100,000 output per moth) US$18,600 US$86,100
計算結果:使用ICT測試比單純使用FVT節省花費
如果你還是看不懂上面的計算,下面我們用實(shí)際的金額花費來(lái)讓你更進(jìn)一步了解使用ICT與否的工廠(chǎng)費用差異。
100%ICT+
5%抽樣FVT 無(wú)ICT+
100%FVT 金額差異
ICT或FVT的治具費用 153,000 53,000
電路板測試每個(gè)月的花費金額 18,600 86,100
第一個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 171,600 139,100 32,500
第二個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 190,200 225,200 -35,000
第三個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 208,800 311,300 -102,500
第四個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 227,400 397,400 -170,000
第五個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 246,000 483,500 -237,500
第六個(gè)月治具費用+測試工時(shí)費用 264,600 569,600 -305,000
上面的計算結果顯示,其實(shí)只有第一個(gè)月的時(shí)候【無(wú)ICT+100%FVT】的金額花費比【100%ICT+5%抽樣FVT】來(lái)得少,到了第二個(gè)月以后就顛倒過(guò)來(lái)了,到的第六個(gè)月使用ICT的花費金額甚至已經(jīng)比不使用ICT節省了US$305,000。
所以用不用ICT你應該已經(jīng)心知肚明,不過(guò)就如同之前說(shuō)過(guò)的,ICT基本上還是較適合用在大量生產(chǎn)的機種,如果世比較少量或板子上沒(méi)有那么多IC等主動(dòng)零件,或許只要選用MDA就可以,如果是每個(gè)月生產(chǎn)不到1000片的板子,甚至可以考慮僅用AOI及FVT來(lái)測試。