PCB工藝 電路板組裝功能測試(FVT)
在電子組裝廠(chǎng),電路板組裝功能測試是重要項目制程之一,這里我們將稍微介紹一下何謂 FVT/FCT:Function Verification Tester (FVT)或Function Test (FCT)功能測試?
線(xiàn)路板廠(chǎng)家成功制作樣板
FVT/FCT 基本上是仿真電路板實(shí)際裝成整機時(shí)的全功能測試,其目的是在組裝成整機以前把所可能有瑕疵的電路組裝板抓出來(lái),免得組裝成整機后發(fā)現板子不良,還要全部拆掉重組。 這種測試的機臺及方法可能依產(chǎn)品別而有非常的多的變化及樣貌。 在實(shí)際的應用上可視時(shí)間的急迫性、需求、與造價(jià)而分成下列幾種方式進(jìn)行:
電路板整機實(shí)插:
通常一臺整機產(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所要用到的所有電路板、零件... 等都實(shí)際組裝起來(lái),但不需要裝進(jìn)機殼里,因為要測試電路板的功能,所以必需要讓電路板方便拆。 至于實(shí)插到什么程度就要視測試到什么程度而定了,理想的狀況當然是要可以測試全部的功能,如果不行的話(huà)也要可以測試大部分的功能,重點(diǎn)應該是要可以抓到重大問(wèn)題,比如說(shuō)插電源能不能啟動(dòng)、按鍵功能是否都正常、屏幕有沒(méi)有正常顯示等,要不然測試就沒(méi)有意義了,干脆全部裝成整機再測試就可以了。
另外,在開(kāi)始測試以前還得先準備一套功能都正常的電路板來(lái)當作標準樣板(GOLDEN SAMPLE),假設一套板子有A、B、C三塊板子,當要測試A板子時(shí),就把B、C標準樣板拿出來(lái)當治具,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(wèn)題是容易損壞標準樣板(GOLDEN SAMPLE),因為有些電路板與電路板間的聯(lián)接器或是扁平電纜無(wú)法耐得住太多次的插拔,所以一般會(huì )使用延長(cháng)延接線(xiàn),好處是延長(cháng)線(xiàn)可以方便組裝,不至于讓所有的板子統統擠在一起,另外延長(cháng)線(xiàn)也較便宜且容易更換,用壞了再換一條,比重新做一片電路板劃算。 可是有些對訊號需求特別敏感的組件就無(wú)法使用延長(cháng)線(xiàn),如條形碼掃描機、觸摸屏幕... 等。
花時(shí)間(labor)也是這種測試方法的缺點(diǎn),所以通常只使用在像 EVT(Engineer Verification Test)階段數量較少的情況下。
針床測試機:
這個(gè)方法是利用電路板上預先留好(layout)的測試點(diǎn)(Test Point),然后用針點(diǎn)(needle)把訊號引接出來(lái)做完整的測試。
測試的時(shí)候只要把板子放進(jìn)測試機臺,然后經(jīng)過(guò)機械動(dòng)作把針點(diǎn)頂出來(lái)接觸到待測板子的測點(diǎn),這樣就可以把待測板仿真鏈接成整機的樣子,最后在機臺上操作測試所有的功能就可以了。
如果整機是有屏幕及按鍵的產(chǎn)品,就會(huì )把他們都引出來(lái),否則就要額外透過(guò)傳輸接口連接到計算機來(lái)操作并查看測試的結果。
制作這種機臺的時(shí)后,一般需要有一臺已經(jīng)確定測試功能完整的整機,治具廠(chǎng)商會(huì )把產(chǎn)品分拆安裝進(jìn)去測試治具之中,然后用一頭連接頂針另一頭焊線(xiàn)的方式連接各板子,頂針基本上取代原本整機時(shí)連接各電路板之間的聯(lián)接器及扁平電纜,這樣才能達到快速上下(loading/unloading)待測板的目的,而且使用治具也較不易傷害到標準樣板。
▼下面的照片是ICT測試機臺,基本上FCT/FVT與之類(lèi)似,但會(huì )外接屏幕及按鍵,有機會(huì )再找些真正的FVT的照片放上來(lái)。
▼此圖是治具的局部放大圖,可以看到一些測試的頂針從小孔穿出來(lái),當板子放到治具的時(shí)候下壓就會(huì )接觸到頂針。
▼這是測試治具內部密密麻麻的扁平電纜,有多少個(gè)頂針,就會(huì )有多少條扁平電纜,每一條扁平電纜都要編號。
無(wú)線(xiàn)針床測試機:
這種測試機臺是改良原本的針床測試機,它把原本連接在測試頂針的線(xiàn)材取消,用一塊客制化的電路板來(lái)取代,也就是說(shuō)原本頂針只有一頭與待測試的板子接觸,現在變成頂針的一頭一樣接觸在待測板,但另一頭則接觸在客制化的電路板上,這塊電路板上可以跑線(xiàn)路然后連接至整機的其他電路,這有助解決一些對訊號干擾特別敏感組件的操作問(wèn)題,因為線(xiàn)路跑在電路板上, 所以可以作一些大面積的接地層來(lái)隔絕線(xiàn)路間的干擾;另外維修起來(lái)也比較容易,因為沒(méi)有太多復雜的扁平電纜。
缺點(diǎn)是費用偏高,因為需要制作客制化的板子,所以一般這種無(wú)線(xiàn)測試治具的費用可能會(huì )高出一般的針床治具約50%~65%,而且僅適合大量產(chǎn)穩定的產(chǎn)品,因為只要待測板上有任何的修改并移動(dòng)到測試點(diǎn),就必須重新制做客制化的電路板。