電子產(chǎn)品自動(dòng)測(cè)試技術(shù)

文/朱凌 李鎮(zhèn) 楊昌毅

電子產(chǎn)品自動(dòng)測(cè)試技術(shù)

文/朱凌1李鎮(zhèn)2楊昌毅2

對(duì)電子產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用相關(guān)自動(dòng)電子測(cè)試技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間之內(nèi)對(duì)其中的質(zhì)量問題和具體的位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。目前，對(duì)電子產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，主要手段包括:在線檢測(cè)，機(jī)器視覺檢測(cè)，功能檢測(cè)。通過自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)電子產(chǎn)品的缺陷進(jìn)行排除，并全方位的制定電子產(chǎn)品測(cè)試的解決方案，從而保障電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

電子線路 自動(dòng)測(cè)試技術(shù) 機(jī)器視覺

電子產(chǎn)品的檢測(cè)主要分為在線測(cè)試和功能測(cè)試這兩項(xiàng)內(nèi)容，用不同的測(cè)試方案，最終檢測(cè)的結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)一定的差距。其中在線測(cè)試方案運(yùn)用到電子產(chǎn)品測(cè)試中更加注重整體的質(zhì)量，功能測(cè)試方案著重測(cè)試的效率。隨著技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的多樣性日益增加，因此在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，還需要根據(jù)不同的電子產(chǎn)品，運(yùn)用與之相適應(yīng)的測(cè)試方案。

1 電子產(chǎn)品自動(dòng)測(cè)試技術(shù)

1.1 在線測(cè)試（ICT）

ICT主要是通過測(cè)試探針接觸PCB出來的測(cè)試點(diǎn)來檢測(cè)線路開路、短路、零件的焊情況,可分為開路測(cè)試、短路測(cè)試、元件功能測(cè)試、元器件的漏裝、錯(cuò)裝、參數(shù)值偏差、焊點(diǎn)連焊等故障，并將故障是哪個(gè)組件或開短路位于哪個(gè)點(diǎn)準(zhǔn)確報(bào)告用戶。

ICT的故障直接定位在具體的元件、器件管腳、網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)上，故障定位準(zhǔn)確。采用程序控制的自動(dòng)化測(cè)試，操作簡(jiǎn)單，測(cè)試快捷迅速，單板的測(cè)試時(shí)間一般在幾秒至幾十秒。

1.2 利用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)電子線路進(jìn)行在線缺陷測(cè)試（AOI）

近年來快速發(fā)展的機(jī)器視覺技術(shù)提供了電子線路檢測(cè)的新視角。機(jī)器視覺指采用計(jì)算機(jī)感觀現(xiàn)實(shí)世界的事物，代替了人眼的視覺功能。

機(jī)器視覺技術(shù)通過相機(jī)來獲取待測(cè)物體圖像，對(duì)采集的待測(cè)圖像迅速地進(jìn)行圖像處理和模式識(shí)別算法，從而獲得待測(cè)目標(biāo)位置，規(guī)格大小，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和缺陷方向等圖像特征信息，可在電路板生產(chǎn)過程中進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，對(duì)元器件辨別與確定位置，檢測(cè)缺陷，剔除不合格的產(chǎn)品，如表1所示。

表1：機(jī)器視覺測(cè)試（AOI）與在線測(cè)試（ICT）的比較

1.3 有源測(cè)試

有源測(cè)試是建立在電路板與電路接通的基礎(chǔ)上，對(duì)需要進(jìn)行測(cè)試的元件通過端口，從而對(duì)電子產(chǎn)品中的信號(hào)和矢量進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)相關(guān)電子產(chǎn)品的端口檢查完畢之后，就可以根據(jù)產(chǎn)品中的信號(hào)反應(yīng)情況，有效判斷元件是否處于正常狀態(tài)。除此之外，這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)還能夠?qū)﹄娮赢a(chǎn)品中的線路芯片功能進(jìn)行有效測(cè)試，如表2所示。

表2：有源測(cè)試種類及優(yōu)缺點(diǎn)

1.3.1 強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)技術(shù)

電子元件在檢測(cè)的過程中需要在輸出的端口與自身元件相互連接，需要注意的是被檢測(cè)的元件之中還應(yīng)該包含前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路。首先在對(duì)電子產(chǎn)品的元件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要通過信號(hào)發(fā)動(dòng)的方式通常是根據(jù)不同頻率的信號(hào)進(jìn)行判斷，通過不用頻率的反射情況，從而對(duì)元件中出現(xiàn)故障的具體位置進(jìn)行判斷。在檢測(cè)的過程中難免會(huì)造成一定程度的輸出阻礙，因此在測(cè)試的過程中，需要將電壓控制在一定范圍中，才能夠提高檢測(cè)的正確率。

1.3.2 邊界掃描技術(shù)

對(duì)電路芯片測(cè)試時(shí)，首先是對(duì)電路中的電壓和電子元件中的芯片進(jìn)行測(cè)試，使電壓處于穩(wěn)定的狀態(tài)，其發(fā)生的信號(hào)處于穩(wěn)定狀態(tài)就可以更加深入的對(duì)電子元件進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)引腳相連中的開關(guān)也需要是處于連接的狀態(tài)，從而保證外部電路的穩(wěn)定性，也可以對(duì)引腳進(jìn)行直接測(cè)試。除此之外還需要對(duì)外部電路情況進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)短路的情況，從而確保集成芯片可以進(jìn)行多次串聯(lián)，從而優(yōu)化測(cè)試步驟。

1.3.3 FT功能測(cè)試

FT功能測(cè)試主要是將電子設(shè)備或者是電路板當(dāng)作黑箱進(jìn)行測(cè)試處理。在測(cè)試的過程中，通過對(duì)外連接的方式，保證信號(hào)的輸出，從而確保電子產(chǎn)品在一定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。這種方法可以有效節(jié)約測(cè)試的時(shí)間，減少測(cè)試的步驟。同時(shí)，提高檢測(cè)的效率，節(jié)約檢測(cè)成本。在將電子元件插入到系統(tǒng)中時(shí)，可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)軟件編程的內(nèi)容，通過解決方案對(duì)故障發(fā)生位置精準(zhǔn)定位。

2 結(jié)語

本文是對(duì)不同測(cè)試技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行明確，提出在對(duì)電子產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)試時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況選用相適應(yīng)測(cè)試方式。一般情況下，對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、批量首先選擇在線測(cè)試或機(jī)器視覺方案，也可考慮兩者結(jié)合，再對(duì)電子產(chǎn)品中的功能性進(jìn)行測(cè)試，這樣可以提高檢測(cè)的精準(zhǔn)性，排除缺陷產(chǎn)品，從而保證成品的質(zhì)量。

[1]蔣日輝.電子線路自動(dòng)測(cè)試技術(shù)分析[J].探索科學(xué),2016(06):108.

[2]王琳,劉邁.電子線路自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(bào),1999,25(03):108-111.

[3]劉良江.先進(jìn)電子制造生產(chǎn)線機(jī)器視覺檢測(cè)方法與技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2009.

[4]曹亮.基于機(jī)器視覺的電路板檢測(cè)系統(tǒng)與方法的研究[D].哈爾濱:黑龍江大學(xué),2014.

作者單位1.浙江省檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院 浙江省杭州市 311215
2.浙江立德產(chǎn)品技術(shù)有限公司 浙江省杭州市 311215