飞针测试机的原理

飞针测试的开路测试原理和针床的测试原理是相同的，通过两根探针同时接触网络的端点进 行通电，所获得的电阻与设定的开路电阻比较，从而判断开路与否。但短路测试原理与针床 的测试原理是不同的。由于测试探针有限(通常为4-32根探针)，同时接触板面的点数非 常小(相应4-32点)，若采用电阻测量法，测量所有网络间的电阻值，那么对具有N个网 络的PCB而言，就要进行N2/2次测试，加上探针移动速度有限，一般为10点/秒到50点/ 秒，不同的测试方法有：充/放电时间(Charge/discharge rise time)法、电感测量(Field measurement)法、电容测量(Capacitance measurement)法、相位差(Phase difference)和 相邻网(Adjacency)法、自适应测试(Adaptive measuring)法等等。+1.1充/放电时间法每个网络的充/放电时间(也称网络值，net value)是一定的。如果有网络值相等，它们之 间有可能短路，仅需在网络值相等的网络测量短路即可。它的测试步骤是，首件板：全开路 测试一全短路测试一网络值学习；第二块以后板：全开路测试一网络值测试，在怀疑有短路 的地方再用电阻法测试。这种测试方法的优点是测试结果准确，可靠性高；缺点是首件板测 试时间长，返测次数多，测试效率不高。最有代表性的是MANIA公司的SPEEDY机。1.2电感测量法电感测量法的原理是以一个或几个大的网络(一般为地网)作为天线，在其上施加信号，其 他的网络会感应到一定的电感。测试机对每个网络进行电感测量，比较各网络电感值，若网 络电感值相同，有可能短路，再进行短路测试。这种测试方法只适用于有地电层的板的测试， 若对双面板(无地网)测试可靠性不高；在有多个大规模网络时，由于有一个以上的探针用 于施加信号，而提供测试的探针减少，测试效率底，优点是测试可靠性较高，返测次数低。 最有代表性的是ATG公司的A2、A3型机，为弥补探针数量，该机配有8针和16针，提 高测试效率。1.3电容测量法这种方法类似于充/放电时间法。根据导电图形与电容的定律关系，若设置一参考平面，导 电图形到它的距离为L，导电图形面积为A，则C=£A/L。如果出现开路，导电图形面积减 少，相应的电容减少，则说明有开路；如果有两部分导电图形连在一起，电容响应增加，说 明有短路。在开路测试中，同一网络的各端点电容值应当相等，如不相等则有开路存在，并 记录下每个网络的电容值，作为短路测试的比较。这种方法的优点是测试效率高，不足之处 是完全依赖电容，而电容受影响因数较多，测试可靠性低于电阻法，特别是关联的电容和二 级电容造成的测量误差，端点较少的网络(如单点网络)的测试可靠性较低。目前采用这种 测试方法的有HIOKI和NIDEC READ公司的飞针测试机。1.4相位差方法此方法是将一个弦波的信号加入地层或电层，由线路层来取得相位落后的角度，从而取得电 容值或电感值。测试步骤是首件板先测开路，然后测其他网络的相位差值，最后测短路；第 二块以上板先测开路，再测网络相位差值，对有可能的短路再用电阻法测试验证。这种方法 的优点是测试效率较高，可靠性高；不足之处是只适合测4层以上的板，如测双面板只能 用电阻法。目前采用这种测试方法的公司有MicroCrafto1.5自适应测试法自适应测试法是每个测试应用过程都是一次测试完成后，根据扳子具体情况和测试规范，设 备自己选择适当的测试过程，如一个网络的网络值（充电时间或电容等）小于设备测试误差， 设备会自动采用电阻测试和电场测试。这种测试方法速度最快，测试效果最好。不过，到目 前还没有接触过采用此种测试方法的测试机。