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PCBA In Line在线测试的现状

发表于2017-05-24

  1.      电子技术的飞速发展,使得电 子产品在国民经济各行业得到了广泛的应用。在工业 现场的自动控制、家用电器、办公设 备及航空航天系统中,电子产 品都起到了关键性的作用。其中,PCBA(Printed Circuit Board Assemble)作为电 子产品的重要组成部分,提供了 电路元件和元件之间的电气连接,是电子 产品中电路元件的支撑件。目前,PCBA变得越来越复杂,一块PCBA上常常 集成了数百乃至上千上万个元器件。当这些高密度多层PCBA在安装 到设备后才发现有故障而不能使用时,其损失相当巨大。因此在这些PCBA生产过程中,故障的 诊断和生产过程的控制成为影响企业效益的关键环节。

         随着科技的发展,电子产 品在人们的日常生活以及工业生产中广泛应用。电路板(PCBA)作为电 子产品的重要组成部分,其性能 在很大程度上直接决定着整个产品的质量。同时,随着我 国电子产品市场的壮大,对印刷 电路板的质量也有了更高的要求。相应地,为保障 电子产品的可靠性,对PCBA生产过 程中的测试要求也不断提高,在全球工业4.0、智能制造及中国制造2025等大环境下,逐步向自动化、智能化、高精度方向发展。

          在全球工业4.0、智能制造及中国制造2025等大环境下,现代化高效率、高效益的生产中,面对复杂的电子设备,传统的 人工测试不仅耗费大量的时间和人力资源,采用自 动测试平台促使生产自动化可有效缓解这种问题。因而在实际工作中,借助先进的 PCBA自动测 试技术才能应对当代复杂的电子仪器设备。但购买 国内外自动测试仪器设备的费用昂贵,大多数 企业之前投入购买的非自动化测试仪器设备尚未到达淘汰阶段。因而,大多数 企业电路制成板的测试还依赖于大量的人力手动方式来完成,致使自动化程度不高、诊断测试速度慢,浪费了 人力和时间降低了整体生产效率。为解决上述问题,自主研发低成本、高精度 多轨道式PCBA全自动在线测试平台,实现PCBA测试自 动化和测试设备通用化,提高PCBA测试的效率势在必行。

          电子技 术的发展带动了测试技术的同步发展,为了提高PCBA的检测 及维修的自动化程度,国际上 从上世纪六七十年代,就开始 了印制板自动测试系统的研制。最早出 现的是在线测试仪ICT(In—Circuit Test),主要是 针对元件和装连质量的检验。在线测 试是基于物理接触及加电测试的。PCBA通过ICT测试,可以从 一定程度上快速地发现不良元器件、制造缺陷,同时提 供诊断维修报告。ICT源于美国,接着,随着日 本经济的腾飞尤其是其电子产业形成规模,ICT测试技 术得到了迅猛的发展,后来延续到台湾,2000年国内的ICT形成气候,ICT测试已 成为电子产品加工行业一种非常普及的技术。

          与ICT技术同 时起步的还有自动化测试仪(ATE,Automatic Test Equipment),主要用 于测试集成电路及其外围相关电路的功能,是针对特定IC元件及PCBA电路测试的一项技术。ATE按测试 的目的又可划分为特性测试、产品测试、老化测 试和入厂测试等。ATE技术的发展史代表了PCBA整机测 试系统的形成史,并逐步成为PCBA测试的主流,很多专业的ATE系统集成商应运而生,即使在现在,在许多 电子整机产品加工企业中,对一些 包含智能芯片的PCBA,ATE仍是电 路功能测试的首先方案。
          目前,国外用于 PCBA 的典型 自动在线测试机产品:Agilent公司制 造的系列电路板测试系统,不仅提 供在线测试能力而且还具有其他测试功能,可对PCBA进行最广泛的测试,因而能 够满足大多数主流电子产品制造商的需求。测试系 统加入了新的基础架构,以便更加灵活地添加、控制和 连接外部电子设备或仪器。该系统 允许将外部电子设备插入测试机台,如同该 设备已经集成到系统中。外部电 子设备可以是功能性测试电路,用于为 ICT 提供额 外的功能测试范围,或者为 被测单元提供额外的激励,以提高测试覆盖率。外部电子设备控制、测试顺 序和测试结果仍通过BT-BASIC 测试程序来实现,由用户 熟悉的测试机台的电脑实施。台湾用于 PCBA 的典型 自动在线测试机产品:台湾制造的INLINE組裝电 路板测试机可以依客户的测试需求,提供经 济客制化的测试解决方案,并且可 完全满足大多数客户之测试要求。INLINE整合MDA和可选择性的 ICT及FT测试功能于同一平台,可以精简人力,缩短测 试时间并提高产能。国内用于PCBA的自动 在线测试机可以全自动在线测试ICT和FT功能测试,并配置 自动线路板筛选器,独立的待测板接驳,实现无缝高速传输。
          目前,市场上 全自动测试生产线通常根据客户的需求全新设计而成,因此目 前大部分传统生产线需增加自动测试功能,必须对 整条生产线重新设计和更换。或者采 购全新的自动化测试设备,而目前 的全自动化测试设备,都是基 于自身设备的自动化(即注重的是测试功能),存在通 用性不强的缺点,而且可 供选择的产品不多,选择此 类设备面临四个问题,一是采购成本增加;二是现 有的测试设备需要淘汰;三是不 同品牌的设备使用的测试治具不通用,造成后 续使用成本增加;四是新 设备的使用有一个培训、熟练的过程。
          深圳市 森力普电子有限公司自主研发的全自动PCBA In Line在线测试平台,采用光 学传感器加机械装置对PCBA进行高 精度定位和安全防护,采用SMEMA标准接口,兼容常用上板机、移板机、盖章机、贴标机等,通用常用测试治具,可方便 快速地组建无人值守全自动测试生产线,嵌入现 有的测试设备对现有的测试生产线进行改造,无需淘 汰原有测试设备,无需对人员进行培训。具有低成本、高精度、高兼容性、通用性强、无人化的特点,易于推广到PCBA制造厂家。
          该项目的研发、生产技术,属于国内首创,趋于国内领先地位,申请了 多项发明专利和实用新型专利及软件著作权,填补了 国内自动化测试改造的技术方案空白。对于提高国内PCBA测试的 自动化水平和生产效率具有重要意义。

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