ATE测试原理.doc

13/13 ATE测试原理一简介:在线测试机(IN CIRCUIT TESTER)是经由量测电路板上所有零件,包括电阻、电容、电感、二极体、电晶体、FET、SCR、LED 和IC等, 检测出电路板产品的各种缺点诸如 : 线路短路、断路、缺件、错件、零件不良或装配不良等, 并明确地指出缺点的所在位置, 帮助使用者确保产品的品质, 并提高不良品检修效率. 它还率先使用可用数亿次开关的磁簧式继电器(REED RELAY), 是当今测试涵盖率最高, 测试最稳定, 使用最方便, 提供数据最齐全的在线测试机.二.隔离(GUARDING)测试原理:在测试ACT测试最大的特点就是使用GUARDING的技巧,它把待测元件隔离起来,而不受它线路的影响.(如下列图示).电脑程式自动选择恰当的隔离点可选择多个. V R1 ADC R I R2三.电阻的量测方法: (1)定电流测量法: 使用定电流测量法,电脑程式会根据待测电阻的阻值自动设定电流源的大小. V A ADC R B R=V/I (2)定电压测量法: 当待测电阻并联大电容时,若用定电流测量法,大电容的充电时间过长,然而使用定电压测量法可以缩短测试时间. C 大电容 R (3)相位测量法: 当电阻与电容并联时,如果用电流量测法无法正确量测时,就需要用相位量测法来量测来做测试.此法利用交流电压为信号源,量测零件两端的电压与电流的相位差,藉以计算出各别的电阻抗,电容抗或感抗. R C R L (4)小电阻的量测:一般小電阻量測(0.12)，可以把它當成JUMPER的方式測量但只可量測有無缺件. 若需較精確的量測，就須用四端量測. 原理如下：問小電阻如何量測 ?信號源和量測各有自己的回路，因此可準確量測RX上的壓降。應用：小電阻如 0.110，小電感，小電容量測時會受到 cable 和探針接觸不良的影響，而造成 測試不穩，而四線量測就可以解決這些問題。由二線式改為四線式量測法的修改說明如下：a. relay board需做以下修改，JA， JB， JC 跳線拿掉， 使之開路OPEN。b. JA0， JA1， JA2， JA3， JB0， JB1， JB2， JB3， JG0， JG1， JG2， JG3原本短路情況為將其斷開，短路另一側。c. 此時Relay board只剩下32點， 因為第二連接器已被當成sense使用。d. 程式方面須做如下設定：DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABGR10.130%30%D112e. 在此設定下，電阻值最小可量測到0.01。四.电容量测: (1)交流定电压源量测:略 (此测试方法与以上电阻测试方法类同) (2)直流定电流源:略 (此测试方法与以上电阻测试方法类同) (3)相位测量法:略 (此测试方法与以上电阻测试方法类同)11.(4)漏電流量測：假設C1為100uF25V，將程式修改為STEP 2，按F9測試量測電容之正常漏電流，並將它填入STDVAL，如果C1反向則漏電流會增大STEPDEVICESTDVALACTVAL+%-%MDAB1C10100uF3030DT10202C11.4mA10V3030CM1020註：每個電容值耐壓都有不同，所以在ACTVAL之電壓是不一定的。(5)三端點量測：此方法用於量測電解電容，此量測法須於電容上端栽針(如圖)，程式修改如下：STEPDEVICESTDVALACTVAL+%-%MDTABG3C2010uF3030DC0102004C20.10.2V300LV10301020四.二极体量测法: (1).DIODE一般量测: (2).两并联DIODE量测法: 二極體並聯須用CM mode 量測。程式須設定如下：STEPDeviceLcSTDACT+%-%MDRGTMAB1D1A100.7V3030DT0010202D1A140mA0.7V1010CM001020STEP2須加電壓(ACTVAL) 0.6V左右，調整ACTVAL電壓使其電流量到約40mA。五.三极体(FEA)量测方法:FET可分為二種：a. JFET、b. MOSFET 空乏型及增強型。(1)MOSFET增強型如圖：程式設定如下： DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG1Q100.7V30%30%DT32Q10.23V10%70%N231控制閘極(gate)電壓由2V3V直到導通為止，即可測試出來。(2) JFET. MOSFET空乏型程式設定如下：DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG1Q133V30%30%PF221Q10.201V30%90%N231控制閘極(gate)電壓直到夾止。 (3)用三端点量测法来测试电晶体日規電晶體量測只須量BC、BE兩端之二極體，就可量測到是否空焊反接 (如程式1、2項)，但美規電晶體由於Base腳在中間，因此須用三端點來量測 (程式第3項)，才能偵測到反接的問題。何用三端點量測法來測試電晶體 ?程式設定如下STEPDeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG11Q100.7V30%30%DT12 2Q100.7V30%30%DT133Q10.2V1V10%-90%N231控制基極(B)電壓，使電晶體飽合。六.IC的量测方法:七.电压量测法:(举例说明)首先需要外加電源， 機器的修改方法如附圖A。a. 治具追加一個有Molex 7 pin母座之轉換版。b. Pin 1 (輸出為5V)接至 NET NAME 為 VCC的探針 (預設為2號探針)。c. Pin 2 (為電源輸出的GND)接至 NET NAME 為GND的探針 (預設為5號探針)。d.Pin 7(輸出為3.3V) 接至 NET NAME 為VCC3的探針 (預設為10號探針)。e. 參考附圖B及下列程式， 便可測試其電源穩壓IC之輸出電壓VCC2， VTT。STEPDeviceLcSTDACT+%-%MDRGTMAB123456789ABCDEFGE1VccA150V1010HV01025000100000000000012Vcc3A13.30V1010HV00105000100000000000013ENDA112V0V55 HV00155000000000000000014+12VA12.50V55HV00805000100000000000015V2.5A12.10V55HV00995000100000000000016VTTA11mA0.1V0000CM01025000000000000000017ENDA11mA0.1V0000CM01025000000000000000018ENDA10.10V1000HV01025000000000000000019ENDA11mA0.1V0000CM0101050000000000000000110ENDA10.10V1000HV0101050000000000000000111ENDA11mA0.1V0000CM0101550000000000000000112ENDA10.10V1000HV01015500000000000000001假設STEP 8， 10 和12未放它至0.1V以下， 須增加STEP 7， 9 和11的TM值， 繼續量測直到STEP 8， 10 和12的STD 值至0.1V以下Agilent TestJet Technology美国安捷伦公司针对SMD IC接脚开路难以完整侦测的问题，成功的研发出Agilent TestJet Technology的技术以因应。于JET-300 ICT 系统上配备了此技术，大幅提升了数字电路板的可侦测率。计算机主机板、适配卡或传真机、调制解调器的机板皆可得到满意的测试效果。其应用上的优点如下：1. Agilent TestJet Technology的功能是利用量测一个铜箔板与IC脚框(Frame) 之间的电容量来侦测接脚的断路与否。此技术无需撰写任何程序，即可做正确而迅速的测试。 2. Agilent TestJet Technology可测试各种不同包装的IC, 如 Insertion type，PLCC type，QFP type，TAB type，PGA type (无接地者)，BGA type (OMPAC)等都可测试。 3. Agilent TestJet Technology也可用来侦测各种插座的接脚断路，不论是Insertion type或是 SMD type皆可侦测。 宽频而准确的相位分离量测法对于在RC或RL并联电路中的R.L.C. 可用相位测量法，分别量出其零件值，由于信号源频率宽广(100Hz到1MHz)，因此可以侦测的范围优于一般的ICT，像下图线路中的零件都可以准确量测。三端点、四端点量测可对三端点的零件如 TRANSISTOR，DIGITAL TRANSISTOR，FET，SCR等。或四端点零件如 PHOTO COUPLER，做正确的测试，如有反插或零件损坏，必可测出。TRANSISTOR的值也可量测。电解电容极性测试以三端点法侦测铝质电解电容极性反插，可测率100%；以测漏电流方式侦测电解电容极性反插，可测率极高。软件系统JET-300拥有超越一般ICT的软体功能，无论是在测试前的程序制作支持软体, 或是测试后的不良信息和数据分析，都有高水平的表现。在微软中文窗口环境下执行的系统程序，操作容易，功能强大。最差零件(焊点)排行榜系统可打印出不良数最多的零件(前十名)和不良次数最多的焊点( 前十点)供厂商做品质控制或制程改善的参考。测试数据统计的日报表和月报表图表上半的长条图用以显示当月份每日累积OPEN/SHORT，零件不良率及整个测试的可接受率。图表的下半派图用以清楚明了地显示当日各不良原因的百分比。网络实时监控系统如果把多台ICT连到内部网络系统 ，则每一台ICT的测试统计数据都可以在网络上的任何一台计算机上显示，管理者可以很方便地随时查看生产线的状况。网络错误讯息查询系统只要把ICT 和检修站都连到内部网络系统, 则在检修站就可以检视到不良板的所有错误讯息，包括：打印机的印出讯息和错误图形显示。待测板图形显示功能可在待测板不良发生时，明白显示不良零件或焊点的位置，亦可在零件位置查询时显示零件的位置，此功能可大大缩短不良品检修的时间和程序调适的时间。如果厂内有网络联机系统，则此图形亦可在维修站的屏幕上显示出来。主要优点 测试速度快 测试稳定性好 误测率低 易操作，易维护。 制作针床所需客户提供以下资料：*实装板1块*材料表1份*线路图1份 *空 板1块 *计算机自动选点系统所需CAD资料格式 (1)由Cadence，Allegro，Valid生成的文件。（如：*.fab，*.val等）(2)由Mentor生成的文件。（如：neutral.vss, pf.vss, route.vss等）(3)由Pads生成的文件。（如：*.asc等） (4)由Pcad生成的文件。（如：*.pdf等） (5)由Protel生成的文件。（如：*.pcb, *.pro等） (6)由Zuken生成的文件。（如：*.udf, *.mdf, *.ccf等）*计算机自动选点系统所需GERBER资料QUANTACN-M2-SOFTWARE-GROUP 2020-1-23 (1)Aperture file(D-Code) (2)Component side layer(Top layer) (3)Solder side layer(Bottom layer) (4)Silk screen component layer (5)Silk screen solder layer (6)Solder mask component layer (7)Solder mask solder layer (8)VCC plane layer (9)GND plane layer (10)Drill map layer (11)Inner layer110 ParalleledR1L1C1D1R21234L22567C23689D2479101. 當R110R2，