ATE测试原理.doc

12/12 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、二极管、晶体管、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质量, 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,它把待测组件隔离起来,而不受它线路的影响.(如下列图示).计算机程序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,计算机程序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:一般小电阻量测(0.12)，可以把它当成JUMPER的方式测量但只可量测有无缺件. 若需较精确的量测，就须用四端量测. 原理如下：问小电阻如何量测 ?信号源和量测各有自己的回路，因此可准确量测RX上的压降。应用：小电阻如 0.110，小电感，小电容量测时会受到 cable 和探针接触不良的影响，而造成 测试不稳，而四线量测就可以解决这些问题。由二线式改为四线式量测法的修改说明如下：a. relay board需做以下修改，JA， JB， JC 跳线拿掉， 使之开路OPEN。b. JA0， JA1， JA2， JA3， JB0， JB1， JB2， JB3， JG0， JG1， JG2， JG3原本短路情况为将其断开，短路另一侧。c. 此时Relay board只剩下32点， 因为第二连接器已被当成sense使用。d. 程序方面须做如下设定：DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABGR10.130%30%D112e. 在此设定下，电阻值最小可量测到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)漏电流量测：假设C1为100uF25V，将程序修改为STEP 2，按F9测试量测电容之正常漏电流，并将它填入STDVAL，如果C1反向则漏电流会增大STEPDEVICESTDVALACTVAL+%-%MDAB1C10100uF3030DT10202C11.4mA10V3030CM1020注：每个电容值耐压都有不同，所以在ACTVAL之电压是不一定的。(5)三端点量测：此方法用于量测电解电容，此量测法须于电容上端栽针(如图)，程序修改如下：STEPDEVICESTDVALACTVAL+%-%MDTABG3C2010uF3030DC0102004C20.10.2V300LV10301020四.二极管量测法: (1).DIODE一般量测: (2).两并联DIODE量测法: 二极管并联须用CM mode 量测。程序须设定如下：STEPDeviceLcSTDACT+%-%MDRGTMAB1D1A100.7V3030DT0010202D1A140mA0.7V1010CM001020STEP2须加电压(ACTVAL) 0.6V左右，调整ACTVAL电压使其电流量到约40mA。五.三极体(FEA)量测方法:FET可分为二种：a. JFET、b. MOSFET 空乏型及增强型。(1)MOSFET增强型如图：程序设定如下： DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG1Q100.7V30%30%DT32Q10.23V10%70%N231控制闸极(gate)电压由2V3V直到导通为止，即可测试出来。(2) JFET. MOSFET空乏型程序设定如下：DeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG1Q133V30%30%PF221Q10.201V30%90%N231控制闸极(gate)电压直到夹止。 (3)用三端点量测法来测试晶体管日规晶体管量测只须量BC、BE两端之二极管，就可量测到是否空焊反接 (如程序1、2项)，但美规晶体管由于Base脚在中间，因此须用三端点来量测 (程序第3项)，才能侦测到反接的问题。何用三端点量测法来测试晶体管 ?程序设定如下STEPDeviceSTDVALACTVAL+%-%MDABG11Q100.7V30%30%DT12 2Q100.7V30%30%DT133Q10.2V1V10%-90%N231控制基极(B)电压，使晶体管饱合。六.IC的量测方法:七.电压量测法:(举例说明)首先需要外加电源， 机器的修改方法如附图A。a. 治具追加一个有Molex 7 pin母座之转换版。b. Pin 1 (输出为5V)接至 NET NAME 为 VCC的探针 (预设为2号探针)。c. Pin 2 (为电源输出的GND)接至 NET NAME 为GND的探针 (预设为5号探针)。d.Pin 7(输出为3.3V) 接至 NET NAME 为VCC3的探针 (预设为10号探针)。e. 参考附图B及下列程序， 便可测试其电源稳压IC之输出电压VCC2， VTT。STEPDeviceLcSTDACT+%-%MDRGTMAB123456789ABCDEFGE1VccA150V1010HV01025000100000000000012Vcc3A13.30V1010HV00105000100000000000013ENDA112V0V55 HV00155000000000000000014+12VA12.50V55HV00805000100000000000015V2.5A12.10V55HV00995000100000000000016VTTA11mA0.1V0000CM01025000000000000000017ENDA11mA0.1V0000CM01025000000000000000018ENDA10.10V1000HV01025000000000000000019ENDA11mA0.1V0000CM0101050000000000000000110ENDA10.10V1000HV0101050000000000000000111ENDA11mA0.1V0000CM0101550000000000000000112ENDA10.10V1000HV01015500000000000000001假设STEP 8， 10 和12未放它至0.1V以下， 须增加STEP 7， 9 和11的TM值， 继续量测直到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。 宽带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的软件功能，无论是在测试前的程序制作支持软件, 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)供厂商做质量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数据：*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数据格式 (1)由Cadence，Allegro，Valid生成的檔。（如：*.fab，*.val等）(2)由Mentor生成的檔。（如：neutral.vss, pf.vss, route.vss等）(3)由Pads生成的檔。（如：*.asc等） (4)由Pcad生成的檔。（如：*.pdf等） (5)由Protel生成的檔。（如：*.pcb, *.pro等） (6)由Zuken生成的檔。（如：*.udf, *.mdf, *.ccf等）*计算机自动选点系统所需GERBER数据QUANTACN-M2-SOFTWARE-GROUP 2020-1-19 (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. 当R110R2，