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电子产品制造

组装测试

一、引言

电路板组装后的功能测试一般称之为FVT(Function Verification Test,功能验证测试)或FCT(Function Test,功能测试),其目的是为了抓出组装不良的板子,透过仿真电路板实装成整机时的全功能测试,以期抓出在组装成整机以前把所可能有瑕疵的电路组装板抓出来,免得组装成整机后才发现不良,还要全部拆掉重组工时浪费。

这种功能测试机台的样貌会随着产品的大小、形状而可能有所变化,另外功能测试的方式也可以视时间的急迫性、测试板的数量、与造价而有不同的选择。我所知道也较常用的功能测试方式大概可以分成下列几种。

二、电路板整机实插功能测试:

通常一台整机产品里面都由一片以上的电路板组合而成,所谓实插就是将组装一台整机所需要用到的所有电路板、零件等都实际组装起来,但不需要装进机壳里,因为要测试电路板的功能,所以必需要让电路板方便拆装。至于实插到什么程度就要视测试到哪些功能而定了,理想的状况当然是要可以测试全部的功能,如果不行的话,也要可以测试大部分的功能,重点应该是要可以抓到重大问题,比如说插电源能不能启动、按键功能是否都正常、屏幕有没有正常显示等,要不然测试就没有意义了,干脆全部装成整机再测试就可以了。

另外,在开始测试以前还得先准备一套功能都正常的电路板来当作标准样板(GOLDEN SAMPLE),假设一套板子有A、B、C三块板子,当要测试A板子时,就把B、C标准样板拿出来当治具,只更换A板做测试,以此轮流完成三片板子的测试。

这种测试方法的最大问题是容易损坏标准样板(GOLDEN SAMPLE),因为有些电路板与电路板间的联接器或是扁平电缆无法耐得住太多次的插拔,所以一般会使用延长接线,好处是延长接线可以方便组装,不至于让所有的板子统统挤在一起,另外延长接线也比较便宜而且容易更换,用坏了就换一条,比用坏一片电路板来得划算。可是有些零组件的功能对讯号有特殊的需求,就无法使用延长接线,如条形码扫描机(barcode)、触控屏幕等。需要花很多时间(labor)也是这种测试方法的缺点,所以这种方法通常只使用在像EVT(Engineer Verification Test)阶段,生产数量较少或是电路板设计还未最后确定前的情况下。

三、针床功能测试机:

这个方法是利用电路板上预先留好(layout)的测试点(Test Point),然后用探针(needle)把讯号引接出来做完整的功能测试。

测试的时候只要把板子放进测试机台,然后经过机械动作把探针顶出来接触到待测板子的测点,这样就可以把待测板仿真成链接整机的样子,最后在机台上操作测试所有的功能就可以了。

如果整机是有屏幕及按键的产品,就会把这些零组件的讯号都引出来,以方便对板子下指令与查看结果;如果产品没有屏幕及按键,就要额外透过传输接口连接到计算机来操作并查看测试的结果。

制作这种功能测试机台的时后,一般都需要有一台已经确定功能测试完整的整机,治具厂商会把产品的零件分拆安装到测试治具之中,然后用一头连接探针另一头焊接扁平电缆的方式连接到各别的板子,探针基本上取代原本整机时连接各电路板之间的联接器及扁平电缆,这样才能达到快速上下(loading/unloading)待测板的目的,而且使用治具也较不易伤害到标准样板,不用经常更换标准样板。

二、无线针床功能测试机:

英国365体育投注提现要多久这种功能测试机台是改良原本的针床测试机,它把原本连接在测试探针后面的线材取消,转而用一块客制化的电路板来取代,也就是说原本探针只有一头与待测试的板子接触,现在变成探针的两头都与电路板接触,只是一头一样接触在待测板上,而另一头则接触在客制化的电路板上。这块电路板可以依需要跑线路,然后连接至整机的其他电路,也可以把原本与其他电路板间的连接方式设计进来,达到与产品完全结合的方式,有点类似Big board,这有助解决一些对讯号干扰特别敏感零组件的操作问题,因为线路跑在电路板上,所以可以作一些大面积的接地层来隔绝线路间的干扰;另外维修起来也比较容易,因为没有太多复杂的扁平电缆,不需要一条条扁平电缆找下来,或担心那条焊线断了。

缺点是费用偏高,因为需要制作客制化的板子,所以一般这种无线功能测试治具的费用会高出一般的针床功能测试治具约40%~70%左右,而且仅适合大量产稳定的产品,因为只要电路板有任何的设计变更移动到了测试点,就必须重新制做客制化的电路板。

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