功能测试总是作为最后的制造步骤,它提供了成品PCB的决定。

在电子组件中发现缺陷是一项永无止境的探索,这是因为需要改进组装工艺和产品质量,并降低制造成本。随着时间的推移,这项研究发现了广泛的测试和检查策略。

有几种PCB测试策略可供选择,包括功能、电路内、边界扫描和制造缺陷分析仪。在线测试一直是一种流行的测试策略。电路测试人员在将单个元件焊接到PCB上后对其进行评估。电路测试可以追溯到一个更简单的时代,当时PCB是单面的,钉床可以接触到另一面的电路板。电路测试背后的理论是,如果PCB设计和制造正确,它将正确运行。CheckSum(华盛顿州阿灵顿)的市场经理肯·哈尔曼(Ken Hallmen)说:“电路中的人说,‘看,如果设计是正确的,已经过验证,而且进来的部件是好的,我真正想做的就是确保我把它们正确地组装在一起。”。

随着高密度印刷电路板的引入,电路节点访问已经减少。电路板已经从简单发展到复杂,例如双面和多层电路板。这种密度的增加意味着在较小的封装系统中性能和功率的提高。它还允许更小、更高性能的产品。然而,这可能意味着电路测试的麻烦。一些行业观察家预测,电路测试将下降,功能测试将成为测试行业的领头羊。

功能测试的功能

功能测试始终是制造计划中的最后一个把关人。它提供了成品PCB的决定权。当您到达功能测试仪前,您正在测试产品的功能。你不是在测试电路板是否良好。你不是在测试焊料是否存在。你不是在测试零件是否在公差范围内。你要测试的是它是否正常工作。“功能测试人员查看整个产品。它从‘我们知道所有部件都在那里,并且组装正确。所有部件都能正常工作吗?’的角度来看,如果此设备速度有点慢,或者无法与下一个设备通信,则总有一些故障。因此,您必须确保所有部件都能通信。”Teradyne(波士顿)商业功能测试产品营销经理Bob Stasonis说。

为了测试PCB的功能,功能测试仪通过边缘连接器或测试探针点与PCB连接。然后复制PCB的最终电气环境。“例如,如果PCB是进入计算机内部插槽的最终产品,那么在功能测试期间,将模拟其投入使用时实际进入的插槽。如果PCB是进入PCI接口,或者是调制解调器,将在所有正确的位置应用电或通信。测试程序ram随后将通过一系列代码来确定需要做什么来确保一切正常,”JOT Automation(德克萨斯州欧文市)业务开发经理Tim Nolte说。

功能测试的缺陷

功能测试当然不是一个完美的测试解决方案。功能测试涉及大量的可变性,因此非常复杂。变量包括要测试多少PCB、需要什么类型的输入或刺激、期望的结果以及测试参数。“在某些情况下,您会对某个设置进行功能测试。然后再次进入,通过软件,您会设置稍有不同的电路板或产品。然后再次执行相同的测试,以查看是否得到所需的更改。您实际上可以执行一个测试,该测试可能有50、60、70个不同的测试例程,您将执行这些测试n-取决于产品,”安捷伦科技(加州帕洛阿尔托)的产品经理Duane Lowenstein说。“然后,如果你告诉两家公司使用相同的产品并设置相同的功能测试,你可能会得到不同的功能测试。这就是为什么业界在获得标准平台方面非常缓慢的原因。标准平台通常是为某项技术设置的,正如我们所知道的,随着技术的发展,它们现在移动得相当快。Som早期,开发一个标准平台所需的时间要比这项技术所需的时间更长,”他总结道。

Hallmen表示同意。“必须有人编写一个功能测试程序。你必须说,‘在这里输入一些电压,在这里输入刺激,然后在那里寻找那个东西。如果这东西变低,这东西变高是很重要的。这非常复杂,每一块板都是独一无二的。这就像从图书馆里挑一本书一样。它们充满了文字。我们都知道这些词是什么,但每个词的顺序都不一样。所以这个人要去看看这本书是否正确。他们必须读完整本书,然后说,‘我想知道作者写这本书的时候是什么意思,’”他说。

功能测试也可能缺乏诊断功能。然而,一些公司正在引入为功能测试人员提供自动化诊断的软件。安捷伦技术公司(Agilent Technologies)的Fault Detective 2.0就是这样一个产品。故障检测自动化pcb和电子子系统在组装期间的功能测试诊断。模型在部件或总线级别描述每个测试路径。故障路径决定可能发生故障的设备。通过路径允许用户从考虑中删除一些部件。推理引擎检查模型和测试结果,生成一个可能组件原因的排序列表。

功能测试组件

功能测试人员和他们测试的产品一样独特。测试人员可以是独立的,热的模型或机架和堆栈。电子产品制造商可以让供应商设计并构建它,或者在某些情况下,公司可以使用其测试工程团队构建自己的定制系统。

不管它是自制的还是由测试系统制造商制造的,功能测试仪都应该有一些通用组件。功能测试仪通常包括系统、硬件和软件。

该系统包括物理机柜、待测试设备的接口、连接所有仪器的电缆、中央处理单元和监视器。

硬件是测试产品的仪器、电源和负载。硬件取决于要在该产品上测试的参数。软件是实际的操作系统、测试执行器和工具集。

功能测试系统的另一部分是开发环境。这是测试执行和将要采取的操作与如何使用硬件来运行产品进行交互的地方。

功能测试的未来

业内人士认为,未来的功能测试平台将需要当今在线测试系统中的许多功能。例如,模块化对于功能测试越来越重要。制造商正在从专利功能测试仪转向可重新配置的模块化测试系统。这对于为每个应用构建定制系统的电子制造商来说更具经济意义。

诺尔特预测,功能测试将继续从硬件转向软件。今天的工程师“可以制作虚拟测试系统。设计人员几乎可以抓住他们需要的东西,并将这些测试系统从一项工作转换为另一项工作,而无需更换硬件组件,”诺尔特说。

另一个有望扩展到功能测试的在线测试趋势是不同测试例程的公共“库”的可用性。例如,组件制造商将开始提供其组件的功能测试参数。“有人会开发一个操作系统,你只需插入这些组件,就可以创建一个不同的库。所以下次你推出新产品时,就不必从头开始了。”

Stasonis认为,测试制造商必须学会在必要时提供整体解决方案,但也要能够将其产品分开销售。“自己动手的人不会消失。我越来越多地看到这种情况。”“我们的客户的利润率受到挤压,他们再也不能来找我们要30万到50万美元的解决方案了。他们会在后面的房间里滚动一些东西,我想确保我们的工具和软件是其中的一部分。另一个优势是,如果他们标准化了工具集,需要一个完整的解决方案,他们也会来找我们。”Stasonis说。