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一、ICT的基本概念與應用場景

定義: ?

ICT(In-Circuit Test,在線測試)是一種針對PCB(印刷電路板)及焊接在其上的電子元件進行電氣性能檢測的技術,通過直接接觸電路板上的測試點(焊盤),對元件參數(shù)、電路連接等進行自動測試。  

應用場景: ?

主要用于電子制造業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),如PCB組裝(PCBA)后的質(zhì)量檢測,可快速定位焊接不良、元件失效、線路短路/開路等問題,提高生產(chǎn)效率和良品率。

二、ICT測試的核心硬件組成

1. ICT測試機 ?

   – 核心控制單元,包含處理器、測試程序存儲器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。  

   – 可生成測試信號(如電流、電壓)并接收反饋信號,通過算法分析判斷電路狀態(tài)。  

2. 測試探針板(Fixture) ?

   – 由數(shù)百至上千個探針(Pogo Pin)組成,探針尖端精準接觸電路板上的測試點。  

   – 探針通過導線與測試機的信號源和測量模塊連接,形成電氣通路。  

3. 電源與信號源 ?

   – 提供測試所需的直流電源或交流信號(如正弦波、方波),用于激勵被測電路。  

4. 數(shù)據(jù)采集與分析模塊 ?

   – 實時采集測試點的電壓、電流、阻抗等參數(shù),與預設標準值對比,生成測試報告。  

三、ICT測試的核心原理與流程

(一)測試前的準備:編程與夾具設計

1. 測試程序開發(fā)  

   – 基于電路板的原理圖和PCB設計文件,定義每個測試點對應的元件參數(shù)、測試條件(如測試電壓、電流范圍)。  

   – 示例:對電阻R1的測試程序需設定“測試電流1mA,預期電阻值100Ω±5%”。  

2. 探針板設計  

   – 根據(jù)測試點位置布局探針,確保每個測試點對應一個探針,且探針壓力適中(避免損傷焊盤)。  

(二)測試執(zhí)行流程

1. 電路板安裝  

   – 將PCBA固定在測試夾具上,探針通過機械壓力與測試點緊密接觸,形成電氣連接。  

2. 開路與短路測試(連通性測試)  

   – 原理:通過測試機向電路施加低電壓(如5V)或小電流,測量各測試點之間的阻抗。  

   – 判斷邏輯:  

     – 開路(Open):阻抗大于閾值(如10MΩ),說明線路斷開或元件未焊接;  

     – 短路(Short):阻抗小于閾值(如1Ω),說明線路或元件間異常導通。  

3. 元件參數(shù)測試  

   – 針對電阻、電容、電感、二極管、晶體管等元件,通過施加激勵信號并測量響應,判斷元件是否符合規(guī)格。  

   – 具體測試方法:

元件類型測試原理示例
電阻施加恒定電流,測量兩端電壓,計算阻值(R=V/I)。對 100Ω 電阻,通 1mA 電流,若電壓為 0.1V±5% 則合格。
電容施加交流信號(如 1kHz 正弦波),測量容抗(Xc=1/(2πfC)),計算電容值。對 10μF 電容,實測值需在 9.5μF~10.5μF 范圍內(nèi)。
二極管施加正向電壓(如 0.7V),測量正向電流;施加反向電壓,測量反向漏電流。正向電流應大于 1mA,反向漏電流應小于 1μA。
電感施加交流信號,測量感抗(XL=2πfL),計算電感值,或通過 LC 諧振電路測試。對 100μH 電感,在 10kHz 頻率下感抗應約為 6.28Ω。

4. 邊界掃描測試(Boundary Scan,如JTAG)  

   – 針對IC芯片的引腳連接測試,通過芯片內(nèi)部的邊界掃描單元(BSC)發(fā)送測試信號,檢測引腳與電路板的焊接質(zhì)量。  

(三)測試結果分析與故障定位

– 測試機根據(jù)預設標準判斷每個測試點的結果(Pass/Fail),并生成報告。  

– 若發(fā)現(xiàn)故障(如某電阻阻值超標),系統(tǒng)會標記具體位置(如“R10阻值偏大”),便于維修人員快速定位。  

四、ICT測試的優(yōu)勢與局限性

1. 優(yōu)勢  

   – 高效率:可同時測試數(shù)百個元件,單塊電路板測試時間通常在幾秒到一分鐘內(nèi)。  

   – 高精度:對元件參數(shù)的測量精度可達±1%~±5%,適用于精密電路檢測。  

   – 自動化:無需人工干預,減少人為誤差,適合批量生產(chǎn)。  

2. 局限性  

   – 測試點依賴:需在PCB上預留測試點,可能增加電路板設計復雜度。  

   – 功能測試不足:僅能檢測元件參數(shù)和連通性,無法驗證電路整體功能(需配合功能測試FT)。  

   – 復雜芯片測試困難:對BGA、QFN等封裝的芯片,難以通過探針直接接觸測試。  

通過以上原理,ICT實現(xiàn)了對電路板電氣性能的高效檢測,是電子制造業(yè)質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)之一。

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