你知道什么是【ICT(In-Circuit Test)】吗?请注意,这里谈的不是【资讯与通信科技 (Information and Communication Technology)】的ICT,那什么又是MDA(Manufacturing Defects Analyzer)呢。如果在电子组装工常导入这两种测试会有何优缺点呢?它们与ATE差别在哪里?
有人把ICT直接翻译成「在线测试」,认为「在线」反映了ICT是通过对在线路上的元器件或开短路状态的测试来检测电路板的组装问题。但个人觉得还是应该翻译成「电路测试」或「电性测试」才比较符合其精神,不过个人还是以为直接称其【ICT】反而大家都容易明白,所以下文只会称【ICT】。
ICT最主要用于电路组装板(PCBA,Printed Circuit Board Assembly)的电性测试,基本上可以将其想像成一台高级的「万用电表」或是【LCR meter】,它无需将电子零件从电路板上拆下来就可以透过针点来检测电路板上所有零件的电性以及焊接有没有开/短路问题。
ICT测试的作业原理是使用针床(Bed of Nails)连结电路板上事先佈置好的测试点(Test Point)来达到单独零件或是节点(Nodes)测试的目的。就像拿三用电表量测电阻时需要将探针放在电阻的两端一样,ICT也必须用针点放置在所有零件的接触脚所延伸出来测试点才能量测,有时候也可以把一串或是一块局部的线路想像成一个零件,然后量测其等效电阻值、电容值及电压,这样就可以降低测试点的数目,一般我们会叫这样的量测为结点(Node)测试。
(註:在电机工程中,结点(node)是指电路中两条或两条以上支路相交的地方。如果两个结点不同,它们的电压也就不同。透过了解欧姆定律(V=IR),我们可以将两个结点内的电路包含零件视为一颗电子零件,只要量测结点两端的阻抗、电流及电压就可以知道电路有无开短路问题。)
一般在电路板组装制程中主要的缺陷大多集中在焊接开路(open)、短路(short)、偏移(shift)、偏斜(skew)、缺件/漏件(missed)、错件(wrong)等方面,约佔了90%以上的不良,除了某些缺陷外,其余都可以经由ICT的测试将不良品百分之百挑错出来。而零件「偏移」则不一定可以经由ICT的电测侦测出来,因为只要零件脚还是有被焊接到定位且连通,电性测试无异状就无法被侦测出来,其实这样的缺陷算不算不良也有待进一步釐清的空间,不一定是不良。另外,冷/假焊所造成的接触不稳(intermittent)现象也不一定可以100%被ICT挑出,这个应该是最头痛的地方,因为ICT是藉由电性测试来侦测电路,如果测试的时候焊点刚好还是接触的就无法被侦测出来。
所以ICT基本上可以执行检测下列的功能或零件:
- 开路(open)、短路(short)。
- 检测错件、漏装、缺件、立碑、架桥、极性反、偏移、偏斜、焊脚浮高。
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可以量测电阻(resister)、电容(capacitor)、电感(Inductor)、电晶体、二极体(diode)、稳压二极体、三极管(triode)、光偶器、变压器、继电器、场效电晶体测试(FET)、IC、连接器等零件。其实,只要有端点(terminator)需要焊接的电子零件应该都可以被量测。
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透过TestJet技术则可以不需要针点就可以量测排针(PIN)的连接器或焊脚在本体外的IC零件脚之开短路。
- 直流/交流电压量测及频率量测。
- 电性功能测试。可以执行低阶程式(例如BIOS)做自我检测。
- 可以利用【Boundary-scan/JTAG】来测试主动零件的功能,甚至可以跑低阶测试程式(low level test diagram)。
- 可以自动下载软体或是作业系统到电路板的记忆体之中。
使用ICT测试电路板的优点:
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测试速度快、时间短。PCBA不需要上电开机就可以做L/C/R/D的测试,可以有效减少测试开机等待的时间,也可以降低因为短路所造成的电路板烧毁意外。一片组装有300个零件的电路板,测试时间有机会短到3~5秒钟就可以测试完毕,当然整体工时还得再额外加上loading/unloading。
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优良的重测性。由电脑程序控制,精确量测,大大降低误判、漏测的风险,减少生产线的困扰。(测试点如果有接触不良的问题可能造成误判)
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现场技术依存性低。因为几乎全程使用电脑控制,大大的降低了人为操作的时间以及错误。一般作业人员只要稍加训练,即可轻松操作设备并且可以自行更换测试治具。(测试程式则必须由专业技师或工程师维护)。
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产品修理成本大幅降低。一般作业人员即可负责产品维修的工作,有效的降低人事成本。ICT可以透过电脑程式告知那颗零件或是那段node有问题,大大降低技术人员重新量测不良及除虫的速度。
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提高产品的稼动率(through put)。透过快速测试即时反馈问题给前端的SMT作业,降低生产的不良率,可以减少备料库存及不良品堆积,更可降低成本,提高竞争力。
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提高产品品质。只要有足够的测试点,ICT可以量测到电路板上所有的电路及零件,连旁路(by pass)电路上的零件都可以量测到,可以提昇产品品质,降低客户的抱怨,甚至提昇业绩。
ICT电路测试的缺点:
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ICT的设备及治具费用一般都非常昂贵,尤其是气压式的钢材治具,有时候动则台币四~五十万,比较适合大量生产的产品。
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使用ICT测试时需要在电路板上设计额外的测试点(Test Point)给针床连接使用。降低了电路板佈线的使用率。
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测试点有时候会因不同的表面处理方式而产生不同的接触不良问题。例如OSP的板子需要在测试点上加印锡膏以达到导体可以接触的目的,但是锡膏上有助焊剂却容易形成保护膜,造成接触不良的现象。
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针床需要定时维护,探针也需要定期更换,以确保其机构与探针的运作正常。
再来谈谈目前全球主要ICT自动测试设备的生产厂商,主要有Agilent Technologies(安捷伦,美国从HP分家出来,现已改为「是德科技(Kensight)」)、Teradyne(泰瑞达、美国)、GenRad(IET Labs併购)、Tri(德律,台湾)、JET(捷智)、Check Sum(美国)、AEROFLEX(美国)、WINCHY(莹琦,中国)、Hioki(日本)、IFR(AEROFLEX併购)、Takaya(日本)、Tescon(日本) 、ADSYS(系新,臺湾)、SRC(星河,中国)、Okano(冈野,日本)、Concord(振华,香港)、Seica、Scorpion(ACCULOGIC)、Shindenshi、SPEA、Testronics…等等品牌。不同品牌ICT的测试原理基本上相似。名单以我认识且常听到的排前面,越后面的越少听过。目前188金宝搏苹果下载 接触过的代工厂以Agilent 3070系列最多,其次是TRI-518及TRI-5001,再来是GenRad。
ICT(In-Circuit-test)、MDA(Manufacturing Defects Analyzer)、ATE(Automatic Test Equipment)有何不同?
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一般称唿MDA为比较低阶的ICT,例如TRI-518系列、JET-300、ADSYS-K518系列…等,这类测试机台只能量测基本的L/C/R/D零件,也可以搭配TestJet测试排PIN零件,但其功能比较阳春,无法提供待测试电路板电源,所以也无法执行低阶的电路板程式自我测试。可以将这类测试机台当作是一台可以自动测试的万用电錶。
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一般我们称唿ICT都是指这种较高级的测试机台,如Agilent3070、Genrad、TR8100…等,除了基本的MDA功能外,也可以下载程式到待侧的电路版中,执行自我测试,提供电压及频率量测…等。
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ATE通常为流线测试,可以直接加接在SMT的后面,其主要目的为测试实板及板上零件之功能是否正常运作,故实板必须加电源才可使板上的零件工作,所以ATE在送信号时,需特别考虑零件的特性、规格,否则易损坏零件。
这篇文章算是个引子,后面会再撰文探讨ICT存废的问题。
(因为最近公司内部又在吵ICT废不废的问题了,所以本文基本上把ICT作了一些整理,内容有参考一些网路上的说明,再加入自己的见解与认知,或许会有些错误,还请不吝指教!)
延伸阅读:
PCB电路板为何要有测试点?
电子产品测试的目的所为何在?买保险也!
把ICT(In-Circuit-Test)电路电性测试拿掉真的比较省钱吗?
电路板组装后的几种测试方法AOI/MDA/ICT/FVT/FCT探讨
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欧付宝

请教在ICT测试点上锡膏,会不会影响测试结果? 探针有可能会因为锡膏FLUX影响产生误判,有道理吗? 谢谢
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Kelvin,
助焊剂残留在测试点就会影响测试点导通率。
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请教下ICT的探针,保养频率和清洁频率为何? 因为探针长时间使用,上面因会沾附一些金属物质或OSP膜等物质. 谢谢
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Robert,
这个要看情况,就是要看助焊剂残留率来决定,严重的话可能每测一片板子都得清。印象中,后来我们从五爪改成单尖头有改善,不过还是得经常清。所以,问题来自锡膏,要嘛改锡膏,选用助焊剂残留少的,要嘛改PCB的表面处理,选那种不需要在测试点印锡膏的表面处理。
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想请教ICT unpower test的一个问题
以下IC的制造商料号, 是AND GATE
74LV1T08XC5G/TR
SN74LVC1G08DCKR
测试方式是用电晶体的测试原理来进行测试
给与3mA/限伏10v通过两点脚位来量测其电压
目前遇到的情况是上件有两种料,主料是量取到约1.3v,替代料量取到为7.5v,7.5v这颗会变成即便空焊/IC发生问题也测不出来
1. 想询问为何互为替代料却有如此大的量测结果呢?
2. 此情况有无建议的量测方式可以确实分辨良品/不良
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Jimmy,
我的background其实是机械工程啊!这种电性问题可难倒我了。
个人会建议你可以找ICT供应商或治具商的技术人员讨论看看如何测才能得到正确的结果。
不过,既然你都选择ICT unpowered test了,不是用TestJet看焊接有无问题就可以吗?当然我真不懂ICT的测试原理,所以建议你还是找ICT的供应商或是治具商讨论看看。
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Hi,
from my company, now have 432 unit pcba fail for doing the ICT test, they say it is problem that come from incoming?
Is that possible? what is root cause of this issues?but after they replace the ic with same body marking and lot and the issue solve already?
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林文杰
You didn’t provide detail information, so I can’t give you too much of the answer.
You must make sure what is the defect for the IC. Is that BGA ball broken or ESD damaging the component?
If it is the BGA ball broken then you shall double check the ICT fixture bending force on the board. Checking the strain-stress gage will be prefered.
If it is the ESD then you shall find out what make ESD damaged. Basically the ICT fixture and equipment shall have ESD protection.
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您好,
恰巧小弟公司也成本考量….
因为一个系统(如NB)有许多PCBA,
是否可建议PCBA上须超过多少元件数量才需要做ICT?
因为有的小板上面才2-5颗元件…会需要吗?
谢谢
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ODD,
我们公司自己的规定是有CPU的板子做ICT,没有CPU的话就做MDA,连 IC都没有的板子就做AOI就可以了。说真的,该用什么设备来做测试,建议依据测试含概率、工时与设备回收率综合计算,总之就是选一个对公司最划算的方案。
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188金宝搏苹果下载 大:
感谢您的回覆。
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188金宝搏苹果下载 大您好:
跟您请教一下在PCBA做Function test 前与后ICT针对R、L、C的测试值是否会友不同,如果有不同是否因为电荷储存的关系。
感谢!!
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笨笨,
基本上应该不会有差异,原则上ICT都会有放电机制,如果担心就放一个小时后再量测。
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188金宝搏苹果下载 大您好
我们公司在做一个新的LCR check的设备是装在机台里,在每捲料置件前会先测试第一颗零件的规格,但都还在demo阶段,长官要我比较LCR跟ICT的差异性,看完你的文章也对ICT有近一步了解~~非常感谢:)
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据了解因为size小,所以手机板没有空间放针点,一般来说用FVT/FCT来做取代。如果有误还请指正, 谢谢
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wei,
你的了解大致正确,因为电路板的尺寸越来越小,以至于没有多余的空间来放置测试点,另外有些测点的线路可能会影响到RF的效能。
只是使用FVT/FCT来取代ICT有烧机的危险(FVT/FCT需要送电)以及工时成本的增加,工时可能是5分钟与30秒的差异,所以现在很多公司都开始採用自动测试来节省人力。
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你好!
不了解的是,贵公司为何打算把ICT给废掉勒?
是因为测试含盖率不足?还是因为后续的维护费用太高?
假如ICT废掉的话,有甚么建议的替代方案吗?
谢谢
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hohaha,
因为最上层老闆要省钱,认为ICT测试不仅治具费用昂贵,还要花时间作测试,难道不能用更省成本的方法来取代。
如果直接跳过ICT不要测试,就不用花钱买ICT的治具,也可以省下ICT测试的工时。
反正老闆就是到处想省钱。
如果有100%的可以替代ICT的方法,我也想知道。
还有,手机板几乎都已经不做ICT了,可是人家有替代方案?要不就是坏了就换。
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跟您请教一个突然想到的问题
测试设备再进行电路板测试时,是否会有损坏零件的风险,因为测试时应该会需要加注一些电压与电流吧!
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Jiyuan,
这个就是ICT与FVT的差别了,理论上ICT只会先在局部零件的线路上送小电流测试,所以可以把损害零件的可能性降低到最小,FVT则是一开始就强制送电来驱动零件,如果有短路的地方就很容易烧毁。
另外,ICT及FVT都使用针床,理论上会有板弯变形的风险,所以治具的针床位置与顶针的位置设计也很重要,有容易破裂的敏感时最好可以用Strain-Gage确认一下应力分佈的情形。
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生产厂商,主要有Agilent Technologies(安捷伦,美国从HP分家出来)。
目前的厂商是Keysight Technologies(是德,2014年8月美国从Agilent再分家出来)。
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