ICT及ICT測試原理

ICT及ICT測試原理

胡哥 發表於 2012-11-28 17:45:19

一、簡介:
ICT在線測試機(IN CIRCUIT TESTER)是經由量測電路板上所有零件,包括電阻、電容、電感、二極體、電晶體、FET、SCR、LED 和IC等, 檢測出電路板產品的各種缺點諸如 : 線路短路、斷路、缺件、錯件、零件不良或裝配不良等, 並明確地指出缺點的所在位置, 幫助使用者確保產品的品質, 並提高不良品檢修效率. 它還率先使用可用數億次開關的磁簧式繼電器(REED RELAY), 是當今測試涵蓋率最高, 測試最穩定, 使用最方便, 提供數據最齊全的在線測試機.

二.隔離(GUARDING)測試原理:
在測試ACT測試最大的特點就是使用GUARDING的技巧,它把待測元件隔離起來,而不受它線路的影響.(如下列圖示).電腦程式自動選擇恰當的隔離點可選擇多個

三.電阻的量測方法:
(1)定電流測量法:
    使用定電流測量法,電腦程式會根據待測電阻的阻值自動設定電流源的大小.

(2)定電壓測量法:
   當待測電阻並聯大電容時,若用定電流測量法,大電容的充電時間過長,然而使用定電壓測量法可以縮短測試時間.

(3)相位測量法:
   當電阻與電容並聯時,如果用電流量測法無法正確量測時,就需要用相位量測法來量測來做測試.此法利用交流電壓為信號源,量測零件兩端的電壓與電流的相位差,藉以計算出各別的電阻抗,電容抗或感抗.

(4)小電阻的量測:
一般小電阻量測(0.1Ω~2Ω)，可以把它當成JUMPER的方式測量但只可量測有無缺件. 若需較精確的量測，就須用四端量測. 原理如下：

信號源和量測各有自己的迴路，因此可準確量測RX上的壓降。

應用：小電阻如 0.1Ω~10Ω，小電感，小電容量測時會受到 cable 和探針接觸不良的影響，而造成測試不穩，而四線量測就可以解決這些問題。
由二線式改為四線式量測法的修改說明如下：
　a. relay board需做以下修改，JA， JB， JC 跳線拿掉， 使之開路OPEN。
　b. JA0， JA1， JA2， JA3， JB0， JB1， JB2， JB3， JG0， JG1， JG2， JG3

  c. 此時Relay board只剩下32點， 因為第二連接器已被當成sense使用。
　d. 程式方面須做如下設定：

  e. 在此設定下，電阻值最小可量測到0.01Ω。

四.電容量測:
  (1)交流定電壓源量測:略 (此測試方法與以上電阻測試方法類同)
  (2)直流定電流源:略 (此測試方法與以上電阻測試方法類同)
  (3)相位測量法:略 (此測試方法與以上電阻測試方法類同)
  (4)漏電流量測：假設C1為100uF25V，將程式修改為STEP 2，按F9測試量測電容之正常漏電流，並將它填入STDVAL，如果C1反向則漏電流會增大。

註：每個電容值耐壓都有不同，所以在ACTVAL之電壓是不一定的。

(5)三端點量測：
　此方法用於量測電解電容，此量測法須於電容上端栽針(如圖)，程式修改如下：


五.二極體量測法:
(1).DIODE一般量測:

(2).兩並聯DIODE量測法:

二極體並聯須用CM mode 量測。程式須設定如下：

STEP2須加電壓(ACTVAL) 0.6V左右，調整ACTVAL電壓使其電流量到約40mA。

六.三極體(FEA)量測方法:
FET可分為二種：a. JFET、b. MOSFET 空乏型及增強型。
(1)MOSFET增強型如圖

程式設定如下：

控制閘極(gate)電壓由2V~3V直到導通為止，即可測試出來。
(2) JFET. MOSFET空乏型

程式設定如下：

控制閘極(gate)電壓直到夾止。
 (3)用三端點量測法來測試電晶體
日規電晶體量測只須量BC、BE兩端之二極體，就可量測到是否空焊反接 (如程式1、2項)，但美規電晶體由於Base腳在中間，因此須用三端點來量測 (程式第3項)，才能偵測到反接的問題。

程式設定如下

控制基極(B)電壓，使電晶體飽合。

七.電壓量測法:(舉例說明)
首先需要外加電源， 機器的修改方法如附圖
a. 治具追加一個有Molex 7 pin母座之轉換版。
b. Pin 1 (輸出為5V)接至 NET NAME 為 VCC的探針 (預設為2號探針)。
c. Pin 2 (為電源輸出的GND)接至 NET NAME 為GND的探針 (預設為5號探針)。
d.Pin 7(輸出為3.3V) 接至 NET NAME 為VCC3的探針 (預設為10號探針)。
e. 參考附圖B及下列程式， 便可測試其電源穩壓IC之輸出電壓VCC2， VTT。

假設STEP 8， 10 和12未放它至0.1V以下， 須增加STEP 7， 9 和11的TM值， 繼續量測直到STEP 8， 10 和12的STD 值至0.1V以下



<<附件一>>
Agilent TestJet Technology
美國安捷倫公司針對SMD IC接腳開路難以完整偵測的問題，成功的研發出Agilent TestJet Technology的技術以因應。於JET-300 ICT 系統上配備了此技術，大幅提升了數字電路板的可偵測率。計算機主機板、適配卡或傳真機、數據機的機板皆可得到滿意的測試效果。其應用上的優點如下：

1. Agilent TestJet Technology的功能是利用量測一個銅箔板與IC腳框(Frame) 之間的電容量來偵測接腳的斷路與否。此技術無需撰寫任何程序，即可做正確而迅速的測試。
2. Agilent TestJet Technology可測試各種不同包裝的IC, 如 Insertion type，PLCC type，QFP type，TAB type，PGA type (無接地者)，BGA type (OMPAC)等都可測試。
3. Agilent TestJet Technology也可用來偵測各種插座的接腳斷路，不論是Insertion type或是 SMD type皆可偵測。

寬頻而準確的相位分離量測法
對於在RC或RL並聯電路中的R.L.C. 可用相位測量法，分別量出其零件值，由於信號源頻率寬廣(100Hz到1MHz)，因此可以偵測的範圍優於一般的ICT，像下圖線路中的零件都可以準確量測。
三端點、四端點量測
可對三端點的零件如 TRANSISTOR，DIGITAL TRANSISTOR，FET，SCR等。或四端點零件如 PHOTO COUPLER，做正確的測試，如有反插或零件損壞，必可測出。TRANSISTOR的β值也可量測。
　
電解電容極性測試
以三端點法偵測鋁質電解電容極性反插，可測率100%；以測漏電流方式偵測電解電容極性反插，可測率極高。
　軟體系統　
JET-300擁有超越一般ICT的軟體功能，無論是在測試前的程序製作支持軟體, 或是測試後的不良信息和數據分析，都有高水平的表現。在微軟中文窗口環境下執行的系統程序，操作容易，功能強大。
最差零件(焊點)排行榜
系統可列印出不良數最多的零件(前十名)和不良次數最多的焊點( 前十點)供廠商做品質控制或製程改善的參考。
測試數據統計的日報表和月報表
圖表上半的長條圖用以顯示當月份每日累積OPEN/SHORT，零件不良率及整個測試的可接受率。圖表的下半派圖用以清楚明了地顯示當日各不良原因的百分比。
網絡實時監控系統
如果把多臺ICT連到內部網絡系統 ，則每一臺ICT的測試統計數據都可以在網絡上的任何一臺計算機上顯示，管理者可以很方便地隨時查看生產線的狀況。
網絡錯誤訊息查詢系統
只要把ICT 和檢修站都連到內部網絡系統, 則在檢修站就可以檢視到不良板的所有錯誤訊息，包括：印表機的印出訊息和錯誤圖形顯示。
待測板圖形顯示功能
可在待測板不良發生時，明白顯示不良零件或焊點的位置，亦可在零件位置查詢時顯示零件的位置，此功能可大大縮短不良品檢修的時間和程序調適的時間。如果廠內有網絡聯機系統，則此圖形亦可在維修站的屏幕上顯示出來。

主要優點
• 測試速度快
• 測試穩定性好
• 誤測率低
• 易操作，易維護。

<<附件二>>
  製作針床所需客戶提供以下資料：
 *實裝板1塊
*材料表1份
 *線路圖1份

 *空  板1塊       
 *計算機自動選點系統所需CAD資料格式        
 (1)由Cadence，Allegro，Valid生成的文件。（如：*.fab，*.val等）
(2)由Mentor生成的文件。（如：neutral.vss, pf.vss, route.vss等）
(3)由Pads生成的文件。（如：*.asc等）
(4)由Pcad生成的文件。（如：*.pdf等）
(5)由Protel生成的文件。（如：*.pcb, *.pro等）
 (6)由Zuken生成的文件。（如：*.udf, *.mdf, *.ccf等）
  *計算機自動選點系統所需GERBER資料
 
(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 layer1—10   

<<附件三>>

1. 當R1>10R2，R1無法量測
2. 當XL>10R2，L無法量測; XL=2πfL.
        當R2>10XL，R2無法量測.
3. 當電容值較大時，量R需增加Delay或用CV MODE，當10R2<Xc，C無法量測.
4. 當R2>10時，D反向時可偵測，否則無法量測.
5. 當L2>10L1，L2無法量測.
6. 當10XL<Xc，C無法量測，當10Xc<XL，L無法量測.
7. 當RL (即電感內直流電阻)<10時， D無法量測.
8. 當C2>10C1時，C1不可測，注意此特性與R、L相反.
9. 當電容值較大時，量D需加Delay，量C時需注意方向性.
10. 當D1， D2同向並聯時，必須用CM MODE，否則無法量測.

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