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ICT测试探针的选用
测试夹具的针的选用对夹具成本关系最大,目前测试探针分国产、台湾香港、进口三种。进口产品一般是德国、美国、日本的产品,ECT/POGO(美国)、IDI(美国)、QA(美国)、INGUN(德国)、FM(德国)、Organ(日本)、Sankei(日本)、电针(日本、BT(意大利)、LEENO(韩国)、CCP(台湾)、半导体探针和国产探针等,品牌有QA、INGUN、TCI、日电、华荣、中探、亚探等等。测试探针的质量主要体现在材质、镀层、弹簧、套管的直径精度及制作工艺。目前包括国内的产品其材质很多用进口材质,所以除非是偷工减料一般探针材质问题不是很大,针及套管的直径精度方面国内与台湾香港的产品差不多,进口稍好但一般影响不大,弹簧及镀层的质量这方面进口产品比国内要好很多,台湾香港产的比国内稍好一些,原因主要是工艺水平上的差别,国产的探针镀层抗磨损较差镀层容易脱落。如果制作的测试夹具使用时间及测试次数超过15万次以上选用进口产品较为合适,但进口的探针价格较贵。目前国内的制作水平和工艺逐步提高,并且在当前价格大战的情况下,不少代理商用国产针冒充进口或台湾产的探针出售。如果测试要求和测试次数不高的话建议可选用国产探针。探针的质量主要对测试夹具制作中的测试次数及接触是否良好有关。
线路板测试探针的介绍和使用
通常线路板的探针有很多的规格,针主要是有三个部分组成的:一是针管:主要是以铜合金为材料外面镀金。二是弹簧:主要是琴钢线和弹簧钢外面镀金。三是针头:主要是工具钢(SK)镀镍或者镀金。以上三个部分组装成一根探针。另外还有外套管,可以连焊接线。
目前有很多国家的厂家在生产探针,主要以日本、美国、德国、韩国和台湾较多,国产也有。选用探针主要是根据线路板(PCB)板的中心距和被测点的形状而定的,PCB板上所要测试的点与点之间越近,选用探针的外径也就越细。目前国产的探针质量普通的都可以,目前不少所谓的台湾探针其实是国产贴牌而已,一般超过0.31含0.31毫米的探针国产都过关,一般的测试次数都可以保证在20万次到15万次左右,虽然尽快产品说是100万次,实际我使用的效果也就在这个水平稍高一些而已,国产和进口产品最大的区别是在电镀层的耐磨性,因为针的材料都是进口原料,所以进口和国产差别不大。
下面是常用探针外径和相对应的测试点中心距对照
探针外径(mm) 测试点中心距(mm)
0.15 0.30
0.26 0.50
0.31 0.60
0.38 0.70
0.42 1.00
0.48 1.00
0.58 1.27
0.68 1.27
0.72 1.27
0.95 1.78
1.0 1.78
1.37 2.54
目前最细的探针外径可以做到0.11mm,另外针头的选择也是很有讲究的,常用的探针头型主要有以下一些。
探针头部形状 适用测试点的形状
尖头 被测点是凸状的平片状或者有氧化现象
伞型头 被测点是孔或者是平片状或凹状
平头 被测点是凸起平片状
内碗口平头 被测点是凸起
皇冠头 被测点是凸起或平片状
九爪头 被测点是平片或者凹状
三针头 被测点是凹状
圆头 被测点是间隙较密且凸起或平片状
实际使用是看你对测试点的认识和经验,对一个工艺工程师来说,尽量的减少探针的种类,用最少的品种解决问题。太多的品种对采购备货及制作都不是很有利,虽然精确的使用可以提高测试的准确率并可以降低成本,但总的来说不利于管理和制作,同时反而提高了制作时间和成本。
测试用板材的选用
测试夹具中所选用的板材一般有压克力(有机玻璃)、环氧树脂板等。普通的探针孔径大于1.00毫米的治具,其板材以有机玻璃居多,有机玻璃价格便宜,同时有机玻璃相对较软钻孔时有胀缩探针套管与孔的结合紧密,由于有机玻璃是透明的夹具,出现问题检查十分容易。但是普通的有机玻璃在钻孔时容易发生溶化和断钻头,特别是钻孔孔径小于0.8毫米时问题很大,一般钻孔孔径小于1毫米时都采用环氧树脂板材,环氧树脂板材钻孔不容易断钻头其韧性及刚性都好但价格较贵一些,环氧树脂板没有胀缩所以如果钻孔孔径不精确会造成探针套管与孔之间很松动产生晃动。环氧树脂板不透明如果夹具出现问题检查较困难一些,另外有机玻璃温差变形比环氧树脂板大一些,如果测试的密度非常高的需采用环氧树脂板。板材的选用及钻孔的精度对整个测试夹具的精度起关键的作用。
夹具的底座
夹具的底座大部份是用电木或有机玻璃制作的,在测度PCBA时,都有ESD要求,一般都会选择ESD材料,例如:黑色的FR4,合成石等材料,电木和有机玻璃不属于ESD材料。大部份的厂家制作夹具底座时是根据测试板材的大小临时制作的,所以底座的质量及底座的重复使用率不是很好,所以建议统一底座大小及标准,配备几种不同的标准大小,这样在设计选择上会有很大的帮助,不需要反复的去设计夹具的动作部分。夹具的制作要根据实际的情况选用适当的材料,这样可大幅度的降低成本,同时通用可重复使用的底座也可大幅度的降低成本,并且使治具制作标准化方便制作,提高夹具的质量。
夹具的箱体选材
绝大多数夹具的底座下有一个用来安装些电子等器件的箱体,我们通常选用制作箱体的材料是电木、有机玻璃和金属类,在箱体这个部分,也同样统一大小及标准,与底座相配合。在市面上会有一些制作好的不同大小的金属箱体,价格比较便宜,在制作上可以省去很多时间。
以上文档适用于ICT、功能治具、ATE、空板测试.....