[发明专利]电路板测试方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电路器件测试领域，并且特别地，涉及一种电路板测试方法和系统。

背景技术

电路板的测试主要分为在线测试和功能测试，其中，在线测试由在线测试仪(In Circuit Tester，简称为ICT)来实现，功能测试由功能测试仪(Functional Circuit Tester，简称为FCT)完成，该测试过程又称为动态测试(通电)。

具体地，在线测试仪又称为电路板故障分析仪，该设备所执行的测试属于静态测试，是很多电子类企业必备的印刷电路实装板(Printed Circuit Board Assembly，简称为PCBA)生产的测试设备。在线测试仪如同一块功能强大的万用表，对电路板上的所有元器件依次进行扫描检验的仪器。如图1所示，常规的ICT使用专门的针床2，使得探针1与已焊接好的线路板3上的元器件接触，并用数百毫伏电压4和10毫安以内电流经过开关板5进行分立隔离测试，从而精确地测出所装电阻、电感、电容、二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成等通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线路板开短路等故障，并将故障元件或出现开/短路所的位置准确告知用户。ICT使用范围广，测试覆盖率高，测量准确性高，故障定位准确，能够直接定位到元件级，因此在处理故障PCBA使用比较容易。

传统ICT由1台计算机、一套ICT测试硬件内核构成。ICT的测试是顺序进行的，也就是，测完第一个元件，再测第二个元件，直到一电路板的所有元件测试完成，这样，总的测试时间，就是所有元件的测试时间之和；如果是多拼板测试，则是先测试完一块板，再测试第二块板，此时，总测试时间就是多块板的测试时间总和，例如，假如有4块拼板，每块板的测试时间是10秒，则4块板的总测试时间就是10×4＝40秒。

另一方面，功能测试仪能够验证一个单元电路、一块实装电路板在实际工作情况下是否具有某些功能。FCT通常需要根据电路板的实际需要，进行以下五个步骤的测试操作：一、给待测电路板电源端加载合适的工作电源；二、给电路板的有关输入端施加合适的激励信号；三、对电路的有关输出端进行有关参数测量；四、根据电路板实际情况计算电路的有关参数；五、根据参数值判断电路板是否有故障。通过以上测试步骤，能够达到对电路板功能的检测目的。

ICT能够在实装板不加电的情况下的对各个元器件进行参数测试，一般不会对元器件造成损坏；FCT属于动态侧试，是在实装板加电、工作下的情况下，进行的测试，有可能给元器件带来损伤。ICT测试通过的实装板进行FCT测试未必通过；ICT测试故障的实装板进行FCT测试必然失败；只有ICT测试通过的实装板方可进行FCT测试，否则会带来安全隐患。ICT与FCT测试均需将测试点引出，ICT须在实装板上所有的布线网络上设置探针，而FCT测试只需在部分关键网络上设置探针，因此，FCT测试点必然被包含在ICT测试点中。但是FCT测试还包含一些非探针接触式测试，如发光管点亮与否的测试、蜂鸣器是否发生的测试等等，此类测试需采用非探针式模块进行测试。两种测试仪的差别较大，并且对于FCT，应充分考虑到各个测试点的实际情况，如加电测试点应考虑电压的大小、电流的大小，从而确定针的间距、针的粗细；一些测试点还要考虑其他网络对它的干扰。ICT测试点的定义是通用的、等价的，即不需规定测试点上连接的元器件类型，所有类型均可；而FCT测试点需要按一定的条件进行归类，如加电点、电压采集点、频率采集点、逻辑加载测试点等，不同的类别应连接到不同的功能板卡上，每个点都有自己的独特定义。

在进行测试时，影响测试速度的因素主要包括：测试主机(一般为标准PC机)的运行速度、ICT测试系统硬件的响应速度、测试软件算法的影响以及待测板本身特性的影响。

测试主机的运行速度主要取决于计算机的CPU性能，随着各种技术的发展，计算机CPU性能及速度几乎是依照摩尔定律，不断翻倍提升，到目前为止，计算机的运行速度已经远远超过ICT测试速度，因此测试主机的运行速度已经不会成为制约ICT测试速度的瓶颈。

另外，ICT测试系统硬件的响应速度主要包括电子通道开关的开关速度、电路的建立及稳定时间、AD以及DA的采样速度等，随着电子技术的不断发展，电子元件速度原来越高，因此，ICT测试系统硬件的响应速度也不会明显影响实际测试的速度。

而在测试软件算法方面，优秀的软件算法可以大大提高开短路测试速度。对于同一个品牌的ICT，所采用的算法几乎是固定的，因此，算法同样不会明显影响实际测试的速度。