定義：通過定制化的測試治具（針床夾具），利用探針陣列與PCB上的測試點接觸，實現電路連通性、元件參數等全面測試。
優點：
測試效率高
- 可同時對多個測試點進行并行測試，適合大批量生產，單塊PCB測試時間通常在數秒到一分鐘內。
- 適合重復性高、穩定性強的成熟產品，如消費電子主板、工業控制板等。
測試精度與可靠性高
- 探針與測試點接觸穩定，受機械運動誤差影響小，可精確檢測微小電阻、電容值及焊接缺陷（如虛焊、短路）。
- 支持復雜電路的功能測試，如模擬電路、數字電路的邏輯驗證。
自動化程度高
- 治具與生產線集成后，可實現全自動化測試，減少人工干預，降低誤判率。
長期成本低（批量場景）
- 雖然治具初始成本高（通常數千元到數萬元），但分攤到大量產品后，單塊PCB的測試成本顯著降低。
缺點：
治具成本與周期壓力大
- 治具需根據PCB設計定制，制作周期長（通常2-4周），且成本隨PCB復雜度和測試點數量增加而上升。
- 產品設計變更時（如測試點位置調整），治具需重新制作，靈活性差。
對PCB設計要求嚴格
- 需要在PCB上預留足夠的測試點（通常為焊盤或過孔），且測試點間距需符合探針規格（一般≥0.5mm），可能影響PCB布局密度。
小批量生產不經濟
- 若產品批量小（如幾百塊），治具成本占比過高，性價比低。
維護成本較高
- 探針長期使用后會磨損（壽命約5-10萬次），需定期更換，增加維護工作量。
二、飛針式在線測試（Flying Probe In-Circuit Test，簡稱飛針 ICT）
定義：通過可移動的探針（飛針）代替固定治具，利用機械臂控制飛針逐點接觸測試點，實現電路測試。
優點：
靈活性與適應性強
- 無需定制治具，直接通過軟件設定測試點坐標，適合小批量生產、樣品研發或產品迭代頻繁的場景（如新產品試產、PCB設計驗證）。
- 設計變更時僅需修改測試程序，無需物理調整，響應速度快。
初始成本低
- 省去治具制作費用，尤其適合中小批量生產或研發階段，降低前期投入。
對PCB設計限制少
- 無需預留大量測試點，可通過飛針直接接觸元件引腳或焊盤，適合高密度、小型化PCB（如手機主板、穿戴設備電路）。
測試覆蓋范圍廣
- 可檢測細間距元件（如01005封裝、BGA焊點）的焊接質量，甚至支持盲孔、埋孔的測試。
缺點：
測試速度慢
- 飛針需逐點移動測試（單針移動速度約10-20點/秒），相比治具ICT的并行測試，效率明顯較低，不適合大批量生產。
復雜電路測試效率更低
- 對于測試點超過200個的PCB，測試時間可能長達數分鐘，影響生產線節拍。
機械精度要求高
- 飛針定位精度需達到±50μm以下，否則可能因接觸不良導致誤判，設備維護成本（如電機、探針校準）較高。
高端機型成本仍較高
- 雖然省去治具成本，但高精度飛針設備（如多針同時測試機型）的采購成本可達數十萬元，中小工廠可能難以負擔。
三、優缺點對比表格
| 對比維度 | 治具 ICT（針床式） | 飛針 ICT |
| 測試效率 | 快（并行測試，適合批量） | 慢（逐點測試，適合小批量） |
| 初始成本 | 高（治具定制費用） | 低（無需治具，設備成本中低） |
| 靈活性 | 低（設計變更需重制作治具） | 高（軟件修改測試程序即可） |
| PCB 設計要求 | 需預留測試點，間距≥0.5mm | 測試點靈活，可接觸元件引腳 |
| 適合場景 | 大批量成熟產品（如家電主板、汽車電子） | 小批量、研發樣品、高密度 PCB（如手機板） |
| 維護成本 | 探針磨損需定期更換 | 機械臂、飛針校準成本較高 |
| 測試精度 | 高（接觸穩定） | 中高（依賴機械精度） |
四、應用場景建議
| 優先選擇針床ICT | 產品批量大（≥5000塊）、設計穩定、測試點數量固定，如消費電子主板、工業控制板的規模化生產。 |
| 優先選擇飛針ICT | 小批量生產（≤1000塊）、研發階段樣品測試、高密度或復雜PCB（如BGA元件密集），或需要頻繁變更設計的產品。 |
通過兩者的優缺點對比，企業可根據產品特性、生產規模和成本預算，選擇更適配的測試方案，或結合使用（如飛針用于研發驗證，治具用于批量生產），以優化測試效率與成本。
]]>一、核心定義與技術原理
AOI（自動光學檢測）
定義：通過光學攝像頭對PCB（印刷電路板）上的元器件焊接、貼裝位置等進行圖像采集，再與標準圖像或CAD數據比對，自動識別缺陷的設備。
技術原理：
利用光源（如紅/綠/藍三色光、紅外光）照射PCB，攝像頭獲取高分辨率圖像。
基于模板匹配、邊緣檢測、灰度分析等算法，對比實測圖像與標準圖像的差異，判斷是否存在缺陷（如元件偏移、焊錫不足、極性反置等）。
典型檢測精度：±5μm，可識別01005超微型元件的貼裝誤差。
首件檢測
定義：在批量生產前，對首塊（或前幾塊）PCB進行全面檢查，確認生產工藝參數是否正確的過程，分為人工首件和自動首件。
技術原理：
人工首件：操作人員依據BOM表（物料清單）、坐標文件等，使用萬用表、放大鏡等工具，逐一對元件型號、值（如電阻阻值、電容容值）、貼裝位置進行核對。
自動首件：通過專用設備（如PTI-500X全自動首件測試儀）掃描PCB，結合Gerber文件和BOM數據，自動比對元件參數（如阻值、容值）與貼裝位置，精度可達±1%。
二、檢測階段與目的
| 維度 | AOI | 首件檢測 |
| 檢測階段 | 批量生產過程中（中后段） | 批量生產前（前段） |
| 核心目的 | 實時監控生產質量，剔除不良品 | 驗證工藝參數（如貼片機坐標、爐溫曲線）是否正確，避免批量性錯誤 |
| 缺陷定位 | 快速標記缺陷位置（如 X-Y 坐標、缺陷類型） | 全面排查工藝設置問題（如鋼網開口尺寸、貼片壓力） |
| 預防重點 | 焊接缺陷（如橋接、虛焊）、元件偏移 | 元件錯料（如 0603 電阻錯貼為 0805）、極性錯誤、參數不符 |
三、檢測內容與能力對比
AOI的檢測范圍
| 焊接質量 | 焊錫缺陷：少錫、多錫、橋接、虛焊 |
| 貼裝精度 | 元件偏移（X/Y軸偏移量＞5%元件尺寸）、旋轉角度（＞5°）、立碑（曼哈頓現象） |
| 元件存在性 | 漏貼、反貼（如IC方向錯誤）、破損（通過邊緣輪廓識別） |
首件檢測的核心項目
| 元件參數準確性 | 電阻阻值（如100Ω±5%）、電容容值（10μF±10%）、電感感量，通過萬用表或LCR表實測。例：首件檢測發現某0402電阻實測值為1kΩ，而BOM要求10kΩ，判定為錯料。 |
| 貼裝位置與極性 | 對比Gerber文件中的元件坐標，檢查是否偏移（如IC貼裝偏移＞0.1mm）；通過絲印層與元件標記比對，確認極性（如電解電容、二極管方向） |
| 工藝參數驗證 | 確認鋼網開孔是否匹配元件尺寸（如01005元件對應鋼網開口0.08mm×0.12mm），回流焊爐溫是否達到元件焊接要求（如峰值溫度230±5℃） |
四、設備與效率差異
AOI設備特點
硬件配置：多相機架構（如頂部相機+側面相機），支持3D檢測（如Solder Paste Inspection，SPI）。
檢測速度：1-3秒/PCB（取決于元件數量），適合高速流水線。
典型場景：安裝在回流焊后，對成品PCB進行100%全檢，剔除焊接不良品。
首件檢測設備特點
硬件配置：自動首件測試儀集成高精度掃描頭（分辨率10-20μm）和多通道測試探針，支持飛針測試（無需夾具）。
檢測速度：5-15分鐘/PCB（取決于元件數量），適合中小批量生產。
典型場景：新工單上線、設備換型（如更換貼片機程序）后，對前3-5塊PCB進行首件檢測，確認無誤后再批量生產。
五、質量控制中的協同作用
- 首件檢測是批量生產的“準入門檻”
若首件檢測發現元件錯料或坐標偏移，需立即調整貼片機程序或物料管理流程，避免批量不良（如整批PCB因電阻錯料導致功能失效）。 - AOI是生產過程的“實時監控器”
當AOI連續檢測到3塊PCB出現同一類型缺陷（如某位置少錫），可判斷為工藝異常（如鋼網堵塞），及時停機維護，防止不良擴散。 - 數據互補性
首件檢測數據用于優化初始工藝參數（如爐溫曲線），AOI數據用于動態調整生產過程（如每小時統計缺陷類型，針對性優化焊接參數）。
二者不可相互替代，需協同應用
首件檢測解決“批量生產是否可行”的問題，聚焦工藝參數的初始正確性；
AOI解決“生產過程是否穩定”的問題，聚焦實時缺陷剔除與過程優化。
在高端電子產品（如汽車電子、醫療設備）的SMT制程中，通常要求“首件全檢+AOI 100%檢測”，以確保零缺陷交付。
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、電路連接等進行自動測試。
應用場景： ?
主要用于電子制造業的生產環節，如PCB組裝（PCBA）后的質量檢測，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據采集系統。
– 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。
2. 測試探針板（Fixture） ?
– 由數百至上千個探針（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. 數據采集與分析模塊 ?
– 實時采集測試點的電壓、電流、阻抗等參數，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
– 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、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。 |
| 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，通過芯片內部的邊界掃描單元（BSC）發送測試信號，檢測引腳與電路板的焊接質量。
（三）測試結果分析與故障定位
– 測試機根據預設標準判斷每個測試點的結果（Pass/Fail），并生成報告。
– 若發現故障（如某電阻阻值超標），系統會標記具體位置（如“R10阻值偏大”），便于維修人員快速定位。
四、ICT測試的優勢與局限性
1. 優勢
– 高效率：可同時測試數百個元件，單塊電路板測試時間通常在幾秒到一分鐘內。
– 高精度：對元件參數的測量精度可達±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。
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實現了對電路板電氣性能的高效檢測，是電子制造業質量控制的關鍵環節之一。
]]>一、ICT測試介紹
定義：利用測試機、測試治具（如針床 ），接觸電路板測試點，施加電壓、信號等，檢測元器件性能與電路連接狀態，屬靜態測試（不上電模擬實際功能，聚焦元件本身及焊接、連接問題 ）。
作用：及時發現電路板開短路、缺件、錯件、焊接不良等問題，定位精準，助力提升產品良率、降低維修成本，還能反饋生產環節（如SMT制程 ）缺陷，輔助工藝改進 。
二、測試要點
測試點設計
1、覆蓋性：盡量100%覆蓋信號網絡，包括器件空管腳，全面檢測電路；優先選同一面布局，縮減測試治具復雜度與成本。
物理特性：測試焊盤直徑常用30mil或40mil（過大占走線空間，過小增加成本 ）；焊盤需阻焊開窗，保證探針接觸良好；測試點中心間距≥50mil（過近難測試、成本高 ），到過孔距離宜20mil（最小12mil ）；避開貼片器件，防探針接觸不良 。
2、可選類型：專用測試焊盤、元器件通孔管腳、過孔均可作為測試點，設計時靈活選用 。
測試流程與參數
1、前期準備：依據電路板布局、元件位置，定制測試治具（含測試針床 ），確保探針精準接觸測試點；預設測試程序，涵蓋各元件測試參數（如電阻阻值范圍、電容容值標準等 ）。
2、信號施加與檢測：通過探針給測試點加電壓、信號（數字或模擬，依元件特性定 ），采集反饋數據，與標準值對比，判斷元件（電阻、電容、電感、二極管、三極管、IC等 ）是否正常，以及電路連接（有無開短路、錯接 ）是否合格 。
3、隔離技術：因電路板元件相互連接，測試時需用隔離技術（如運算放大器構建電壓跟隨器 ），使待測元件不受外圍電路分流影響，保證測量精準 。
故障處理：測試系統標記異常元件/連接點，輸出故障位置、測試值與標準值等報告；維修人員依報告，借助專業工具（如萬用表輔助 ）復判、維修，完成后可重測驗證，確保問題解決 。
一、定義與目的
- ICT測試：全稱In – Circuit Test（在線測試 ），通過測試探針接觸PCB板測試點，檢查電路通斷、電壓電流等電氣性能，識別元器件漏裝、錯裝、參數偏差及線路板開短路等故障 。核心是對電路板電氣性能全方位檢測，保障單板功能基礎。
- 首件檢測：正式批量生產前，對首件產品（首塊貼裝好元器件待焊接或焊接后的電路板 ）全面檢測，驗證生產條件（如設備、工藝、物料等 ）是否正確，防止批量性質量問題。重點是提前攔截生產初始階段因各種因素（如換線、換料、設備調整 ）引發的錯誤，是預防批量不良的關鍵防線。
二、測試時機與場景
- ICT測試：一般在SMT焊接工序（如回流焊、波峰焊 ）完成后，處于PCBA（印刷電路板組裝 ）生產流程中后段，對已焊接好的電路板進行電氣性能篩查，屬于量產階段的常規檢測環節，用于把控每塊板的質量 。
- 首件檢測：在以下場景執行，處于生產啟動或變更節點：
- 新訂單/新機種首次生產時；
- 更換操作者、設備（如貼片機換料、調整鋼網 ）、工藝裝備（如更換夾具 ）后；
- 更改技術條件、工藝方法、工藝參數，或采用新材料/材料代用后。
三、測試內容與方法
- ICT測試：
- 內容：聚焦電氣性能，檢測電阻、電容、電感等元器件參數值，驗證電路連通性（有無開路、短路 ），以及二極管、三極管、集成塊等器件的功能邏輯（部分針床式ICT可測 ） 。
- 方法：依賴針床/飛針測試設備，針床式需制作專用夾具（與電路板測試點匹配 ），飛針式用可移動探針代替針床；通過施加微小電壓、電流，采集數據與標準值對比判斷是否合格 。
- 首件檢測：
- 內容：更側重生產條件驗證，涵蓋：
- 物料核對：檢查元器件型號、規格、絲印、方向、極性等是否與BOM（物料清單 ）一致，有無錯件、漏件、反件；
- 焊接質量：通過AOI（自動光學檢測 ）、人工目檢或X – Ray（針對BGA等隱蔽焊點 ），查看焊點外觀（如是否橋連、虛焊、立碑 ）；
- 工藝合規性：確認錫膏印刷質量（如厚度、偏移 ）、元器件貼裝精度，以及生產設備參數（如貼片機吸嘴、回流焊溫度曲線 ）是否符合工藝要求 。
- 方法：靈活多樣，可組合使用：
- 人工目檢 + 萬用表/ LCR表（簡易場景，手動測量關鍵元器件參數、核對物料 ）；
- AOI自動光學檢測（通過圖像識別判斷元器件貼裝、焊接外觀問題 ）；
- 首件測試系統（集成BOM導入、自動采集數據與標準對比，如關聯LCR、AOI數據 ）；
- X – Ray檢測（針對BGA等焊點隱蔽的元器件，透視內部焊接質量 ） 。
- 內容：更側重生產條件驗證，涵蓋：
四、測試特點與作用
- ICT測試：
- 特點：
- 全面性：覆蓋電路板大部分元器件與電路網絡，能檢測電性參數、焊接連通性；
- 效率高：量產階段測試速度快，適配流水線批量檢測；
- 依賴治具：針床式需定制夾具（開發周期、成本較高 ），飛針式雖無需夾具但測試速度慢于針床 。
- 作用：篩選焊接不良、元器件參數異常等問題，是PCBA功能測試前的基礎電氣檢測，及時攔截單板電氣故障，減少流入后工序的不良品 。
- 特點：
- 首件檢測：
- 特點：
- 預防性：提前驗證生產要素（人、機、料、法 ）是否正確，從源頭降低批量風險；
- 靈活性：檢測方法多樣，可根據產品復雜度、生產條件組合選擇；
- 人工參與度高：簡易場景依賴人工核對，復雜場景結合自動化設備，但核心是對生產首件的全方位驗證 。
- 作用：防止因物料錯漏、設備參數錯誤、工藝偏差等導致的批量報廢，是SMT生產“事前控制”的關鍵手段，保障產線穩定與產品一致性 。
- 特點：
五、成本與適用場景
- ICT測試：
- 成本：針床式需投入夾具開發成本（時間、費用 ），飛針式設備成本高但夾具成本低；量產階段單塊板測試成本低，適合大規模生產 。
- 適用場景：已量產機種的常規電氣檢測，尤其適合元器件密集、電路復雜的電路板，高效排查焊接與元器件電氣故障 。
- 首件檢測：
- 成本：主要是人力、時間成本（如人工核對、設備調試驗證 ），若用自動化首件系統，前期需投入設備成本，但可長期降低因批量不良的損失 。
- 適用場景：生產啟動、變更（換線、換料、改工藝 ）時的必做環節，所有SMT產線都需執行，是保障批次質量的基礎防線 。
簡單來說，ICT測試是量產中對電路板電氣性能的“全面體檢”，首件檢測是生產初始對“生產條件正確性”的“把關驗證”；ICT聚焦單板電氣質量，首件檢測聚焦批次生產風險預防，二者共同保障SMT生產的品質與效率 。
]]>- 治具原因：
- 探針問題：測試探針鉆孔不準，會使測試探針點與 PCB 上測試點接觸不良；測試點選取不當，也易造成接觸問題。另外，探針使用久了出現磨損，同樣會影響接觸效果，引發誤報。比如探針磨損后，接觸電阻改變，可能導致測試信號異常。
- 壓棒分布不均：治具天板上壓棒分布不均衡，會讓 PCB 受力不平穩，使得部分探針點接觸不良，進而出現誤測。
- 程序原因：
- 新機種程序調試不足：新機種上線時，程序調試后未經過大量測試驗證，程序可能存在漏洞，容易引發誤報 。
- 參數設定錯誤：程序中測試步驟的調試模式、延遲時間、測試針點、標準值等參數設置有誤，會使測試結果不準確，造成誤測。例如標準值設定偏差，會讓正常元件被誤判為不良。
- ICT系統和環境原因：
- 硬件故障或參數變化：ICT 硬件發生故障，如電路板損壞、接口接觸不良等，或者硬件參數變動，會讓測試時不穩定，引發誤報。像硬件參數改變后，測試電壓、電流等偏離正常范圍，就會影響測試結果。
- 排線問題：ICT 治具專家排線使用過久，接觸電阻變大，會使信號傳輸受影響，造成測試誤差和誤報。
- 環境因素變化：測試環境的溫度、濕度、磁場等改變，可能影響電子元件性能和信號傳輸。比如溫度過高或過低，會使元件參數漂移；強磁場干擾，會讓測試信號出現偏差，從而導致誤報。
- PCB本身原因：
- 測試點污染：PCB 過錫爐后，測試點沾附較多松香，或者維修后的 PCB 測試點處有膠，會使探針和測試點接觸不好，產生誤報 。
- PCB 本身缺陷：PCB 存在銅箔斷裂、Via Hole（過孔）與銅箔之間開路等問題，會使測試時出現異常，被誤判為故障 。 此外，PCB 上元器件漏裝、焊接不良、錯件、反裝等，也會讓 ICT 測試誤報，因為這些情況會使測試值偏離正常范圍 。