测试是制造工艺的重要组成部分。它提供了有力的保障措施,防止产品出现缺陷和故障。当客户打开包装拿出产品时,可以保证产品正常运行。
计划外包制造时,需要了解你所选择的电子制造服务(electronics manufacturing services ,简称EMS)合作方有良好的测试方案,这样他们才能够生产出稳定、高质量且满足你的客户要求的产品。
本文强调了测试的重要性,概述了EMS合作方应该提供的不同类型的测试。
测试与检验
不应该将测试与检验相混淆。在生产期间,通常是通过制造缺陷分析(manufacturing defects analysis ,简称MDA)检验产品。其目的是检查是否将正确的元器件焊接在了正确的位置上。重复检验过程是必需的,这样才能在制程初期就发现缺陷,从而减少返工。
检验可以确认部件已经安装在了正确的位置,也就是说,制造工艺是合理的,但是它却不能告诉你完工的产品是否能正常运行。采用测试策略是确认一个产品能否正常运行的唯一途径。如果产品不能按预期要求正常运行,可以确认你更愿意你的EMS合作方发现产品有故障,而不是等产品到了客户手中,由客户发现产品有故障。
在线测试及飞针测试
测试印制电路板组件(printed circuit board assemblies,简称 PCBA)时,在线测试(In-circuit test,简称 ICT)及飞针是两种最常用的自动测试设备(Automated Test Equipment (ATE))。
从基本层面看,他们属MDA类型。他们可检查出大多数最常见的工艺故障,如开路(如有些地方没焊接)、短路、无源元器件(电阻和电容)测量,及二极管和三极管的朝向。
而且他们可测量出元器件的值,ICT可实现有限的模拟及数字测量,通过非接触式的探针或板检查引脚与PCB的焊接实现无矢量测试。ICT甚至能提供基本的功能测试。而且飞针可提供有限的光学检验,从而可以检验无法电气检测的元器件。
对于飞针和ICT,你都需要提供材料清单(Bill of Materials,简称BOM)和计算机辅助设计(Computer Aided
Design,简称CAD)数据,以及未组装和组装后的PCB。
一般来讲,你不需要同时使用两种方法。好的EMS合作方将帮助告诉你哪一种是适合你产品的最佳方案。
边界扫描
边界扫描测试用于检查PCB上大型数字器件的连接是否正确。当数字集成电路(IC)安装到板上后,边界扫描测试可采用已嵌入到数字集成电路(IC)内的测试逻辑单元进行测试,因而不需要物理测试探针,制造商还可调试编程复杂的数字电路。
边界扫描还可与ICT或飞针组合使用,但在复杂的有多IC的电路板上,很有可能只采用边界扫描一种测试方法。实施这种方案时不要求专门编写软件程序,编写这种程序的授权成本通常约为3000英磅,在某些情况下会达到5000英磅。
抛开成本不说,边界扫描是一种可靠快捷的测试,只需要花几秒钟就可以达到在线测试级别的覆盖率及对数字电路的诊断。
电气电气安全性测试
对于电气组件,电气安全测试是必需的,它可帮助确保组件的完整性。对于任何用电的产品都是不可缺少的测试,自然应该完成这项测试。
最简单的形式是便携式电器测试(portable appliance testing ,简称PAT),将产品连接到PAT设备,
即可检查产品使用是否安全及电气元器件是否绝缘。对于较高电压产品,应该进行高压绝缘测试,以检查绝缘体是否具有足够的强度耐受高电压。施加比通常电压还要高的电压后,如能通过,则该绝缘体能够承受高电压产生的应力。
功能测试
与以上测试方法不同,功能测试关注的是设计,而不是制造质量。这项测试是看产品能否实现它应该具备的功能。
这应该是产品交付到客户之前的最后一项测试。它不会对生产制程增加什么价值,但它确实可以让你额外地安心,如果你知道客户收到的产品肯定可以正常运行,你就可以高枕无忧了。
但是绝不能仅仅依靠功能测试。如果此时你才发现产品不能正常运行,除了从零开始,你已经没什么办法了。如果某些东西在元器件阶段就是错的,但到产品完成后,仍可通过功能测试,如元器件丢失、元器件值是错的。这就是为什么我们总是建议实施稳定的测试策略,要做到测试策略可验证成品生产工艺及分组装的每个阶段。
测试不应该是事后的想法。如果这样做,所有外包制造的辛苦和努力就真有可能全白费了。选择外包的方法,要包含稳定的测试策略,这将有助于减少成本,将产品可靠性最大化。本文介绍的测试方案并不相互排斥,他们可用于制造工艺的不同部分,这取决于你的产品,应该组合采用这些测试方法。EMS合作方应该同你一起设计你需要的最佳测试策略。