ICT518FR手册（7）

昵称16081330 2014-03-03

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第八章測試理論

1. 隔離點測試原理的探討

2. 開路及短路的量測原理

3. 測試資料撰寫注意事項

3.1. 電阻

3.2. 電容

3.3. 電感

3.4. 二極體

3.5. 電晶體

3.6. 跳線，保險絲，開關

3.7. 光耦合元件

3.8. 電容極性

3.9. IC開路測試

3.10. 開路及短路

4. 零件測試規格

4.1. 電阻測試

4.2. 電容測試

4.3. 電感測試

4.4. 二極體、IC 保護二極體測試

4.5. 電晶體、齊鈉二極體、光耦合元件測試

4.6. 電容極性測試

4.7. IC空焊測試

4.8. 短路/斷路測試

1. 隔離點測試原理的探討

被動元件的測試方法有兩大方向，一是利用電流源當信號源，量測電壓值，以應用在電阻量測最普遍；二是以電壓源當信號源，量測電流值，以應用在電容、電感量測最普遍。然而在實際的測試中，待測板插上各種不同的主動、被動元件，為避免在量測時零件間的互相干擾影響到測試結果，如何做好元件間的隔離是設計測試儀器時的一項重要工作。

在 TR-518FR 內部電路中利用一顆 OP放大器當做一個隔離點（最多可有五個隔離點），若是

1. 以電流源當信號源輸入時，則在相接元件一之另一腳加上一等高電位能，

以防止電流流入與被測元件相接之旁路元件，確保量測的精準性。此時隔

離點的選擇必須以和被測元件高電位能腳(高點)相接之旁路零件為參考範

圍(見下圖一)。

2. 以電壓源當信號源輸入時，則在相接元件二之另一腳加上一等低電位能，

以防止與被測元件相接之元件所產生的電流流入，而增加量測的電流，影

響量測的精準性。此時隔離點的選擇必須以和被測元件低電位能腳(低點)

相接之旁路元件為參考範圍(見下圖二) 。

圖一電流源測試圖圖二電壓源測試圖

2. 開路及短路的量測原理

TR-518FR 提供一個 0.1mA 的直流電流源量測兩測試針點之間的阻抗值。系統把兩測試針點之間的阻抗值分為四組(假設 threshold 為 <5,25,55>) :

阻抗值	X≦5Ω	5Ω＜X≦25Ω	25Ω＜X≦55Ω	X＞55Ω
機器辨視值	0	1	2	3
螢幕顯示值	1	1	3	4

在開路/短路學習時，會將測試針點之間阻抗小於25Ω的點自動聚集成不同的短路群(Short Groups)。需要學習的時間隨著量測點數的增加而增加。自我學習時必須確定電路板是良好的，否則學習到的資料可能是錯誤的。

開路測試時，在任一短路群中任何兩點之阻抗不得大於55Ω，否則即是開路測試不良。

短路測試時分成兩種情況，若有以下其中之一的情況發生，則判定短路測試不良：

1. 在短路群中任何一點與非短路群中任一點之阻抗小於5Ω。

2. 不同短路群中任兩點之阻抗小於5Ω。

以下表所示的短路群說明：

Short Group 1	：	< 23 57 88 132 >
Short Group 2	：	< 25 79 154 257 326 >
Short Group 3	：	< 46 130 >
Short Group 4	：	< 71 257 >

開路測試時，測試程式根據短路群資料以檢查每一個短路群上的測試點在待測板上是否短路在一起。例如上例中短路群 1 的 23、57、88、132 四個測試點短路在一起的，如果這四個測試點在待測板上沒有短路在一起，表示在電路板上的銅箔或線路上有開路不良。

執行短路測試時，系統逐一檢查每個測試點與其他測試點是否有短路。可區分為以下兩種狀況：

1. 如果某測試點屬於某一短路群，則該測試點除了與該短路群上的所屬測

點短路在一起外，將不與電路板上其他任何測試點短路；如有與其他任何

測試點短路時，也是短路不良。

2. 如果某測試點並不屬於任一短路群上的點，但卻有與電路板上其他任何

測試點短路時，即是短路不良。

例如在上例中測試點 3 並不屬於任一短路群，做測試時如發現有與其他任何測試點短路時，即是短路不良；又如測試點 23 是短路群 1 中的一點，做短路測試時，測試點 23 除了與 57、88、132 短路在一起外，如有與其他任何測試點短路時，即是短路不良。

3. 測試程式撰寫注意事項

3.1. 電阻

3.1.1. 電阻並聯電容：使用模式2–快速充電。因為電容之充放電效應，電阻之測量值較標準值為低，此時可加延遲時間或以重複測試加以解決。如果測量值依舊偏低，可以更改標準值與放寬上、下限之限制。在模式2，延遲時間不可超過999mSec，而其他模式下，延遲時間不可超過500mSec。重覆測試設定不可超過5次。

3.1.2. 電阻並聯二極體：若使用模式 0 –V=IR=1V造成二極體導通，使跨在電阻之電壓只有0.7V測量值，量測值為R=0.7V/0.5mA=1400Ω。此時可選擇模式1–使用低一檔電流源，則V=IR=50uA×2KΩ=0.1V無法使二極體導通，量測量值為 R=0.1V/50uA=2KΩ。

3.1.3. 電阻並聯電阻：測量值Rx=R1×R2/(R1+R2)=500Ω。標準值需改為500Ω做為測量之基準。可查看電阻串、並聯的情況再修改標準值。

3.1.4. 電阻並聯電感：電感在直流信號源下是近似於短路，所以電阻無法被準確測出。此時必須用交流電信號以相位分離法檢測，因此可以選用模式4：1K相位(R//L)、模式5：10K相位(R//L)、或模式6：100K相位(R//L)測量。

3.1.5. 可變電阻：實際電路板上，可變電阻可能已經經過調整過以致測量值不準確，可將可變電阻調回中間值，並分成2個步驟測試。1.高點為C，低點為A，隔離點為B，標準值設為實際值的一半(500Ω)，上限與下限各為50%做測試。2.高點為C，低點為B，隔離點為A，其餘同上。

3.1.6. 電阻並聯跳線：所有的電流皆流經跳線，所以R無法被準確測出。Rx≒0

偵錯要點：

F若測量值偏高很多（非小電阻），則需檢查待測零件之高點與低點之位置是否正確；或者零件之標準值是否有誤。

F測試小電阻(小於10Ω)時，可能因交換電路板(Switching Board)或匯流排(Flat Cable)的內阻而影響量測偏移，可放寬上限與下限範圍或更換匯流排。

F通常以選定和較少元件相接的腳為高點，以減少干擾程度。可以查看零件連接情形，再決定高點。

F當測量值遠高於標準值，請檢查零件是否缺裝或零件值有誤或高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F若仍無法查出問題時，就直接用三用電表測量電路板以驗證量測結果。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.2. 電容

3.2.1. C1 << C2：C1無法準確測量，必須刪略。

3.2.2. 電容並聯電感：需用交流電信號以相位分離法檢測（模式5、模式6、模式7）。

3.2.3. 電容並聯小電阻：需用交流電信號以相位分離法檢測。

偵錯要點：

F通常以選定和較少元件相接的腳為低點，以減少干擾程度。可以查看零件連接情形，再決定低點。

F300pF以下之電容，一般使用較高頻的信號做量測。

F當測量值遠低於標準值，可先用模式2測試，若無改善；再請檢查零件是否缺裝、損壞，零件值有誤，高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F小電容測試不穩定時，可以加延遲時間配合重測改善其穩定度。

F大電容之延遲時間指的是充電時間。

F如果測量值依舊偏高，可以檢查零件值和測試點，檢查是否有電容或小電阻並聯；若有並聯之零件，可更改標準值。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.3. 電感

偵錯要點：

F當測量值遠高於標準值，請檢查零件是否缺裝或者零件值有誤或者高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F使用電感之零件，例如變壓器，無法從線路圖或零件表(BOM)中查出其正確之電感值；通常先測量出穩定之量測值後，再將標準值和實際值修正和量測值一樣。若將標準值修正後，所得到的量測值卻不斷上升時，可能選點錯誤造成，請檢查線路圖及高點、低點是否正確。

F一般電感以300uH以下居多，儘可能以高頻信號做量測，可得到較穩定之測量值。變壓器之量測必須參考線路圖以便得到正確之測試資料。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.4. 二極體

3.4.1. 二極體與小電容並聯：可以利用增加延遲時間和重覆測試得到較佳之測量值電壓。

3.4.2. 二極體與小電感並聯：二極體無法準確測量。

3.4.3. 二極體與跳線或保險絲並聯：二極體無法準確測量。

3.4.4. 發光二極體：請將實際值與標準值之電壓改為2V，再選擇單一步驟隔離點功能可自動調整正確之高點、低點位置，此時發光二極體會發亮。

3.4.5. 齊鈉二極體：量測電壓為它的崩潰電壓，將齊鈉二極體之崩潰電壓值輸入實際值和標準值中測試，如果測試值偏低，可能與電容並聯造成，可以加延遲時間與重覆測試。如果齊鈉電壓超過系統量測範圍（未加高壓測試電路板的機型為10V；有加高壓測試電路板的機型為48V）以上時，須加測一組順向偏壓步驟，增加測試之可靠度。

偵錯要點：

F單一步驟隔離點功能可自動調整量測值，並拷貝至實際值和標準值。

F若得到偏低之測量值，可以增加延遲時間和重覆測試。

F當測量值遠高於標準值，請檢查零件是否缺裝或者零件值有誤或者高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F測量齊鈉二極體(Zener Diode)時，可用模式 1 測量。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.5. 電晶體

3.5.1. 二點測試：

使用二極體測試方式對B-E腳及B-C腳測試。將電晶體分成2個步驟測試：實際值用偏壓0.7V；標準值則以0.7V為準。

PNP

Part_N	Hi-P	Lo-P
Q1-EB	E	B
Q1-CB	C	B

NPN

Part-N	Hi-P	Lo-P
Q1-BE	B	E
Q1-BC	B	C

3.5.2. 三點測試：

利用VCE的飽和電壓值及截止電壓值的不同，來測試電晶體是否反插。在電晶體的B-E腳及E-C腳兩端各提供一個可程式電壓源及電流源，並測量出電晶體E-C腳正向的飽和電壓值為VCE=0.2V左右，若該電晶體反插時，則VCE電壓將會變成截止電壓，並大於0.2V，如此即可測出電晶體反插的錯誤。設定的實際值約0.7V～0.8V，標準值約0.2V，若測量正常時量測值應在0.2V左右，否則將遠高於0.2V。

Transistor	高點(Hi-Pin)	低點(Low-Pin)	隔離點(G-P1)
NPN	C	E	B
PNP	E	C	B

CL：Current Limit

電晶體三點測試圖

偵錯要點：

F在編輯測試程式中，最好兩種方式都使用，以完整測試此電晶體。

F單一步驟隔離點功能可自動調整量測值，並拷貝至實際值和標準值。

F若得到偏低之量測值，可以增加延遲時間和重覆測試。

F當測量值遠高於標準值，請檢查零件是否缺裝或者零件值有誤或者高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.6. 跳線，保險絲，開關

假設A,B兩點間為跳線，電阻值為X(假設 threshold 為 <5,25,55>)

	跳線測量值
0 < X < 5Ω	1
5Ω<X<25Ω	1
25Ω<X<55Ω	3
55Ω<X .	4

偵錯要點：

FA,B兩點之量測值可視為短路，所以將實際值與標準值皆輸入1，上限，下限設為10%。

F如果測量值大於1，則需檢查高點，低點是否正確，待測板與針點之接觸是否良好。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.7. 光耦合元件

隔離點(G-P1)	隔離點(G-P2)	高點(Hi-Pin)	低點(Low-Pin)
1	2	3	4

CL：Current Limit

偵錯要點：

F一般而言光耦合元件都有四支腳，但也有六支腳（兩支腳不用），除了可用二極體測試1，2腳外，可再加一測試步驟同時四點測試，量測3，4腳的飽和電壓是否在0.2V左右，設定如上圖。

F通常以選定和較少元件相接的腳為高點，以減少干擾程度。查看零件連接情形，再決定高點。

F當測量值遠低於或高於標準值，請檢查零件是否缺裝或者零件值有誤或者高點、低點有誤或是腳號錯誤。

F如果單一步驟測試很穩定，整頁測試或全部測試會出現不良，可以將不穩定步驟搬移到前面再做測試，或在重測欄位鍵入“D”在測試前先放電。

3.8. 電容極性

偵錯要點：

F實際值以5V～10V量測時，標準值之漏電流值約0.2mA～0.5mA，若反插時,其反向漏電流值會遠大於正向漏電流值。高點之腳號即是電容＋端之測試針號碼,而低點之腳號即是電容－端之測試針號碼，通常須加較大的延遲時間，漏電流才會穩定。

F若因大電容並聯IC或電感等元件,可能會使電容正反向漏電流差異不大而無法偵測出其電容極性。

3.9. IC開路測試

偵錯要點：

F選擇 <診斷>、< IC空焊自我診斷>、<安裝設定顯示>可檢查硬體安裝上是否錯誤。若此視窗無法進入，可能10 Pin 排線未接好或 IC空焊狀態板(Signal Condition Board) 或 IC空焊控制板(Open Tester Control Board)錯誤。

F量測值超過測試誤差限制或不穩定可增加延遲時間及重測。

F檢查感應板的大小是否與 IC 表面面積吻合和其表面是否完全被銅箔覆蓋。

F使用者在資料學習之後，最好在編輯器內檢查學習到的資料，若有某顆 IC 學習到的值很多都低於30fF (測試順序中的Skip欄位會被設為1)，則表示學習到的資料有問題，請檢查對應之測試探針(Sensor Probe) 是否裝置錯誤，號碼是否輸入錯誤及測試探針是否與IC表面接觸不良等問題。

F一般來說，IC 空焊測試資料在學習後即不須再進行偵錯的工作，在測試過程中，若有不穩定或誤判之情形產生，可適當放寬IC腳位編輯裏的上下限百分比，重新做一次自動學習。

F測試探針(Sensor Probe)為高精密的產品，但在測試線上每天與IC撞擊數百次以上，長期下來易在P1, P2, P3, P4, P5, P6(下圖)等處產生磨損、斷裂、接觸不良問題，為延長其壽命，請將壓床速度僅量放慢。若已有磨損、斷裂、接觸不良問題發生(測試時整顆 IC 不良)，請在P1,P2,P3,P4,P5,P6 有問題的地方加錫，應可改善；若仍不行，此測試探針就須換新。

Sensor Probe上六個易磨損的點

FSensor Probe 與 IC 間有空隙或雜物(如厚紙片)，既使焊腳未空焊，若測試值低於30fF，會被誤判為空焊 (HP原廠TestJet測試值也會降低，只是其把上下限值範圍放得更寬)。為避免這種情形，請注意Sensor Probe 與 IC 接觸是否良好，若接觸良好而測試值仍很低，請使用者測試此腳是否穩定，若很穩定可將下限值降低，若不穩定請自行決定是否將此測試步驟刪略。

F某些焊腳學習值特別高，例如該焊腳並聯電容或低電阻(500歐姆以下)，此時空焊與未空焊測試差值差很小(約5%)，要檢測這種腳須很小心實驗。將下限值往上加，例如原下限值為500fF，而空焊測試值為600fF，實際測試值630fF，則將下限值定在615fF 可將此焊腳檢測出來，但此方法不希望客戶使用，因不同待測板此焊腳並聯電容或電阻其誤差較大時，會造成誤判。