SMT课堂 | SMT飞针测试详细说明

在高度集成的现代电子制造中，表面贴装技术（SMT）已成为主要的电路板组装方式。随着SMT器件尺寸减小、密度增加以及电路板设计的复杂化，对成品板的测试需求愈发重要。尽管传统的在线测试（ICT）功能强大，但因高昂的夹具成本和耗时的开发周期，在小批量、多品种生产中显得捉襟见肘。在此背景下，飞针测试（Flying Probe Test）应运而生，凭借其独特优势，成为电子制造服务（EMS）行业不可或缺的一部分。

飞针测试的基本原理与工作流程

飞针测试是通过自动化探针（通常2至8根）在电路板的焊盘、过孔、元器件引脚等测试点上进行探测，并测量这些点的电气参数。不同于ICT使用固定夹具接触所有测试点，飞针测试的探针是可编程的，能够以高精度、高速度移动至指定测试点。

其工作流程包括：

数据导入与程序生成： 需将待测板的CAD数据（如Gerber文件、IPC-D-356等）导入测试设备软件。软件会自动识别可用测试点并生成测试程序，包含每个测试点的坐标、测试类型及顺序。

探针校准与定位： 测试前，设备会自动校准探针，确保其准确接触目标测试点。高分辨率视觉系统辅助探针进行光学定位，修正板变形或机械误差。

电气参数测量： 探针接触测试点后，测试仪通过内部测量单元，对电阻、电容、电感等参数进行测量，并与预设容差比较，判断是否有开路、短路等故障。

故障诊断与报告： 检测到异常时，记录故障类型、位置及具体数据，生成故障报告。报告包含故障点图形显示，便于操作员定位与返修。

飞针测试的优势

飞针测试在电子制造的广泛应用，主要得益于以下一些显著优势：

低成本与快速开发： 无需ICT昂贵的定制夹具，只需数小时或数天即可生成测试程序，降低了前期投入成本和时间成本，对小批量、多品种及研发阶段原型板尤其适合。

高灵活性与适应性： 可编程探针可轻松应付不同类型与尺寸的电路板设计变更，只需更新程序即可，无需重新制作夹具。

无夹具磨损与维护： 无需ICT中的物理夹具，避免了定期维护和更换成本。

高故障覆盖率： 能全面测试电路板每个网络的开短路，检测电阻、电容参数偏差，尤其在BGA等难以测试的SMT器件中，能通过“伪节点”或边界扫描（Boundary Scan）间接测试。

早期故障检测： 可在生产早期阶段检测制造缺陷如焊接不良、安装错误，减少返修成本。

飞针测试的局限性

尽管飞针测试优点众多，但仍存在一定限制：

测试速度相对较慢： 逐点移动和测量速度较ICT慢，故对于大批量生产，ICT更有效。

不适合复杂功能测试： 主要进行电气连接性和元件参数测试，无法模拟实际工作环境性能也无法验证复杂数字电路功能。

探针可达性： 对于高密度、相邻元器件间距小的电路板，部分测试点可能难以接触。

对小尺寸元件的挑战： 微型元件的普及对定位精度和接触稳定性提出了新的要求。

飞针测试的应用场景

综合优缺点，飞针测试适用于以下情况：

原型板与小批量生产： 低成本、快速开发特性使其成为研发阶段、小批量试产及多品种生产的理想选择。

工程变更频繁产品： 能快速适应设计变更，避免高昂ICT夹具制作。

ICT夹具制作成本高或周期长： 为投资回报率低或时间紧项目提供经济高效替代方案。

作为ICT补充： 用于检测ICT覆盖不到区域或特定故障定位。

返修验证： 快速验证返修效果，确保电路板功能恢复。

飞针测试作为先进的电路板测试技术，因其无夹具、低成本、高灵活性，在电子制造中扮演重要角色，有效弥补了ICT在小批量、多品种生产中的不足，为研发、试产和工程变更提供了高效经济的测试方案。在迅得电子，我们重视飞针测试的优势，针对客户产品需求的多样化与快速迭代，利用飞针测试的灵活性和成本优势，提供高品质PCBA测试服务。无论项目规模大小或复杂程度，我们均能定制最佳测试方案，确保产品质量和可靠性。未来，随着电子技术的发展，飞针测试将持续进步，迅得电子也将紧跟行业前沿，适应更小、更密、更复杂的电路板测试要求。