飞针测试仪在SMT贴片加工中的基本结构和有什么用途

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飞针测试仪在SMT贴片加工中的基本结构和有什么用途

SMT贴片加工中的飞针测试仪采用两组或两组以上的可在一定测试区域内运动的探针取代不可动作的针床，同时增加了可移动的探针驱动结构，采用各类结构的马达来驱动，进行水平方向的定位和垂直方向测试点接触。

飞针测试仪通常有4个头共8根测试探针，最小测试间隙为0.2mm。工作时根据预先编排的坐标位置程序移动测试探针到测试点处并与之接触，各测试探针根据測试程序对装配的元器件进行开路短路或元件测试。这种方法能够有效且精确的查找在SMT组装过程中发生的各种缺陷和障碍。

（1）飞针测试仪的基本组成。

①计算机系统：计算机系统通常是在个人计算机基础上配置了测试系统专用的仪表卡、图像及动卡。在功能上有较高要求时，也可能采用网络集线器或工作站系统。欧美系列的飞针调试系统的操作系统和测试软件大多采用目前流行的微软视窗，而日本系列在线测试系统基本上采用DOS系统、测试软件界面及操作较为简单适用。

②仪表与测量模块：仪表与测量模块大多置于测试系统底部，基本上包括测试激局信号和测量装置两种，种类上涉及可编程直流电压和电流源、多功能波形（正弦、三角、方波）发生器、时钟发生器、电压表、计数器、上拉下拉电阻器等，与此相对应，在仪表接口卡集成了开关系统，用以配合测试程序接入不同的激励信号或测量装置进行测试。

③运动及驱动系统：对于基本的飞针运动而言，相对于工作区域有水平方向和垂直方向两对于直角坐标系的水平方向运动又可以划分为X、Y两个类型。其中X、Y驱动的主要目的是通过数字照相机进行测试点的找寻和定位，移动时丝杠传动系统带动架臂运动;而垂直运动驱动目的则较为单一，是将探针与测试点的垂直方向进行接触。一般飞针测试系统探针与测试点的接触郡会存在一定的倾斜角度，它与垂直方向的夹角通常为5°左右。探针运动系统要求具有快速、高精度定位能力，探针架臂和探针运行由马达驱动，通常X、Y轴的驱动采用无刷马达配合集成编码器的精密丝杠，也有部分制造商利用空气悬浮、线性马达等机构;探针的Z轴駆动装置一般以线性马达或精密步进马达为主。

④测试区：这是飞针式在线测试系统的具体测试区域，一般在其附近会配以操作面板，在其区域内除了有被测电路板的机械定位装置以外，底部侧面为了扩展飞针在线测试的能力、一般会增加辅助接入装置，以接入电源、测试激励信号、非向量测试装置等，一般测试区还具有防护盖以保护测试人员安全。

（2）飞针测试仪与在线针床测试仪的区別

在线针床测试仪针对不同产品的测试需要制作专用固定式针床夹具，它具有同时顺序对所有测试点进行快速测试的特点，在线测试能力和速度较好，适合于批量性、单一品种生产情况的测试应用。但针床夹具制作周期长、探针数量众多、测试编程周期长、价格昂贵、不能重复利用，另外针床夹具需要严格按照工业标准网格向距布置，这对于目前已有的众多复杂、高密度电路组件的测试往往存在测试“育点”。

飞针测试仪是在线针床测试仪的改进，飞针测试仪则采用可移动式探针取代固定针床夹具，同时增加探针驱动装置，测试程序可直接由线路板的CAD软件得到，在测试精度、最小测试间隙等方面均有较大幅度提高，应用比较方便，最适合于多品种、小批量电路组装产品的在线测试及产品原型验证。但飞针式测试仪在线测试能力和速度均不如针床式在线测试设备。以中等电路模块的在线测试为例，针床式可能仅需要305的测试，飞针式则可能需要花费8-10min，不利于与SMT加工厂组成在线式测试模式。

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