新型在線(xiàn)測(cè)試夾和多樣離線(xiàn)測(cè)試板

楊宇明

（北京正達(dá)時(shí)代電子技術(shù)有限公司，北京100083）

新型在線(xiàn)測(cè)試夾和多樣離線(xiàn)測(cè)試板

楊宇明

（北京正達(dá)時(shí)代電子技術(shù)有限公司，北京100083）

從在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試板視角，介紹國(guó)內(nèi)第三代在線(xiàn)電路維修測(cè)試儀在使用環(huán)節(jié)上取得的最新成果以及未來(lái)發(fā)展方向。

測(cè)試夾；離線(xiàn)測(cè)試板；第三代測(cè)試儀

0 引言

第三代在線(xiàn)電路維修測(cè)試儀的突出特點(diǎn)是具有80路數(shù)字測(cè)試通道，可對(duì)40管腳以上的數(shù)字IC直接功能測(cè)試,可測(cè)試數(shù)字IC高頻動(dòng)態(tài)參數(shù)故障。從在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試板這個(gè)視角，介紹國(guó)內(nèi)第三代ZD9610測(cè)試儀在使用環(huán)節(jié)上取得的最新成果以及未來(lái)發(fā)展方向。

1 原有在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試盒的局限性

所謂在線(xiàn)測(cè)試主要體現(xiàn)在測(cè)試夾上，借助多種規(guī)格測(cè)試夾，可對(duì)焊接在電路板上的集成IC直接測(cè)試。

目前國(guó)內(nèi)在線(xiàn)電路維修測(cè)試儀主要配備3種規(guī)格IC測(cè)試夾，分別為DIP測(cè)試夾：雙列直插封裝，管腳中心距2.54 mm；SOP測(cè)試夾：雙列貼片封裝，管腳中心距1.27 mm；PLCC測(cè)試夾：4側(cè)J形管腳貼片封裝，管腳中心距1.27 mm。

集成IC的發(fā)展方向是小型化和多管腳。近年來(lái)，早期DIP封裝趨少，SOP封裝應(yīng)用較廣，同時(shí)衍生出SSOP（縮小型SOP）、TSSOP（薄縮小型SOP）等許多新型封裝形式，一些貼片IC管腳中心距僅為0.5 mm。由于測(cè)試夾的限制，對(duì)新型封裝IC更多采用離線(xiàn)測(cè)試方式。

上兩代測(cè)試儀離線(xiàn)測(cè)試貼片IC的方法，是將IC對(duì)應(yīng)的單獨(dú)測(cè)試插座插接到離線(xiàn)測(cè)試盒上的40管腳DIP鎖緊插座中，通過(guò)轉(zhuǎn)換完成測(cè)試。這是因?yàn)樯蟽纱鷾y(cè)試儀只配備一個(gè)帶DIP/ 40 pin插座的離線(xiàn)測(cè)試盒。這帶來(lái)2個(gè)問(wèn)題，一是使用過(guò)程相對(duì)繁瑣；二是對(duì)超過(guò)40管腳的貼片IC無(wú)法測(cè)試。

2 IC測(cè)試夾具是電路測(cè)試儀核心價(jià)值體現(xiàn)

電路測(cè)試儀的強(qiáng)項(xiàng)就是測(cè)試集成IC，無(wú)論在線(xiàn)還是離線(xiàn)，無(wú)論是功能測(cè)試還是VI曲線(xiàn)測(cè)試。在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試板至關(guān)重要。例如，某IC管腳自身相互短路或特性改變，若IC管腳數(shù)是N，任意2個(gè)管腳之間測(cè)試1次，要測(cè)試N（N-1）/2次。這意味著對(duì)一個(gè)48管腳IC至少要測(cè)試1128次。用VI探棒難以完成這個(gè)測(cè)試，而采用測(cè)試夾（或離線(xiàn)測(cè)試板）測(cè)試1128條VI曲線(xiàn)，則不超過(guò)10 s鐘。對(duì)于第三代ZD9610測(cè)試儀而言，提供種類(lèi)豐富的在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試板是一個(gè)繞不過(guò)去的問(wèn)題。當(dāng)務(wù)之急是配備多種類(lèi)型的離線(xiàn)測(cè)試板。

3 多樣化離線(xiàn)測(cè)試板解決IC測(cè)試基本問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)離線(xiàn)測(cè)試板（圖1）采用2組60線(xiàn)測(cè)試電纜。包括管腳中心距2.54 mm的DIP插座，管腳中心距1.27 mm的SOP, PLCC插座以及＜1.27 mm的SSOP，TSSOP等插座（圖2）。整板采用撥碼開(kāi)關(guān)、插針跳線(xiàn)2種供電方式。

從左至右，插座管腳數(shù)分別為34 pin，24 pin，56 pin，64 pin。其中34 pin，56 pin是SSOP插座，管腳中心距0.65 mm。64 pin是TSSOP插座，管腳中心距0.5 mm。第三代ZD9610測(cè)試儀可對(duì)74FCT16460（56 pin），74ALVCH16832（64 pin/3.3 V供電）等數(shù)百種40管腳以上復(fù)雜數(shù)字IC功能/性能測(cè)試和型號(hào)識(shí)別。標(biāo)準(zhǔn)離線(xiàn)測(cè)試板成為第三代ZD9610測(cè)試儀測(cè)試功能大幅躍升的有力保證。

綜合測(cè)試板A（圖3）采用1組40線(xiàn)和1組60線(xiàn)測(cè)試電纜，可兼顧在第二代測(cè)試儀上使用。測(cè)試插座以SOP，SSOP為主，兼有DIP插座，寬體/窄體SDIP插座（收縮型DIP封裝/管腳中心距1.778 mm）等。

圖1 ZD系列標(biāo)準(zhǔn)離線(xiàn)測(cè)試板

圖2 ZD系列標(biāo)準(zhǔn)離線(xiàn)測(cè)試板局部

圖3 ZD系列綜合測(cè)試板A

綜合測(cè)試板B（圖4）采用2組60線(xiàn)測(cè)試電纜。測(cè)試插座以PLCC為主，兼有DIP插座、PGA插座（陣列插針式封裝/管腳中心距2.54 mm）和QFP插座（4側(cè)L形管腳扁平式封裝/管腳中心距0.65 mm/100 pin）等。

器件篩選測(cè)試板A（圖5）采用2組60線(xiàn)測(cè)試電纜。測(cè)試插座涵蓋DIP，SDIP，SOP，SSOP，TSSOP，PLCC等多型,管腳中心距為0.50~2.54 mm，適用范圍廣。

圖4 ZD系列綜合測(cè)試板B

圖5 ZD系列器件篩選測(cè)試板A

器件篩選測(cè)試板B（圖6）采用2組60線(xiàn)測(cè)試電纜。測(cè)試插座以QFP為主，管腳中心距有1 mm，0.8 mm，0.65 mm，0.5 mm等規(guī)格，最大管腳數(shù)120 pin。還包括多種PGA插座，針對(duì)性很強(qiáng)。

圖6 ZD系列器件篩選測(cè)試板B

該板采用4組60線(xiàn)測(cè)試電纜，專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)試QFP封裝管腳中心距0.5 mm的240 pin器件（圖7）。

圖7 ZD系列240pin器件測(cè)試板

4 研制新型在線(xiàn)測(cè)試夾是艱巨的挑戰(zhàn)

鑒于國(guó)內(nèi)測(cè)試儀原有貼片測(cè)試夾已經(jīng)使用20多年，只能測(cè)試管腳中心距為1.27 mm的SOP和PLCC器件，并且雙列SOP測(cè)試夾最大管腳數(shù)僅為28 pin，所以研制新型貼片測(cè)試夾也變得愈發(fā)迫切。

第三代ZD9610測(cè)試儀于2015年驗(yàn)證了新型雙列TSSOP測(cè)試夾（圖8），管腳中心距為0.5 mm/48 pin。測(cè)試時(shí)管腳定位精確，達(dá)到預(yù)期效果。TSSOP測(cè)試夾首次大幅突破國(guó)內(nèi)貼片測(cè)試夾管腳中心距1.27 mm這個(gè)界限。SSOP測(cè)試夾的研制難度小于TSSOP測(cè)試夾（圖9），因此首先驗(yàn)證TSSOP測(cè)試夾的意義更大。

圖8 ZD系列TSSOP測(cè)試夾（48pin）

雖然離線(xiàn)測(cè)試插座種類(lèi)豐富，但研制一款高精密測(cè)試夾的難度卻很大。這可不是將離線(xiàn)測(cè)試插座倒扣過(guò)來(lái)測(cè)試IC那樣簡(jiǎn)單。以TSSOP封裝為例,離線(xiàn)測(cè)試時(shí)IC在插座中是底面向下，放置后各個(gè)管腳被充分包裹。而在線(xiàn)測(cè)試時(shí)IC被焊接在電路板上，測(cè)試夾要從IC上面向下夾取。管腳接觸面積小，穩(wěn)定性差，定位困難。研制中要面對(duì)定位方式、材料選擇、加工工藝、合格率、方便性、耐用性等一個(gè)又一個(gè)非常棘手的難題。

第三代ZD9610測(cè)試儀于2016年再次驗(yàn)證了方形QFP測(cè)試夾（圖10），管腳中心距為0.65 mm/64 pin。由于QFP器件4側(cè)管腳接觸面多，管腳呈L形向外伸展，定位難度大。北京正達(dá)公司在整個(gè)研制過(guò)程中遇到很大困難，反復(fù)調(diào)整測(cè)試方案。最終QFP測(cè)試夾采用按壓測(cè)試方案，測(cè)試效果滿(mǎn)意。

圖9 ZD系列TSSOP測(cè)試夾在線(xiàn)測(cè)試

圖10 ZD系列QFP測(cè)試夾（64pin）

TSSOP測(cè)試夾和QFP測(cè)試夾都是首次在國(guó)內(nèi)測(cè)試儀上應(yīng)用，意義很大。同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到，這兩款測(cè)試夾都帶有探索性，并非完美無(wú)缺。TSSOP測(cè)試夾的研制難度大于研制SSOP測(cè)試夾，更是明顯大于原有的SOP測(cè)試夾。QFP測(cè)試夾相比于PLCC測(cè)試夾同樣難很多。對(duì)于方便性、耐用性而言，相對(duì)于SOP，PLCC測(cè)試夾尚有差距，也存在進(jìn)一步改進(jìn)的空間。

5 結(jié)語(yǔ)

器件的發(fā)展趨勢(shì)在無(wú)形之中預(yù)示著在線(xiàn)電路維修測(cè)試儀的發(fā)展未來(lái)。若不能積極面對(duì)器件的飛速變化，僅滿(mǎn)足于使用探棒類(lèi)似萬(wàn)用表那般地對(duì)新型器件逐點(diǎn)測(cè)試VI曲線(xiàn)，不在IC功能測(cè)試上下功夫，不在IC測(cè)試夾具上下功夫，電路測(cè)試儀將退化成一種簡(jiǎn)單工具，沒(méi)有未來(lái)。唯有緊跟技術(shù)發(fā)展步伐，在測(cè)試技術(shù)和使用環(huán)節(jié)上都不斷地做出突破，才是正確的發(fā)展方向。研制種類(lèi)豐富的在線(xiàn)測(cè)試夾和離線(xiàn)測(cè)試板，正是第三代ZD9610測(cè)試儀高端品質(zhì)的詮釋?zhuān)粩喟l(fā)展的縮影。

〔編輯 利文〕

TH17

B

10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2017.01.26