PCB工艺 ICT(In-Circuit-Test)电路电性测试拿掉真的比较省吗?

2018-05-12 雅鑫达电子 907

真的又来了一次,每次只要有心的大老板上来就会再重新检讨测试是否可以拿掉?议题,尤其是ICT(In-Circuit-Test,电路测试)这种需要花很多金钱购置设备与治具,又没有生产价值(因为测试不会增加产出)的制程,一向是大老板们的眼中钉。


但现实环境下没有经过测试的产品你真的敢直接出货卖给客户吗? 这些大老板们总懂得强烈要求下属去做,但自己却不愿意拍板。


批量PCB样板


当下属的我们极力争取又被否决后,最后的摊牌就请大老板自己挑选一个产品并亲自下令拿掉所有测试来实际运作看看结果如何,目的当然是不希望所有的好处(节省出货时间、降低生产成本)都被老板拿走,出问题(客户抱怨产品质量不良)后却要下属来扛责,只是到这个时候几乎所有的大老板们都会收手。

 

可是也有一些不愿意就此放手的大老板,他们会继续丢出一些问题,继续折磨你,比如说问你:既然ICT及FVT都是测试,那是不是可以把ICT拿掉,全部用FVT取代就可以了?

 

这样又回到了老问题,在回答这个问题之前可能还是得再说明一下电路板组装后的测试流程。 参考左图(已经了解的朋友就跳过吧),一般传统的电路板经过SMT组装后,通常会使用AOI(Auto Optical Inspection)先用光学来检查零件偏移、短路、立碑、缺件... 等问题,然后经过ICT或MDA的电路测试,最后再经过FVT(Functional Verification Tester)功能测试等三种方式来确认电路板的功能正常。

 

接着要了解ICT与FVT的测试差异?


下面试着列出ICT与FVT的测试差异,请注意这里比较的是ICT而不是MDA:


ICT FVT

是否需要上电开机测试 不需要为待测PCBA板上电就可以测试,可避免电路板烧毁的风险。 之后欲执行低阶程试测试时再上电。 必须上电才可以测试,有可能因为零件短路造成电路板烧毁。


是否需要测试点 全部使用测试点来进行测试,但是可以使用结点(Nets)来降低测试点的数量。 仅需要部分测试点,或使用实插的方式链接IO设备(显示器、网线或卡片阅读机)


不良品除错容易度 只要有测试点,可以精确指出来哪个零件或哪个结点有问题,方便作业员修理不良板。 无法精确告知哪个零件有问题,只能凭经验或是聘请专业的修复技工修理不良板。


旁路电路测试能力 只要有测试点,旁路电路也可以测试。 除非可以仿真特殊状况,否则旁路电路难以测试确认质量。


Short/Open test for all of the nets. (针对结点或零件作开短路测试) 只要有测试点就可以针对所有的零件或结点作开短路测试测试。 只能透过上电开机来检测产品功能。


Components for L, C,R,D,Tr(量测电感、电容、电阻、二极管、晶体管的特性值) 只要有测试点,可以量测到所有的被动组件特性。 只能透过上电开机来检测产品功能。 如果有错件或是特性跑掉,不一定可以侦测出来。

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主动组件 (IC)的特性量测 可以使用测试点量测,或是利用JTAG或TestJet以减少测点。 透过上电开机来检测产品功能。


Measuring Frequency, Voltage. (量测频率及电压) 可以。 可以。


Performing the Function test. (执行功能测试) 可以执行低阶的功能自我测试,只能检测大部份的功能,但无法如FVT实际查看屏幕显示是否正常,IO的读取是否确实,因为不是实插测试 使用测试点或实插可以将所有的功能测试过一次,但只能测试正常情况下的功能。


测试时间 一般来说一片板子一分钟内可以测试完毕,甚至短到10秒钟以内。 一般来说一片板子可能得花上好几分钟才可以测试完成,因为有部份人为操作无法避免。


是否需要先下载测试程序 不需要下载测试程序就可以执行开短路及被动组件特性测试,如果要执行低阶程序测试则需事先安装或下载。 需要事先下载操作系统及测试程序才可以开机测试。


是否支持OTG下载程序 可以下载操作系统或程序到电路版的内存中) 支持。

 

实际比较【ICT+Sampling FVT】及【纯FVT】的测试时间与工时花费


这里以同一片板子来比较【100% ICT+5%抽样FVT】及【无ICT+100% FVT】的测试时间差异,这个数据各每家公司的结果及项目会各有不同,这里的数据仅提供参考。 之所以采用【5%FVT抽样】是因为后面还有整机测试可以cover。


比较的结果说明【无ICT+100% FVT】的测试时间总共花了310秒,而【100% ICT+5%抽样FVT】只花了67秒。 假设工厂每小时工时为美金10元,一个月有十万片的产量,这样每个月的工时花费就差了US$67,500(=86100-18600)。

 

 ICT+5%FVT sampling NO ICT+100%FVT

Short/Open test for all the nets 20s 0Components for L,C,R,D, Tr 0

Measuring Frequency, Voltage 30s

Performing the Function as FVT 35s 245s

Loading OS 35s

Additional 5% FVT sampling 12s 0

Total Testing Time 67s 310s

Dollar charge by Factory 

(Support US$10/hour) US$0.186 US$0.861

Monthly spend 

(Support 100,000 output per moth) US$18,600 US$86,100

 

计算结果:使用ICT测试比单纯使用FVT节省花费


如果你还是看不懂上面的计算,下面我们用实际的金额花费来让你更进一步了解使用ICT与否的工厂费用差异。

 

100%ICT+

5%抽样FVT 无ICT+

100%FVT 金额差异

ICT或FVT的治具费用 153,000 53,000

电路板测试每个月的花费金额 18,600 86,100

第一个月治具费用+测试工时费用 171,600 139,100 32,500

第二个月治具费用+测试工时费用 190,200 225,200 -35,000

第三个月治具费用+测试工时费用 208,800 311,300 -102,500

第四个月治具费用+测试工时费用 227,400 397,400 -170,000

第五个月治具费用+测试工时费用 246,000 483,500 -237,500

第六个月治具费用+测试工时费用 264,600 569,600 -305,000

 

上面的计算结果显示,其实只有第一个月的时候【无ICT+100%FVT】的金额花费比【100%ICT+5%抽样FVT】来得少,到了第二个月以后就颠倒过来了,到的第六个月使用ICT的花费金额甚至已经比不使用ICT节省了US$305,000。


所以用不用ICT你应该已经心知肚明,不过就如同之前说过的,ICT基本上还是较适合用在大量生产的机种,如果世比较少量或板子上没有那么多IC等主动零件,或许只要选用MDA就可以,如果是每个月生产不到1000片的板子,甚至可以考虑仅用AOI及FVT来测试。


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