生产测试模式，产线测试员是做什么的

编者简介：电子硬件产品的开发过程需要关注很多细节。与软件产品不同，硬件产品对后续变更的灵活性较差，在生产过程中需要进行大量的测试。本文作者分享了有关硬件的信息。让我们看看为产品的生产线设计一个测试计划。

电子硬件产品的制造过程复杂，尤其是PCBA的制造过程特别容易出现问题，因此需要进行彻底的测试以确保组装过程顺利进行。

工厂测试和研发测试有很大区别，研发测试是为了检查设计是否正确，所以也称为“设计验证测试”。

执行工厂测试所花费的精力因情况而异。

测试可能就像技术人员组装产品然后打开它看看它是否正常工作一样简单，但有些工厂测试需要仔细检查产品的每个细节，需要付出很大的努力才能确保一切正常。进步。产品从工厂发货。您在测试上花费的大部分精力取决于以下因素：

制造过程中出现问题的可能性，以及产品出厂后出现问题所要付出的代价。例如，如果一个廉价玩具偶尔出现故障，除非存在安全问题，否则没什么大不了的，因此测试此类产品的精力可能会减少。

但控制汽车刹车的计算机模块需要经过最严格的工厂测试。一旦这个模块出现问题，后果可能会非常严重，所以你应该花大量的精力进行测试以避免出现问题。

在一些大工厂，投入在测试上的精力可以相当于花在产品设计和开发上的精力。

PCBA基本测试有在线测试“ICT”、功能测试“FCT”、老化测试三种，与正在开发的产品密切相关。

接下来，我们将分别介绍这三个测试。

1.在线测试ICT 在线测试“ICT”（In-Circuit Test）通过分析元件的电气特性，例如每个焊点的电阻，来检查PCBA工艺是否正确。

大规模在线测试通常使用针床测试仪，将许多探针同时放置在PCBA 上，有些测试使用数千个探针。

各种测试信号被注入一些探头，而其他探头则测量响应。

这些探针通常采用弹簧加载并安装在称为测试夹具的特殊板上。测试夹具通常是针对特定PCBA 定制的。

每个探头通过电路板上的导电条连接到被测电路。这些导电带通常满足以下条件：

电路板上专门用于测试的焊点，是电路板设计人员用来将信号从PCB 一层传输到另一层的路径。该路径也可以用作测试点。针测试床。

用于测试的焊点和过孔。探头通过此连接到PCB。

测试时，电路板和测试夹具精确连接，并激活测试软件运行预编程的程序。

检查电路板是否存在以下问题：

电路；开路，例如引脚从焊点脱落；元件方向（AOI 可能无法检测到此错误）；元件值；元件缺陷；信号完整性问题，例如，如果您过多地达到预期点或电路板很弱。经验丰富的设计人员和开发人员尝试设计产品的电路板，以便探针可以接触到板上的所有电触点。

然而，由于电路板尺寸等各种限制，这一想法往往无法实现。

在线测试提供对每个组件的全部或大部分引脚的电气访问，允许您对闪存等器件进行编程、执行校准和调整，甚至执行功能测试。

2. 功能测试FCT主要关注电路板的高级功能，而不是检查每个元件是否正确焊接在指定位置。

例如，在进行功能测试时，您可能需要将测试固件加载到被测PCBA的处理器上，让处理器在内存和外围设备上运行诊断程序，并将测试结果输出到计算机。串行端口。

根据诊断结果，计算机在屏幕上显示“通过”（绿色）或“失败”（红色），并将详细的测试结果记录在数据库中以供进一步分析。

功能测试的目的是检查电路板上的各个组件是否作为一个整体协同工作。您还可以测试因无法访问探头而无法通过在线测试检测到的电路。

例如，如果测试点无法访问芯片上的引脚，则可以通过对引脚执行操作来对该引脚执行功能测试，该操作只有在引脚正确焊接到电路板上并且功能正常时才会起作用。如果是这样，手术可能会成功。

功能测试的缺点是电路板连接通常没有像在线测试那样彻底检查，但最安全的方法是同时执行在线测试和功能测试。

功能测试可以作为在线测试的一部分来执行，也可以作为通过串行、USB、以太网或其他接口与PCBA 通信的单独步骤来执行。

对于大多数产品，直到设备完全组装后才进行最终功能测试。

在大多数情况下，功能测试也会在产品制造过程中的某个时刻进行。

例如，多板系统可能需要进行功能测试，以确保每个PCBA都正确组装，并且在最终组装完成后，对整个系统进行测试，以确保所有电路板都正确组装，确保组装完成。

3.老化测试在某些情况下，电路板在进行功能测试时必须在更极端的条件下运行，例如高温环境，长达数小时、数天甚至更长时间。

1、老化测试的意义和目的随着电子技术的发展，电子器件的集成度越来越高，结构越来越精细，工序越来越多，制造工艺越来越复杂。因此，在制造过程中可能会出现潜在的缺陷。

高性能电子产品不仅需要高性能指标，还需要高稳定性，以消除电子元件因老化而出现的故障。

电子产品的制造过程涉及复杂的加工步骤和大量的元件材料，因此无论设计得多么好，都会出现各种缺陷。

无论是加工缺陷还是零部件缺陷，都可以分为明显缺陷和潜在缺陷。

明显的缺陷是导致产品故障的缺陷，例如短路或开路。潜在的缺陷可能会使产品暂时可用，但在使用过程中该缺陷可能很快就会变得明显并导致产品出现故障。休息。使用传统的检测方法（在线测试ICT、功能测试FT等）可以发现明显的缺陷，而使用传统检测方法无法发现的潜在缺陷可以使用老化的方法去除。

如果老化方法无效，未消除的潜在缺陷最终会在产品运行过程中以故障（或失灵）的形式显现出来，从而增加产品退货率和维护成本。

高温老化可以主动揭示焊接、装配等制造过程中的元件缺陷和隐患，并能主动识别和消除产品工艺引起的早期故障。

老化还有一个更重要的目的（与测试相同）。

通过老化，产品的加工工艺不断改进，产品的质量不断提高，直至不再需要老化。

老化与可靠性测试和故障分析相结合，或者对老化过程中发生故障的器件进行根本原因（ROOT CAUSE）分析。

确定器件故障是否是由于材料选择不良、设计或应用不当、制造或加工工艺造成的损坏造成的，并进行进一步的改进。 2-3个循环后产品趋于稳定，老化时间可延长。金额将分阶段减少，直至解除。

2. 老化的定义严格来说，老化是指采用高温方法使产品承受环境应力。

环境应力筛选(ESS) 不仅包括高温应力，还包括许多其他应力，例如温度循环、随机振动和持续高温。

因此，衰老是一种环境压力筛查。

不过，现在很多企业都在扩大“老化”这个词的含义，将老化等同于环境压力筛查，而环境压力筛查就是俗称的老化。

老化是指对电子产品施加加速的环境应力，如热应力、电应力、潮热应力和机械应力，增加潜在缺陷的失效风险，从而减少潜在缺陷。目标是发现并删除它们。

老化不会损坏良好的部件或引入新的缺陷，并且老化应力不会超过设计极限。

3、老化原理老化的理论基础是电子产品的失效率曲线，称为浴盆曲线。

1) 到期日较早

部件在初次使用时故障率较高，但随着使用时间的增加故障率迅速下降。

故障率曲线呈递减型，此时大多数产品故障是由设计、材料、制造和安装过程中的缺陷引起的。

为了减少这一阶段的时间，可以在产品投入运行之前进行调试，以便及早发现、纠正和消除缺陷。

2) 错误的有效期

此阶段的特点是故障率低且相对稳定。故障率曲线是恒定的。该期限即为产品的使用寿命。人们总想延长这个期限，即延长其使用寿命。可接受的成本。

3) 失效日期丢失

此阶段的故障率随着时间的推移而迅速增加，故障率曲线呈增量式增长。

在此阶段，大多数组件开始出现故障。这表明该部件已严重磨损并接近其使用寿命。如果能在此期限之前修复设备，更换或修复一些磨损部件，就可以降低故障率，延长使用寿命，延缓磨损失效期。

老化的目的是消除早期失效。理想的老化点是图中的D点。 D点的选择主要基于经验数据。

图中的A、B、C代表诉讼时效的程度，A点表示诉讼时效不够，即使过了诉讼时效，仍有很多缺陷被释放到市场上。E点表示诉讼时效不足。时效过了太久，时效成本很高，对于产品的使用和寿命来说，会增加，时效期限会变短。

4、产品老化计划1）电流常温老化

产品在室温25带负载下通电老化。老化时间根据产品特性确定。通常选择48 至72 小时。该方案常用于高功率产品。消耗。

2) 发热/电流劣化

产品在恒定环境温度下通电老化，老化时间根据产品特性确定，但通常选择24至36小时，温度通常为40至45。

该解决方案通常用于某些设备具有较低温度耐受性（低于50C）的产品。

3）加热/通电老化（高温）

该产品在恒定的环境温度下通电并老化。老化时间根据产品特性确定。一般选择12小时。通常温度在60C 至65C 之间。该溶液常用于老化产品。

主要好处是：

较短的老化时间可以节省时间。由于老化工作温度较高，产品的一些缺陷，如器件质量、焊接质量等可能会充分暴露出来。一些开机动态测试可以让您监控其是否工作。衰老过程的整体状态是正常的。

5、产品老化示例：根据产品的实际要求，决定采用加热通电（高温）老化，对老化过程中失效的器件进行失效分析和可靠性分析。

您可以提高和加强产品可靠性，同时积累生产所需的老化程序数据。老化过程如下：

1) 试验室条件

高温试验是验证产品在高温条件下使用、运输和储存的能力。

因此，在实际测试过程中，需要模拟高温条件进行测试，并保证满足可调节的外部温度环境的要求。

试验室必须满足以下要求：

应明确试验室温度测量范围、温度波动、空间温差等主要指标，并与试验样品的大小和数量相比，试验室足够大、试验样品充足。完全融入实验室工作空间2) 老化水平

GB/T 2424.2-2008规定了以下时间严重级别标准：

2h；16h；72h；96h；168h；240h；336h；1000h；如果测试时间太短，会损害测试效果。测试时间太长会产生更多的人力和时间成本。

考虑到当前测试效果和测试成本，测试时间选择为72小时。

3）测试计划

初步检查

初次考试分为两部分。

产品生产定期测试和船上测试所有进行高温测试的产品必须通过以上两项测试后才能开始高温测试。

初次检查的必要性：

初次检验的目的是确保待进行高温试验的产品合格，并且不因不合格产品的存在而影响高温试验的结果。

常规制造测试主要验证产品的基本功能，而在线测试则模拟产品出厂前执行的相关测试。

生产例行测试：

用于高温测试的产品必须根据实际制造工艺进行，所有产品必须有唯一的序列号。

序列号由三部分组成：

根据《生产测试计划》定期进行生产测试，并出具测试报告，确保整个测试过程的可追溯性。

老化测试计划

编写测试程序并搭建测试平台。为了确保获得的测试数据具有统计显着性，您应该至少准备10组进行随机测试。

将产品放入高温试验箱内，接通电源开始运行，记录安装时间。

关闭试验箱开始加热，设定目标温度，记录温度开始上升的时间和温度达到目标温度的时间。

达到目标温度后开始测试，测试持续时间为72小时，白天工作时间每两小时检查并记录温度和产品运行状态。

在夜间操作期间，实验室必须配备人员每四个小时检查并记录温度和产品操作条件。

测试时间达到72小时后，测试室将开始复温。再加热方式采用自然冷却。回温至常温后，产品将停止通电。这个时间至少持续一个小时，考试就结束了。

试验完成后，必须对产品进行性能测试，冷却2小时后进行常规制造试验。

根据《制造测试计划》定期进行制造测试，并出具测试报告，与初检的测试结果进行比较，确认高温测试前后是否有变化。

作者：魏Sir，公众号：建一商报

本文由@Hiko Kazusho发表在《人人都是产品经理》上，未经作者许可不得转载。

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