新型在線測試夾和多樣離線測試板

楊宇明

（北京正達時代電子技術(shù)有限公司，北京100083）

新型在線測試夾和多樣離線測試板

楊宇明

（北京正達時代電子技術(shù)有限公司，北京100083）

從在線測試夾和離線測試板視角，介紹國內(nèi)第三代在線電路維修測試儀在使用環(huán)節(jié)上取得的最新成果以及未來發(fā)展方向。

測試夾；離線測試板；第三代測試儀

0 引言

第三代在線電路維修測試儀的突出特點是具有80路數(shù)字測試通道，可對40管腳以上的數(shù)字IC直接功能測試,可測試數(shù)字IC高頻動態(tài)參數(shù)故障。從在線測試夾和離線測試板這個視角，介紹國內(nèi)第三代ZD9610測試儀在使用環(huán)節(jié)上取得的最新成果以及未來發(fā)展方向。

1 原有在線測試夾和離線測試盒的局限性

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

目前國內(nèi)在線電路維修測試儀主要配備3種規(guī)格IC測試夾，分別為DIP測試夾：雙列直插封裝，管腳中心距2.54 mm；SOP測試夾：雙列貼片封裝，管腳中心距1.27 mm；PLCC測試夾：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，早期DIP封裝趨少，SOP封裝應(yīng)用較廣，同時衍生出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。由于測試夾的限制，對新型封裝IC更多采用離線測試方式。

上兩代測試儀離線測試貼片IC的方法，是將IC對應(yīng)的單獨測試插座插接到離線測試盒上的40管腳DIP鎖緊插座中，通過轉(zhuǎn)換完成測試。這是因為上兩代測試儀只配備一個帶DIP/ 40 pin插座的離線測試盒。這帶來2個問題，一是使用過程相對繁瑣；二是對超過40管腳的貼片IC無法測試。

2 IC測試夾具是電路測試儀核心價值體現(xiàn)

電路測試儀的強項就是測試集成IC，無論在線還是離線，無論是功能測試還是VI曲線測試。在線測試夾和離線測試板至關(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個管腳之間測試1次，要測試N（N-1）/2次。這意味著對一個48管腳IC至少要測試1128次。用VI探棒難以完成這個測試，而采用測試夾（或離線測試板）測試1128條VI曲線，則不超過10 s鐘。對于第三代ZD9610測試儀而言，提供種類豐富的在線測試夾和離線測試板是一個繞不過去的問題。當(dāng)務(wù)之急是配備多種類型的離線測試板。

3 多樣化離線測試板解決IC測試基本問題

標(biāo)準(zhǔn)離線測試板（圖1）采用2組60線測試電纜。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）。整板采用撥碼開關(guān)、插針跳線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測試儀可對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/性能測試和型號識別。標(biāo)準(zhǔn)離線測試板成為第三代ZD9610測試儀測試功能大幅躍升的有力保證。

綜合測試板A（圖3）采用1組40線和1組60線測試電纜，可兼顧在第二代測試儀上使用。測試插座以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)離線測試板

圖2 ZD系列標(biāo)準(zhǔn)離線測試板局部

圖3 ZD系列綜合測試板A

綜合測試板B（圖4）采用2組60線測試電纜。測試插座以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。

器件篩選測試板A（圖5）采用2組60線測試電纜。測試插座涵蓋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系列綜合測試板B

圖5 ZD系列器件篩選測試板A

器件篩選測試板B（圖6）采用2組60線測試電纜。測試插座以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，針對性很強。

圖6 ZD系列器件篩選測試板B

該板采用4組60線測試電纜，專門用來測試QFP封裝管腳中心距0.5 mm的240 pin器件（圖7）。

圖7 ZD系列240pin器件測試板

4 研制新型在線測試夾是艱巨的挑戰(zhàn)

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

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

圖8 ZD系列TSSOP測試夾（48pin）

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

第三代ZD9610測試儀于2016年再次驗證了方形QFP測試夾（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。北京正達公司在整個研制過程中遇到很大困難，反復(fù)調(diào)整測試方案。最終QFP測試夾采用按壓測試方案，測試效果滿意。

圖9 ZD系列TSSOP測試夾在線測試

圖10 ZD系列QFP測試夾（64pin）

TSSOP測試夾和QFP測試夾都是首次在國內(nèi)測試儀上應(yīng)用，意義很大。同時應(yīng)當(dāng)看到，這兩款測試夾都帶有探索性，并非完美無缺。TSSOP測試夾的研制難度大于研制SSOP測試夾，更是明顯大于原有的SOP測試夾。QFP測試夾相比于PLCC測試夾同樣難很多。對于方便性、耐用性而言，相對于SOP，PLCC測試夾尚有差距，也存在進一步改進的空間。

5 結(jié)語

器件的發(fā)展趨勢在無形之中預(yù)示著在線電路維修測試儀的發(fā)展未來。若不能積極面對器件的飛速變化，僅滿足于使用探棒類似萬用表那般地對新型器件逐點測試VI曲線，不在IC功能測試上下功夫，不在IC測試夾具上下功夫，電路測試儀將退化成一種簡單工具，沒有未來。唯有緊跟技術(shù)發(fā)展步伐，在測試技術(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。研制種類豐富的在線測試夾和離線測試板，正是第三代ZD9610測試儀高端品質(zhì)的詮釋，不斷發(fā)展的縮影。

〔編輯 利文〕

TH17

B

10.16621/j.cnki.issn.1001-0599.2017.01.26