PCBA大讲堂：什么是ICT(In-Circuit-Test)？有何优缺点？

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你知道什么是【ICT(In-Circuit-Test)】吗？请注意，这裡谈的不是【资讯与通信科技 (Information and Communication Technology)】的ICT。

有人把ICT直接翻译成「在线测试」，认为「在线」反映了ICT是通过对在线路上的元器件或开短路状态的测试来检测电路板的组装问题。但个人觉得还是应该翻译成「电路测试」或「电性测试」才比较符合其精神，不过个人还是以为直接称其【ICT】反而大家都容易明白，所以下文只会称【ICT】。

ICT最主要用于电路组装板(PCBA，Printed Circuit Board Assembly)的电性测试，基本上可以将其想像成一台高级的「万用电表」或是【LCR meter】，它无需将电子零件从电路板上拆下来就可以透过针点来检测电路板上所有零件的电性以及焊接有没有开/短路问题。

ICT的作业原理是使用针床(Bed of Nails)连结电路板上事先布置好的测试点(Test Point)来达到单独零件或是Nets测试的目的。就像拿三用电表两侧电阻时需要将探针放在电阻的两端一样，ICT也必须用针点放置在所有零件的接触脚所延伸出来测试点才能量测，有时候也可以把一串或是局部块的线路想像成一个零件，然后量测其等效电阻值、电容值及电压，这样可以降低测试点的数目，一般我们会叫这样的量测为Nets测试。

一般电路板组装的主要缺陷大多集中在焊接开路、短路、偏移、缺件、错件等方面，约佔了90%以上的不良，除了某些缺陷外，其馀都可以经由ICT的测试将不良品百分之百挑错出来。「偏移」不一定可以经由ICT电测侦测出来外，因为只要零件脚还是有被焊接到定位，电性测试无异状就无法被侦测出来，其实这样的缺陷算不算不良也有待进一步理清的空间，不一定是不良。另外，冷/假焊所造成的接触不稳定(intermittent)现象也不一定可以100%被ICT挑出，这个应该是最头痛的地方，因为ICT是藉由电性测试来侦测电路，如果测试的时候焊点刚好还是接触的就无法被侦测出来。

所以ICT基本上可以执行检测下列的功能或零件：

▪　开路(open)、短路(short)。

▪　检测错件、缺件、立碑、架桥、极性反。

▪　可以量测电阻(resister)、电容(capacitor)、电感(Inductor)、电晶体、二极体(diode)、稳压二极体、三极管量测(triode) 光偶器、继电器、场效电晶体测试(FET) 、IC、连接器等零件。

▪　透过TestJet可以不需要针点就可以量测排PIN的连接器或焊脚在外边的IC零件开短路。

▪　直流/交流电压量测及频率量测。

▪　电性功能测试。可以执行低阶程式(例如BIOS)做自我检测。

▪　可以利用【Boundary-scan/JTAG】来测试主动零件的功能。

▪　可以自动下载软体或是作业系统到电路板的记忆体之中。

使用ICT测试电路板的优点：

▪　测试速度快、时间短。PCBA不需要上电开机就可以做L/C/R/D的测试，可以有效减少测试开机等待的时间，也可以降低因为短路所造成的电路板烧毁意外。一片组装有300个零件的电路板，测试时间有机会短到3 ~ 5秒钟就可以测试完成。

▪　优良的重测性。由电脑程序控制，精确量测，大大降低误判、漏测的风险，减少生产线的困扰。(测试点如果有接触不良的问题可能造成误判)

▪　现场技术依存性低。因为几乎全程使用电脑控制，大大的降低了人为操作的时间以及错误。一般作业人员只要稍加训练，即可轻松操作设备并且可以自行更换测试治具。(测试程式必须由专业技师或工程师维护)。

▪　产品修理成本大幅降低。一般作业人员即可负责产品维修的工作，有效的降低人事成本。ICT可以透过电脑程式告知那颗零件或是那个Net有问题，大大降低技术人员重新量测不良及除虫的速度。

▪　提高产品的稼动率(through put)。透过快速测试即时反馈问题给前端的SMT作业，降低生产的不良率，可以减少备料库存及不良品堆积，更将可降低成本，提高竞争力。

提高产品品质。只要有足够的测试点，ICT可以量测到电路版上所有的线路及零件，连旁路(by pass)线路上的零件都可以量测，可以提升产品品质，降低客户的的抱怨，甚至提升业绩。

ICT电路测试的缺点：

▪　ICT的设备及治具费用一般都非常昂贵，尤其是气压式的钢材治具，有时候动则台币四~五十万，比较适合大量生产的产品。

▪　使用ICT测试时需要在电路板上设计额外的测试点(Test Point)给针床连接使用。降低了电路板布线的使用率。

▪　测试点有时候会因不同的表面处理方式而产生不同的接触不良问题。例如OSP的板子需要在测试点上加印锡膏以达到导体可以接触的目的，但是锡膏上有助焊剂容易形成保护膜，造成接触不良的现象。

▪　针床需要定时维护，探针也需要定期更换，以确保其机构与探针的运作正常。

再来谈谈目前全球主要ICT自动测试设备的生产厂商，主要有Agilent Technologies(安捷伦，美国从HP分家出来)、Teradyne(泰瑞达、美国)、GenRad(IET Labs併购)、Tri(德律，台湾)、JET(捷智)、Check Sum(美国)、AEROFLEX(美国)、WINCHY(莹琦，中国)、Hioki(日本)、IFR(AEROFLEX併购)、Takaya(日本)、Tescon(日本) 、ADSYS(系新，台湾)、SRC(星河，中国)、Okano(冈野，日本)、Concord(振华，香港)、Seica、Scorpion(ACCULOGIC) 、Shindenshi、SPEA、Testronics…等等品牌。不同品牌ICT的测试原理基本上相似。名单以我认识且常听到的排前面，越后面的越少听过。目前工作熊接触过的代工厂以Agilent 3070系列最多，其次是TRI-518及TRI-5001，再来是GenRad。

ICT(In-Circuit-test)、MDA(Manufacturing Defects Analyzer)、ATE(Automatic Test Equipment)有何不同？

▪　一般称呼MDA为比较低阶的ICT，例如TRI-518系列、JET-300、ADSYS-K518系列…等，这类测试机台只能量测基本的L/C/R/D零件，也可以搭配TestJet测试排PIN零件，但其功能比较阳春，无法提供待测试电路板电源，所以也无法执行低阶的电路板程式自我测试。可以将这种测试机台当作是一台可以自动测试的万用电表。

▪　一般我们称呼ICT都是指这种较高级的测试机台，如Agilent3070、Genrad、TR8100…等，除了基本的MDA功能外，也可以下载程式到待侧的电路版中，执行自我测试，提供电压及频率量测…等。

▪　ATE通常为流线测试，可以直接加接在SMT的后面，其主要目的为测试实板及板上零件之功能是否正常运作，故实板必须加电源才可使板上的零件工作，所以ATE在送信号时，需特别考虑零件的特性、规格，否则易损坏零件。

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