ATE测试治具制作规格书 WIA026.docx
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ATE测试治具制作规格书WIA026
东莞市立迪电子科技有限公司
制作：
杜永锋
审核：
日期：
2011.4.14
序言
随着工业的发展为了能够更有效的提高生产效率，减轻员工劳动强度和作业难度，提高产品的品质，就需要一种“治具”来辅助作业了。
治具又分工装治具、检测治具两种，前者用于机械加工、焊接加工、装配等工艺便于加工、满足精度的需要而设计的一种工装夹具；后者为检测使用，因为有些机械尺寸不便于测量，其形状复杂，只好设计专门的检测块或者检测用的针对某一种产品而设计检具，比方塞规、环规等一些规则的检具，但有些是不规则的就必须专门设计一种检具来测量它的尺寸。
治具在控制方面已由前期机械控制进入机械和电气控制相结合的时代，治具也被越来越多的被设计成能够自动化控制，其科技含量也越来越高，对设计人员要求不但有机械方面的知识，同时也要有电控方面的知识。
治具在制作材料方面前期的木质、塑胶板材被合金、新型复合材料所取代，治具的机构日益简单灵活，便于操作。
治具在设计方面已由前期的二维图纸发展成三维立体图像，在治具制作前期就可以模拟治具的使用，为人体工程学分析做了基础，以此不断改进治具。
治具的标准化治具零部件的标准化日益成熟，加快了治具产业的发展。
工业设备标准化为治具标准化提供了有利的保证。
治具的类型已经多样化ICT治具、SMT治具，功能治具、工装治具、工装夹具、贴合机、运送压合机、LCD显示幕贴膜机，压胶机，进水口切料机，测变型治具、按键贴膜治具、按键检测机具，探针检测治具，量测治具、吸盘印刷治具、气动压合点胶治具，自动排片机等等。
为了促进公司治具制作的标准化，特于2011年针对公司目前生产治具分大类制作治具制作规格书，通过治具制作规格书明确治具用途、原材料选择、制作流程、制作工艺、检验标准等。
通过文件化的规范使公司治具的制作经验得以传承，好的方法得以推广。
由于本人经验有限文件制作过程中难免有错误请大家不吝赐教，万分感激。
谢谢!
Johe.du
2011-4-14
目录：
1.定义…………………………………………………………………1
2.范围…………………………………………………………………1
3.内容…………………………………………………………………1
4.权责…………………………………………………………………2
5.制作规范
5.1…………………………………………………………………3
5.2…………………………………………………………………3
5.3…………………………………………………………………4
5.4…………………………………………………………………5
5.5…………………………………………………………………5
5.6…………………………………………………………………6
5.7…………………………………………………………………7
1、定义：
ATE测试系统是一种通过计算机控制进行器件、电路板和子系统等测试的设备。
根据开发人员提供的测试程序来测试PCB线路板的优良程度，可测试缺件，错料，及一些电子元件的正反向，IC的功能状态引脚的冷焊，虚焊等
2、范围：
ATE可分为以下几种类型：
a.数字测试系统——共享资源测试系统,每个管脚有独立测试资源的测试系统。
用来特性化测试集成电路的逻辑功能。
如科利登的SC312和Quartet。
b.线性器件测试系统——用来测试线性集成电路的测试系统。
c.模拟测试系统——用来特性化测试集成电路的模拟功能。
如科利登的ASL系列。
d.存储器测试系统－DRAM测试系统,闪存测试系统。
这些类型的自动化测试设备用于验证内存芯片。
如科利登的PersonalKalos和Kalos系列,Agilent的Versatest系列,Advantest的T5593。
e.板测试系统－板测试是用来测试整块印制电路板,而不是针对单个集成电路。
如泰瑞达的1800。
f.混合信号测试系统——这种类型的系统资源用来测试集成电路的模拟及数字功能。
如科利登的Quartet系列。
g.RF测试系统——用来测试射频集成电路的测试。
如科利登的ASL3000RF和SZ-Falcon。
h.SOC测试系统——通常就是一个昂贵的混合信号集成电路测试系统,用来测试超大规模集成电路（VLSI）芯片;并且这种超大规模集成电路（VLSI）芯片的集成度比传统的混合信号芯片高得多。
如科利登的Octet系列,Agilent的93000系列,Advantest的T6673。
ATE开发是从简单器件、低管脚数、低速测试系统（10MHz,64pins）到中等数量管脚、中速测试系统（40MHz,256pins）到高管脚数、高速（超过100MHz,1024pins）并最终过渡到现在的SoC测试系统（1024pin,超过400MHz,并具备模拟、存储器测试能力）。
3、内容：
ATE测试系统及治具制作流程：
3.1ATE测试系统及治具控制方式的选择。
3.2ATE测试系统及治具的设计
3.3ATE测试系统及治具组装调试。
3.4ATE测试系统及治具检验标准。
3.5ATE测试系统及治具使用注意事项。
3.6ATE测试系统及治具的保养。
4、权责：
4.1生产部负责ATE治具的CNC编程设计，CNC加工，机械组装。
4.2品质部依据《接单表》、《ATE检验标准》进行检验。
4.3采购负责原材料的采购并要求供应商提供材料的材质报告、ROHS等文件。
4.4业务部将客户要求反馈给设计、制作人员、检验人员协助完成检验，
4.5工程部负责aATE治具测试电路设计及安装调试。
5、制作规范：
①需求分析。
对每个UUT的测试过程进行分析，得出所有的UUT对自动测试系统的全部需求，即需要自动测试系统提供的资源，包括设备能力、开关能力，根据这些需求进行自动测试系统设计，这是整个ATE设计的基础和目标；
②ATE系统设计。
根据需求分析，系统设计规定了ATE需要的设备能力、开关能力、各部分的接口关系等，这是下面步骤的基础和目标；
③ATE硬件构形。
硬件设计规范必须采用国际上先进的、成熟的工业标准，以保证功能模块的兼容性，根据需求分析构形ATE硬件平台，目前ATE硬件构形主要是VXI、PXI、PCI、GPIB等标准化接口的构形方式；
④设备数据库开发。
设备数据库提供ATE测试程序设备服务的能力，根据上述的系统设计来开发测试系统中设备的驱动程序，使设备能够满足上述需求；
⑤开关数据库开发。
开关数据库提供ATE为测试程序开关服务的能力，根据上述的系统设计来开发测试系统中开关的驱动程序，使开关能够满足上述需求；
⑥使用ATLAS语言开发每个UUT的测试程序。
其中后面3步可以并行开发。
这中间比较基础的是需求分析，开始一定要弄正确，至少要越正确越好，要不然谬之毫厘，失之千里。
对于软件工程的话，可能这是最重要的，但ATE的需求分析相对应简单不少。
最灵活变化的应该是系统设计，没实践过，我也没啥好说的。
要费事的可能要数数据库的开发，我感觉这有点像在修改DEMO之类的，虽每一个不难，但数量众多，要有耐心，不过重复的多，会越做越快的。
到最后是用ATLAS开发，但估计一般的厂家会用如CVI、LabView之类的替代，道理也很简单，ATLAS编译器太贵了，还不一定好用，而用NI等公司产品的无论是人还是相关资料都是比较多的，性价比高。
5.1FCT治具原材料的选择：
a.治具结构部分材料选择：
序
号
名称
材料
备注
1
快速夹
大、中、小
304/305-HM/EM/CM
2
压扣
大、小
3
载板
英钢板
4
针板
亚克力、电木
5
培林柱
进口镀烙棒
6
b.测试系统选择：
根据测试板及测试要求选择继电器控制、嵌入式单片机控制方式、PC控制方式、PLC控制方式，方式确定后选择相应的元器件。
5.2FCT治具的设计
根据客户提供的资料：
△被测板的功能测试要求书；
△被测板的原理图或者参考原理图；
△被测板的GERBERFile文档（治具制作选点用）；
△被测板样板：
光板、实板各一块（注：
空板----测试治具制作用;实板----功能调试用，所以必须为性能完好的实装板；）
如图：
△其它的，在功能测试中需要特别用到的物品（例如，特定的负载、配套设备等）
5.2.1FCT治具结构设计
1.根据测试板及测试要求，选择好控制方式后即可进行治具机构设计，设计载板，压板，连接器模块等。
2.治具的载板/压板避位合理，在对产品测试时有相应的保护措施避免损坏测试板；
3.治具的定位准确，连接器的对接应该畅顺；
4.治具盒内布局合理，布线和安装控制系统的空间充足。
5.治具预留的接口位置应正确，足够，布局合理；
6.光纤/MIC/SPK/SIM卡模拟插卡位应预留，且位置准区；
7.治具箱体锁合应采用箱包扣或者压扣等方式便于更换部件和维护。
8.治具正面应雕刻治具名称字体：
宋体，字高10mm,颜色：
白色，位置：
面板中部。
公司Logo，制作日期等字体：
宋体，字高8mm,颜色：
白色，位置：
面板左下角。
或者粘贴公司制作的铭牌。
9.按键刻字需明确每个按键及开关的用途和作用。
10.按键较大如；急停开关类，需加白色赛钢保护。
赛钢高度不得低于开关弹起最高点
11.设计时必须考虑功能使用寿命，可操作性，美观等要点，要做到测试稳定使用寿命长，
外型美观人性化操作。
12.治具需使用绿黄色底线，长度80-100CM。
一段装鳄鱼夹另外一段装圆形或者钳形端子。
5.2.2测试系统设计（软件、硬件）
PCBA的功能测试不管测试的方式是什么样的，其系统主要分为以下部分：
1.系统控制中心：
这部分一般是PC、单片机、PLC等中央处理器组成，它主要作用是控制整个测试过程的进程，并对每一步的测试内容进行判断和记录，最终得出测试结果。
它是整个测试系统的核心大脑。
在控制中心的选择方面要考虑测试板需测试的功能、成本、测试效率等选择系统的控制中心。
2.控制执行部分：
控制执行部分主要由I/O部件组成，它是测试过程逻辑动作的感应和执行机构。
系统通过它来搭建各种测试环境，实现测试功能。
控制执行单元在设计中应考虑对测试板的使用安全，并且能够长时间稳定的运行。
3.参数测量部分：
测量部分主要由一些测量用的板卡、仪表组成。
它主要可以完成测试过程中各种模拟或者数字量的采集工作。
4.数据处理和输出部分：
每一步以及最终的测试结果，数据存储、输出，都需要进行数据处理和输出部分。
数据输出得结果尽可能采用视觉和听觉进行显示便于操作者处理。
5.3FCT治具的组装调试
结构部分组装：
5.3.1非功能需要保留的锐角都需倒角R1或者0.5×45°
5.3.2架构采用黑电木时螺丝采用发黑内六角螺丝锁合，红点木和压克力时采用不锈钢内六角螺丝。
5.3.3组装过程必须做好每一个细节，保证压板和载板的平行度立板与面板的垂直度，保证治具的测试精度。
5.3.4合理选择安装测试探针，测试点一般使用尖针，元件脚使用爪针，若客户有特殊要求可使用其他类型的探针（圆头等）。
探针接触3.5mm-4.0mm,测试点多的可以相应减少接触行程。
5.3.5定位pin选择不锈钢材料制作，pin头加工成球型状。
防止划伤测试产品。
5.3.6压棒选择防静电黑色赛钢棒，压PCB一端在不妨碍测试及撞料的情况下尽可能选择平压棒，位置小的可加工成锥型。
5.3.7完成组装后必须调试顺畅，针点矫正。
面板刻字涂成醒目颜色便于观察。
5.3.8对易损件要有一定量的备品。
功能测试部分调试：
3.3.2接线
1.将测试系统的电路板，电源模块等在治具箱体内固定，并布线；
2.将电源部分，气动控制部分，外部开关的连线接好，并安装固定；
3.依照接线图把产品测试点与测试系统的TP点接好，并布局固定；
3.3.3上电前准备
1.上电前，确认电源正负极性是否正确，是否断路、开路；
2.上电前，确认系统各个模块是否正确接地；
3.上电前确认正常后，上电，并检查各组电压是否正常，每个模块供电电压是否正常；
3.3.4软硬件联合调试
1.上电后，确认测试硬件的供电电压正常；
2.连接DAQ连接线，开始软件调试；
3.未加备测产品时，测试点选通网络自检正常，开短路自学习并检测正常；若测试需要将特殊TP点短路连接，则软件屏蔽该自检短路点；
4.未加备测产品时，电阻，电容的测试正常且测试值与目标值的误差处于合理范围；
5.未加备测产品时进行开短路自学习，在此空样板基础上测试被测产品，将错误信息反映出来的备测产品短路群逐一核对；
6.短路确认无误后，加被测样板重新自学习短路群并测试正常；
7.在测试系统的调试模式下，分别测试多个良品及不良品，验证测试结果是否与产品的实际状况相吻合，必要时修正测试标准；
5.4FCT治具的检验标准
5.4.1用同一个良品在不取放的前提下反复测试10遍，验证治具重复测试的稳定性。
5.4.2用同一个良品，反复取放产品，反复测试10遍，验证夹具定位的准确性及易放置性。
5.4.3验证治具测试结果输出结果是否正确，格式是否符合要求。
5.4.4检验操作按钮、电源、以及气动控制部分的安全性；
5.4.5检验夹具的稳固性及保护措施，尤其关注特殊部件，例如外置光纤，MIC，自动插卡
装置，转接板固定模块，压板下针模块，以及其它特殊切换装置等；
5.4.6外观是否符合要求，例如无损伤，无明显划痕等；
5.4.7夹具标示是否规范，高压部分、易夹手部位有无标识；
5.4.8散热部分风扇运转是否正常。
5.4.9压棒是否正确:
是否已避开零件
5.4.10 过高零件相对天板位置是否铣凹槽
5.4.11 载板铣槽是否正确,未铣槽部分是否会压零件
5.4.12 探针上下活动是否顺畅,无歪斜,靡擦情形
5.4.13 套管的松紧度适中,无任何松脱现象,套管高度是否正确（下测压缩2/3,上测压缩1/3~1/2）
5.4.14 探针针型是否正确,载板有无阻碍探针活动
5.4.15 机台下压时针床是否平整且无异声
5.4.16备件是否符合要求。
完成检验后需按交货产品清单准备资料：
△客户订制的功能测试系统（含测试仪和治具）；
△功能测试系统操作说明书；
△功能测试系统维护说明书；
△客户提供的被测板资料（软件程序、图纸等）
△客户提供的所有空板、实板；
△客户提供的所有其它物品（有些在测试系统中包含）
△备件齐全。
5.5FCT治具的使用注意事项：
5.5.1FCT治具使用中注意输入电压是否符合要求。
5.5.2FCT治具存放时不能叠加存放，要单独放在货架上，避免重物压着治具。
5.5.3气压压力是否在合适范围内（4-6kg/cm2），测试程序与治具是否无误，治具排线是否依序接好。
5.5.4避免治具接触强酸强碱物质以延长治具的寿命；
5.5.5在插拔任何测试外围时，务必关闭测试治具的电源，以避免测试外围的损坏。
操作CPU时，应用双手扶住CPU的两侧；插入时请对准CPUSlot并由上往下CPU的金手指插入至定位；反之在拔取时应用双手由下往上把CPU取出。
5.5.6 插存储卡时，请注意其使用的方向，推迟存储卡是需先按下存储卡后让存储卡自行退出。
5.5.7 测试时请注意机箱的散热风扇是否转动，以确保散热正常，否则会损害测试系统。
5.5.7VGA测试时请注意其显示的画面是否正确，是否有无画异或色异等不良画面。
声音测试时请注意待测板上蜂鸣器发出的声音是否正常，是否有太小声或无声音的不良现象。
5.6FCT治具的保养：
5.6.1治具每使用七个工作日，产线操作员需对测试治具上的测试探针进行清洗，以保持测试探针的清洁。
5.6.2治具每使用三个月，产线需要交由专人进行检修，对测试探针，测试气缸及电控部分性能进行检修。
5.6.3治具在使用中需要防尘，定期对活动部件加润滑油。
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