PCB板级功能测试夹具制作指导 8月16日

PCB板级功能测试夹具制作指导变更纪录表：

前言：

测试夹具是测试系统中重要的一环，是典型非标设备。目前测试

夹具的制备是由测试工程师提出基本要求，主要是被测产品电性能要求，将该要求提供给夹具供应商，后期夹具的结构方案，材料，加工

等方面都是由供应商确定，因此供应商出于自身的技术水平或成本考虑，制作的夹具又出现许多质量与可靠性问题。要使我们的测试夹具

有优秀的质量和高可靠性，就需要制定一个框架，一个规范来约束夹

具制作的各个部分，这就是夹具制作的标准。在本文中，利用已知PCB 夹具中成熟可靠的方案作基础，把我们测试设备特点结合进去，成为

覆盖绝大部分PCB板级功能测试夹具的标准。使PCB功能测试夹具成

为标准化设备。其它带外壳产品等需要另外制定标准，在此不做规定。

一：准备材料：

1：在准备做夹具之前，测试工程师应根据被测产品的电路原理

图和Spec等文件确定哪些测试点是做这台夹具所必须的，并使

用OrCAD软件绘制出夹具的接线图。

所需文件：产品的Schematic，Layout，Test Spec。

2：在确定制作夹具之前，测试工程师应在PCB Gerber File上确

定测试点的位置，并将这些测试点位置和电路板样品提供给夹具

加工供应商。

所需文件：PCB Gerber files和电路板样品。

二：基本结构：

测试夹具核心部分主要由针板，载板，压板组成的三明治结构，

载板上放置待测试PCB。三块板通过精确可靠定位系统串接在一起，其它部件全部围绕这三块板提供结构支撑，定位，驱动力等作用。

1，夹具的驱动力类型：分为手动夹具与自动夹具

手动测试夹具：测试针数量小于20个，测试针板行程小于60mm，PCB面积小于200mmX120mm，选用手动测试夹具,大部分编程夹具可选用

手动测试夹具。

自动测试夹具：主要是气动夹具

1），Zero flex →适用单面较平坦的PCB;

2），Non Zero flex →适用双面元件较多的PCB;

Figure 2.1 手动测试夹具 Figure 2.2 自动测试夹具2，PCB的摆放方式：

待测PCB超过60mm宽，必须水平放置方式。夹具要指明PCB放置方向，需要符合人机工程学, 有利于操作工扫描标签，产品容易放进夹具，产品应放在夹具中心。

Figure 2.3 垂直放置PCB Figure 2.4 水平放置PCB

3，夹具内的标准部件：

1）夹具ID，可以采用电阻或8位拨码开关来识别不同的夹具。

在测试机柜上相应安装DMM或DI/O Card作为读取装置。

2）Board In Sensor，型号：OMRON E3T-FD13

Board In sensor 用于检测PCB是否放置于夹具载板上。采用可见

光传感器，实现无机械接触检测。此传感器布置在PCB覆盖的

范围内的夹具主体上，靠近PCB中部，且没有测试点的适当位

置。Board In sensor 产生信号用于测试开始的使能条件。

Figure 2.5 Board In Sensor

3）Fixture Closed Sensor，型号：HAMLIN 59105

Fixture Closed Sensor用于检测测试夹具上盖是否关闭到位，采

用磁性开关，实现无机械接触检测。夹具上盖安装磁性元件，

夹具主体安装磁敏开关。Fixture Closed Sensor产生信号用于下

压气缸的使能条件。新制夹具不允许使用测试站的键盘和鼠标

作为夹具开始测试信号。

Figure 2.6 HAMLIN磁性接近传感器

4）Fixture Load Sensor，型号：OMRON E2E-X5ME1

Fixture Load Sensor用于检测测试压板下压是否到位，采用金属

接近开关，实现无机械接触检测。接近开关安装在夹具主体上，

在压板上对应接近开关位置安装金属片，金属片尽量采用铁磁

性材料或铜材，禁用铝材与不锈钢。Fixture Load Sensor产生的

信号用于给待测试PCB上电及运行软件的使能条件。

Figure 2.7 OMRON金属接近开关

5）Scanner，测试夹具上扫描枪应选取固定安装形式，不能选用

手持形式。型号：一维码使用MS3；二维码使用Mini Hawk。

Scanner用于读取待测试PCB上的条形码，要求把扫描枪固定安

装在夹具内部，等夹具压板到位再进行扫码。Panel PCB测试时，

防止扫描PCB甲而实际测试为PCB乙，可以安装两个Scanner。

Scanner读取值作为软件开始运行的使能条件及物料跟踪的依据。

Figure 2.8 Panel PCB测试夹具为每个PCB安装了Scanner

6）计数器，记录针板工作次数，为PM工作提供依据。计数器自

带电池，只需由夹具提供一个短接点信号，压板每动作一次，

记录一个数。每累计到一定数值，需按规定做PM。

Figure 2.9 OMRON H7EC型计数

7）温度传感器，若夹具需要温度传感器时，选Raytek MID-10LT 温度传感器，若夹具暂时不需要温度传感器时，酌情考虑在浮

板上预留安装温度传感器的位置，准备用于生产线测试工艺升

级。

Figure 2.10 Raytek 红外温度传感器

8）夹具需安装把手，底脚。较宽的夹具安装折叠把手或内凹把手。

9）标签，贴在前面板的标签应标明夹具的全部重量，并明确产品的名称和型号。要求由夹具供应商提供。

Figure 3.11 夹具上贴有重量警示标签