PCB線路板功用測試技術(shù)的復(fù)興是外表貼裝器件和PCB線路板小型化的必定后果。任何零碎一旦小到難于探測基外部，所剩下原就只要一些和零碎外界打交道的輸出輸入通道了，而這正是功用測試的用武之地。
這一狀況，和三四十年以前，功用測試開展的晚期如出一轍。但是和過來不同的是，明天功用測試儀器的國際規(guī)范(如PXI、VXI等)已漸趨成熟，規(guī)范儀器模塊和虛擬儀器軟件技術(shù)曾經(jīng)普遍運(yùn)用，這大大添加了將來功用測試儀器的通用性和靈敏性，并有助于降低本錢。同時(shí)，PCB多層板可測試性設(shè)計(jì)效果、甚至超大規(guī)模混合集成電路的可測試性設(shè)計(jì)效果都能夠被移植到功用測試技術(shù)中去。應(yīng)用邊界掃描技術(shù)的規(guī)范接口和相應(yīng)的可測試性設(shè)計(jì)，功用測試儀和在線測試設(shè)備一樣可以用來對零碎停止在線編程。無疑，將來的功用測試儀將通知我們比“合格或不合格”這樣的判語多得多的信息。
外表貼裝器件和電路不斷處于無休止的小型化進(jìn)程中，并無情地驅(qū)使一些相關(guān)測試技術(shù)的淘汰和演化。在電子商品小型化的退化壓力之下，技術(shù)也像物種一樣，遵照著“適者生活”的復(fù)雜規(guī)律。留心看看測試技術(shù)的開展之路，可以協(xié)助我們預(yù)測將來。
自從外表貼裝技術(shù)(SMT貼片)開端逐步取代插孔式裝置技術(shù)以來，電路板上裝置的器件變得越來越小，而板上單位面積所包括的功用則越來越弱小。
就無源外表貼裝器件來說，十年前漫山遍野被少量運(yùn)用的0805器件，明天的運(yùn)用量只占同類器件總數(shù)的大約10%;而0603器件的用量也已在四年前就開端走下坡路，取而代之的是0402器件。目前，愈加粗大的0201器件則顯得風(fēng)頭日盛。從0805轉(zhuǎn)向0603大約閱歷了十年工夫。無疑，我們正處在一個(gè)減速小型化的年代。再來看外表貼裝的集成電路。從十年前占主導(dǎo)位置的四方扁平封裝(QFP)到明天的芯片倒裝(FC)技術(shù)，其間涌現(xiàn)出五花八門的封裝方式，諸如薄型小引腳封裝(TSOP)、球型陣列封裝(BGA)、巨大球型陣列封裝(μBGA)、芯片尺度封裝(CSP)等。縱觀芯片封裝技術(shù)的演化，其次要特征是器件的外表積和高度明顯減小，而器件的引腳密度則急聚添加。以同等邏輯功用復(fù)雜性的芯片來講，倒裝器件所占面積只要原來四方扁平封裝器件所占面積的九分之一，而高度大約只要原來的五分之一。
微型封裝元件和高密度PCB線路板帶來測試新應(yīng)戰(zhàn)
外表貼裝器件尺寸的不時(shí)減少和隨之而來的高密度電路裝置，對測試帶來了極大的應(yīng)戰(zhàn)。傳統(tǒng)的人工目檢即便關(guān)于中等復(fù)雜水平的電路板(如300個(gè)器件、3500個(gè)節(jié)點(diǎn)的單面板)也顯得無法適從。已經(jīng)有人停止過這樣的實(shí)驗(yàn)，讓四位經(jīng)歷豐厚的檢驗(yàn)員對同一塊板子的焊點(diǎn)質(zhì)量辨別作四次檢驗(yàn)。后果是，第一位檢驗(yàn)員查出了其中百分之四十四的缺陷，第二位檢驗(yàn)員和第一位的后果有百分之二十八的分歧性，第三位檢驗(yàn)員和前二位有百分之十二的分歧性，而第四位檢驗(yàn)員和前三位只要百分之六的分歧性。這一實(shí)驗(yàn)表露了人工目檢的客觀性，關(guān)于高度復(fù)雜的外表貼裝電路板，人工目檢既不牢靠也不經(jīng)濟(jì)。而對采用巨大球型陣無封裝、芯片尺度封裝和倒裝芯片的外表貼裝PCB線路板，人工目檢實(shí)踐上是不能夠的。
不只如此，由于外表貼裝器件引腳間距的減小和引腳密度的增大，針床式在線測試也面臨著“無立錐之地”的窘境。據(jù)北美電子制造規(guī)劃組織估計(jì)，在2003年后應(yīng)用在線測試對高密度封裝的外表貼裝電路板檢測將無法到達(dá)稱心的測試掩蓋率。以1998年100%的測試掩蓋率爲(wèi)基準(zhǔn)，估量在2003年后這測試掩蓋率將缺乏50%，而到2009年后，測試掩蓋率將缺乏10%。至于在線測試技術(shù)還存在的反面電流驅(qū)動、測試夾具費(fèi)用和牢靠性等成績的困擾，已無需再更多思索僅僅由于將來缺乏10%的測試掩蓋率，就曾經(jīng)注定了這一技術(shù)在今后的命運(yùn)。
那麼，在人類眼力無法勝任，機(jī)器探針也無處觸及的狀況下我們能否把電路板交給最初的功用測試?我們能否忍耐好幾分鐘的測試卻只曉得電路板是發(fā)了是壞，卻不曉得這“黑箱”里終究發(fā)作了什麼?
光學(xué)檢測技術(shù)帶來測試新體驗(yàn)技術(shù)的開展絕不會由于上述困難就停滯不前，測試檢驗(yàn)設(shè)備制造商推出了像自動光學(xué)檢驗(yàn)設(shè)備和X-射線檢驗(yàn)設(shè)備這樣的商品來應(yīng)對應(yīng)戰(zhàn)。
現(xiàn)實(shí)上，這兩種設(shè)備在被少量用于電路板制造工業(yè)以前，就曾經(jīng)在半導(dǎo)體芯片制造封裝進(jìn)程中失掉了普遍的使用。不過，它們還需求進(jìn)一步的創(chuàng)新才干真正應(yīng)對由外表貼裝器件小型化和高密度電路板帶來的測試?yán)щy。
與此同時(shí)，業(yè)界次要的在線測試和功用測試設(shè)備廠商曾經(jīng)無法滿足將來開展的趨向。他們采取的對策是經(jīng)過并購絕對較小的自動光學(xué)檢驗(yàn)設(shè)備和X-射線檢驗(yàn)設(shè)備廠商，來使本人迅速掌握相關(guān)的技術(shù)并很快地切入市場。
無論是自動光學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)還是自動X-射線檢驗(yàn)技術(shù)，雖然它們可以協(xié)助完成人工目檢難以勝任的任務(wù)，其牢靠性還不完全令人稱心。這些技術(shù)都高度依賴計(jì)算機(jī)圖像處置技術(shù)，假如原始的光學(xué)圖像或X-射線圖像提供的信息缺乏，又或許圖像處置算法不夠無效，就能夠招致誤判。所幸的是，工程師在光學(xué)和X-射線技術(shù)使用方面曾經(jīng)積聚了相當(dāng)豐厚的經(jīng)歷，所以在將來幾年里，估計(jì)高分辨率電路板光學(xué)圖像和真三維X-射線圖像生成方面的技術(shù)還將有所停頓。
另外，明天絕對廉價(jià)的存儲和計(jì)算技術(shù)，使得處置大容量圖像信息成爲(wèi)能夠。這一范疇亟待創(chuàng)新的是圖像處置的算法，以及將最根本的圖像加強(qiáng)無力和形式辨認(rèn)技術(shù)懷專家零碎相結(jié)合。這些專家零碎以電路板的計(jì)算機(jī)畏助設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)(CAD-CAM)爲(wèi)根底，結(jié)合消費(fèi)線上的經(jīng)歷數(shù)據(jù)，可以停止自我學(xué)習(xí)，并自我完善檢驗(yàn)判別的算法。這一范疇的另一個(gè)能夠的開展方向是拓展運(yùn)用光譜的范圍，目前業(yè)界曾經(jīng)開端嘗試對板子在加電的狀況下，捕獲并剖析電路板的紅外圖像。經(jīng)過將紅外圖像和規(guī)范圖象停止比擬，找出“過熱”或“過冷”的點(diǎn)，從而反映出板子的制造缺陷。
在線測試已是強(qiáng)弩之末
對在線測試技術(shù)來說，制造商和業(yè)界正在努力尋求這樣一個(gè)目的：經(jīng)過盡能夠多的電路板電功能缺陷信息。
次要有三方面的任務(wù)正圍繞這一目的展開：
第一是增強(qiáng)PCB線路板可測試性設(shè)計(jì)的研討和施行使用，包括應(yīng)用已成爲(wèi)工業(yè)規(guī)范的邊界掃描技術(shù)(數(shù)字器件：IEEE1149.1;混合器件：IEEE1149.4)和其它內(nèi)建測試技術(shù)。
第二是充沛運(yùn)用電路實(shí)際和PCB線路板的計(jì)算機(jī)輔佐設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，開發(fā)更先進(jìn)的測試算法。這種算法使得經(jīng)過測試局部節(jié)點(diǎn)，就可以推算其它一些節(jié)點(diǎn)的電形態(tài)。
第三是均衡應(yīng)用在線測試和其他測試設(shè)備的資源，優(yōu)化總的測試檢驗(yàn)架構(gòu)。
不過，雖然有這些努力，在線測試的重要性和主導(dǎo)位置曾經(jīng)堅(jiān)定。相反，已經(jīng)由于在線測試的衰亡而絕對開展遲緩的功用測試技術(shù)將重新取得開展的動力。