设计指南

PCBA 功能测试程序:通过/失败判据由谁写、写到什么程度

PCB168 Editorial Team·
PCBA 功能测试程序:通过/失败判据由谁写、写到什么程度

一、「FCT PASS」到底说明了什么

功能测试(FCT)给组装好的板子上电,施加输入,检查输出是否落在限值内。在常见的 PCBA 组装流程里,它是唯一回答「板子能不能完成功能」的测试,其他检验回答的是元件在不在、焊点好不好。

所以随工单或测试记录上的「PASS」,含义取决于背后的程序。如果没人写下要跑哪些步骤、测哪些点、限值是多少,通过就只等于「操作员没看到异常」。两家装配厂对同一设计都报 FCT 100% 通过,跑的可能是两套不同的测试。

解决办法是一份受版本控制的书面功能测试程序,量产前由双方签核。

二、谁来写,谁来签

多数委托组装项目适用的分工:

内容 / 通常由谁编写 / 由谁签核
内容通常由谁编写由谁签核
被测功能(板子必须做到什么)买方 / 设计方买方
每项测量的限值买方 / 设计方买方
测试固件或测试镜像及版本买方买方
步骤顺序、接线、治具使用装配厂测试工程师双方
测试站软件与数据记录装配厂双方
失败处置与复测规则双方商定双方

「测什么」和限值归买方,因为只有设计方知道正确输出是什么。「怎么测」归装配厂,因为测试站是它的。程序文件就是两者对接的地方。治具由谁付费、归谁所有是另一项合同条款,见测试治具归属与费用分摊。

如果买方只写一句「请做 FCT」而不给限值,装配厂只能自己编。结果要么是一份附带大量假设的报价,要么是一项只检查上电、别的几乎不查的测试。

三、程序里缺了就让「PASS」失去意义的字段

程序可以很短,但下面这些一项都不能少:

  1. 文件控制:程序编号、版本,以及适用的板号和组装版本。用 B 版程序测 C 版板,是一种不会报警的失效。
  2. 被测板设置:各电源轨及上电顺序、电源限流、使用的连接器、跳线或开关位置、外接负载。
  3. 被测软件:固件或测试镜像的文件名、版本和校验值;由谁烧录;测试后是否改烧量产固件。
  4. 步骤表:每项检查一行,写明施加什么、在哪测、下限、上限、单位。模板见下一节。
  5. 仪器:每项测量使用的仪器类型,并要求在校准有效期内。写类型即可,除非某台仪器确有影响。
  6. 通过规则:所有步骤按顺序在同一次运行中全部通过,才算该板通过。要明写,否则「第二次才过」也会被记成通过。
  7. 失败处置:失败板怎么处理、允许复测几次、通知谁。见第六节。
  8. 记录:每块板记录什么、保存多久。
  9. 批准:买方与装配厂在该版本上签字并注明日期。

四、可直接套用的步骤表

下表限值均为占位符,真实数值由你的设计决定。

步骤 / 激励 / 动作 / 测量位置 / 下限 / 上限 / 单位
步骤激励 / 动作测量位置下限上限单位
1接入输入电源,设定限流电源电流mA
2—3V3 电源轨,TP-xV
3烧录测试固件 <文件名, 版本>读回固件 ID<期望 ID>——
4经 UART / USB 发送命令返回字符串<期望值>——
5驱动输出通道 1输出,TP-yV
6按键 / 施加输入信号LED / GPIO 状态<期望状态>——

三条规则让这张表真正可用:每个测量值都要有上下限,或明确说明某一侧不设限;每个测试点的名称都要出现在装配图上;没有数值的判定步骤(LED 亮、字符串匹配)要写出确切的期望结果。

五、固件是测试的一部分

功能测试的争议,多数出在软件而不是硬件:板子用一个镜像测试通过,到现场换了另一个镜像就失效;或者装配厂烧了测试镜像就直接出货。

程序里要写明:

  • 测试站烧录的每个镜像的文件名、版本和校验值。
  • 出货前是否把测试镜像替换为量产固件,以及如何验证已替换。
  • 买方发布新镜像时,程序版本随之升级,并列出用旧镜像测过的板。

固件变更按程序变更处理。如何把版本变更和重新放行挂钩,见首件检验报告与放行条款。

六、失败处置与复测规则

没有失败规则的程序,等于默许「测到过为止」。要写下:

  • 复测上限:未经诊断允许复测几次。很多买方允许复测一次,以排除治具接触问题,之后必须诊断。
  • 返修后复测:返修后的板要重跑完整程序,而不只是失败的那一步。
  • 失败记录:每次失败都记录步骤号和实测值,即使该板后来通过。
  • 升级通知:设定停线并通知买方的触发条件,例如同一批多块板在同一步骤失败。条件由你定,程序里写明。
  • 处置决定:无法修复的板报废、退回还是让步接收,由谁决定。

诊断中发现的焊接和工艺缺陷,按焊点验收等级与缺陷处置中的规则处理,不归 FCT 程序管。

七、要求装配厂提供哪些记录

送货单上的「FCT 100% 通过」只是一句汇总。要索取可以核对的数据:

  • 每块板的记录:序列号、程序版本、固件版本、日期、测试站编号、结果,以及每个数值步骤的实测值。
  • 失败记录,包括复测后通过的板。
  • 批次汇总:测试数量、一次通过数、复测数、失败数。
  • 测试日测试站仪器的校准状态。

存有实测值,就能在板子开始失败之前看到数值向限值漂移。只有通过/失败标记看不出这一点。

八、询价时一起发出的测试资料

想让功能测试被正确报价,询价资料包应包含:

  • 当前版本的功能测试程序,或至少填好功能与限值的草稿。
  • 测试固件,或说明何时提供。
  • 装配图上的测试点位置。
  • 治具由你提供,还是由装配厂制作。
  • 期望的记录格式与保存期限。

缺了这些,装配厂只能把功能测试当作假设项来报价。把程序和其他检验测试项一起放进检验与测试要求定义,再通过询价页面提交。

FAQ

委托组装时,功能测试程序应该由谁来写?

买方定义被测功能和限值,装配厂测试工程师为自己的测试站编写步骤。量产前双方在同一版本上签核。

我手上没有限值,能让装配厂来定吗?

装配厂可以用一块已知良品测出数据并提出建议限值,但必须由你批准。只取自一块样板的限值可能放过边缘设计,要用设计值复核。

上电测试和功能测试是一回事吗?

不是。上电测试只确认板子能启动、电流大致正常;功能测试按你列出的每项功能对照限值检查。要写明你买的是哪一种。

功能测试能替代 AOI 或 X-ray 吗?

不能。功能测试检查行为,AOI 与 X-ray 检查组装质量,能发现虚弱焊点这类仍能通过功能测试的缺陷。

哪些变更需要升级程序版本?

板或组装版本变化、新固件镜像、限值修改、新增测试步骤或更换治具。旧版本下测过的板应能从记录中识别出来。

需要实测值,还是只要通过/失败结果?

数值步骤要索取实测值。有了实测值,才能核查有争议的板,并发现批次间的漂移。

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