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            電容式觸摸屏FPCA的整板測試方案

            日期:2021-10-03 18:40
            瀏覽次數:2993
            摘要: 電容式觸摸屏FPCA的整板測試方案 一, 簡述 隨著智能手機的普及,帶動了電容屏大量需求。而作為TP前端的FPCA測試由于前期方案商芯片不成熟及供應鏈工藝不成熟導致產品品質低。TP廠為了確保FPCA來料品質,都要求FPCA按照半成品的測試方式,即假壓測試,這樣會導致測試治具制作難度大,費用高,測試效率低下。而隨著觸摸屏芯片的技術及生產工藝的成熟,同時TP行業經過**后,訂單量越來越集中,而且單價也更低,現有的低效測試模式耗費大量的人力物力,生產成本無...

                                                     電容式觸摸屏FPCA的整板測試方案

            一, 簡述

                  隨著智能手機的普及,帶動了電容屏大量需求。而作為TP前端的FPCA測試由于前期方案商芯片不成熟及供應鏈工藝不成熟導致產品品質低。TP廠為了確保FPCA來料品質,都要求FPCA按照半成品的測試方式,即假壓測試,這樣會導致測試治具制作難度大,費用高,測試效率低下。而隨著觸摸屏芯片的技術及生產工藝的成熟,同時TP行業經過**后,訂單量越來越集中,而且單價也更低,現有的低效測試模式耗費大量的人力物力,生產成本無法降低下來。

            找到一種替代現有觸摸屏FPCA的測試方式,采用一種更高效的測試方法在保證產品品質的前提下提高測試效率成了電子加工廠的迫切需求。

            二,常規電容觸摸屏FPCA測試方法

                    根據產品設計方案的不同,FPC分為有驅動電路和無驅動電路2種情況,對于無驅動電路的FPC只是將ITO Sensor與主板相連,相關電容檢測驅動電路位于主板上。這類FPC檢測項目基本僅為Open/Short。而有驅動電路的FPC一般在SMT后實施檢測,項目包括:LOpen/Short(虛焊、連焊;) 靜態電流;錯貼等。

            現在普遍的測試模式都是單片測試模式,其連接圖如下:

            FPCA測試框架圖www.tdpiao.com

             CTPM:觸摸屏模組,收集處理電容值信息,通過SIU板把觸摸信息傳給PC。

             SIU板功能 1:完成USB轉IIC/SPI數據轉換,

                             2,與CTPM通信及INT控制,程序燒錄

             PC:      運行測試軟件程序。

            對于FPCA的測試,一般采用的假壓方式來模擬真正的TP模組測試,把SENSOR加裝在測試治具上和FPCA的金手指對位連接,模擬觸摸屏模組來測試FPCA是否短路,零件工作是否正常。假壓方式如下圖所示:

            TP測試方法

            缺點:

            1. 測試前把拼板的FPCA沖壓成單片,然后人工單個放到治具測試,

              對測試人員要求高,影響后續工作效率。

            2. 測試效率低,制作治具數量多,治具制作費用高。

            3. 整板點膠前無法做拼板把不佳品挑揀出來,導致維修成本高

            三.整板測試方案原理及可行性分析   

            可行性分析: 

            1. 觸摸屏芯片方案商經過這幾年的技術沉淀,不管是芯片設計或者芯片生產測試工藝已經非常成熟。

            2. 貼片廠生產工藝成熟,貼片直通率達98%以上。

            3. 檢測手段提高,配合AOI檢測直通率可達99%以上

                     在這么高的良率情況下采用常規測試方法耗費大量人力物力去檢測1%的不佳產品,有點得不償失。如果通過改變現有的測試方式,同時也保證產品品質達到現有測試模式良率那將為工廠節省了很多成本。

              測試原理: 

            1. 電容屏驅動芯片典型電路原理框圖

              電容屏測試原理圖

               由上圖可知,典型的觸摸屏驅動芯片主要有以下幾個部分組成:

              1,SENSOR接口:有TX激勵信號,RX接收信號,GND信號,通過上圖TP CONNECTOR連接到SENSOR,完成電容值的采集。其原理如下圖        


            2.   Host接口電路:Host 接口通信通過上圖FPC CONNECTOR連接器

            3. 連接到Host MCU進行通信。

                驅動芯片:一般是32位的ARM,主要由模擬前端,CPU,通訊接口,電源電路等幾個主要部分組成。   

                   

                      

            4. 新測試方法的理論依據

              由以上觸摸屏驅動芯片的工作原理可知,要確保FPCA工作正常主要以下幾個部分功能需要檢測:

              SENSOR接口:TX,RX,GND引腳線路部分,要確保各個信號之間沒有短路,TX,RX沒有和GND或者VDD短路,TX,RX沒有開路。

              Host接口電路:要確保電源電路正常,通信信號線各個信號之間沒有短路,或者對GND和VDD短路。

              驅動芯片:要確保芯片工作正常,程序正常,外圍電路電源濾波電容沒有漏件。

              針對以上幾個部分的功能檢測采用新的測試方法如下:

              (1)通過開短測試測量FPCA引出腳的阻抗檢測SENSOR接口部

              分和Host接口部分到驅動芯片的連通性是否正常。

              (2)通過上電測試讀取驅動芯片的軟件版本號檢測芯片程序及

              芯片工作狀態是否正常

                (3)驅動芯片內部電源部分可以通過測量工作電流和靜態電流

              來判定芯片是否有問題,部分零件沒有引出腳的比如濾波電容及電阻存在的測試盲區可以在FPC設計時加測試點

                   5,新測試方式實現方法

                       本方案采用開短路測試,元器件測試加上電測試的方式來實現觸摸屏FPCA的功能測試。整版FPC貼片完成后可以直接測試,不需要沖成單片,只要把FPCA放到針床上,按開始按鍵,測試針床自動下來,開始測試,整個測試過程完全自動化,不需要人工插拔插座,測試結果由電腦測試軟件自行判斷,節省了拿放板時間,提高產品質量,同時也方便貼片廠包裝出貨

                測試原理框圖如下:

                  TP模組連板測試框架圖


            四,整板測試方案設備結成圖

               1,核心靜態量測及功能測試設備

            PTI-818S測試儀

                     2   物理接觸部分主要有以下幾種方式實現

                        1)氣動夾具同時測試2-4個,移位實現測試整板,

                        2)使用移動平臺+CCD定位的方式分步測試達到整板測試。

                        3)如果測試點夠大,可以做壓臺夾具,自動一次性全部測完整板所有產品

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