在超過30年的時間里，彈簧測試探針一直都是與測試板電氣接觸的主要方式。數億個這些鍍金組件已經在在線和功能測試中使用多年。Pogo已經成為一個有用的工具，但有超細間距和小型測試對象的新型板子正在考驗并超出了這種技術的物理極限。探針開始推出時，應用于測試最小間距100mil。多年來，采用相同的設計方法，這些探針已經縮小到可測間距為75 mil和50 mil。這些產品的例子見圖1。
但是，簡單地縮小現有設計，一些關鍵參數也相應減弱。主要受影響的參數有彈簧彈力（由于彈簧體積有限）和探針壽命。較小的探針更脆弱，更容易損壞，并且更難更換；而最糟糕的是，這些小型探針現在還是太大，無法滿足大多數測試的要求。
為了緩解引腳間距問題，對設計稍做修改，以使這些相同的探針可以在更細間距上使用。此功能是通過去掉傳統的針套，或使用保持和密封探針的外部套筒來實現的。圖2顯示了這兩種方式。此增強功能使測試中心間距從50 mil降至到39.5 mil（1毫米）。
這些新探針用于ATE測試，并可以探觸更細間距但非常昂貴的器件，需要昂貴配套硬件，和繞線耗費時間的項目。這種設計方法目前似乎已經達到了最小極限。這主要是由于彈簧彈力有限，和以后的測試對象發展，更小的探針是否仍可以提供一個強大的和可重復的電氣接觸是不確定的。
最終用戶主要關心這些新的探針技術和小型化趨勢，而不著眼于未來。領導層意識到，在不久的將來，需要測試更小的器件和適應更小的測試間距要求。
硬件成本以及為這些測試夾具接線所花費的人力成本變得越來越高，在某些情況下甚至已達到不能接受的程度。圖3是一個典型的ATE測試夾具及相關硬件的截面圖。
需要注意的是，這種技術需要額外的板和硬件支持。圖3中缺少的是在一個典型測試夾具中使用大量電線以及電線密度的描述。在UUT底下，小面積區域內的電線密度特別高。因此，繞線和連接電線接頭，是非常耗時和繁瑣的。一旦全面接通，ECO和ECN是非常難以執行的。圖4和圖5顯示了在生產測試中常用的夾具和一些常見狀況。從這些圖中可以看出，密度和電線量影響到成本、交貨時間和測試接入。
新方法 牋?br /> 犠罱瞥齙男灤虯TE測試設備，以通用電子測試點為特點，為測試夾具解決方案帶來了一些令人振奮的新機會。沒有了ATE測試設備中的復用電路（multiplexed electronics）所帶來的限制，被測部件(UUT)上的測試點可以被分配到最接近的電子測試設備上。當XY位置成為測試夾具和測試程序過程中的一部分時，電子測試設備和測試對象之間可以實現最短連接。由于電子測試設備中新的靈活性，許多改進機會隨之出現，甚至可能消除夾具里的電線。而在ATE測試中，則完全可以使用一個全新的夾具技術。圖6是這種新的夾具技術的截面圖，這種技術被稱為縮放（Zoom，專利申請中）。要注意幾個關鍵要素：第一，夾具沒有任何接觸UUT的彈簧測試探針，而是傾斜針來連接UUT和電子測試設備。彈簧彈力由測試設備接口處的探針，或是位于測試設備接口上的適配器提供?，F在，更強的彈力可以用于一個非常細的間距上，而不會存在上述討論關于小型探針的問題。
傾斜針夾具的測試方法，對于ATE來說時一個全新的概念，卻已在光板測試夾具中應用多年，因此它對于電氣接觸來說是一種成熟的技術。比較圖3和圖6，夾具設計簡單是顯而易見的。確定針的幾何位置和板孔位置時的復雜性，則通過定制軟件來解決。但是，使用這個夾具測試所節省的費用，可以通過去除很多昂貴的硬件項目明顯看到。
通過這個設計省去最昂貴的硬件是夾具里的彈簧探針。正如前面提到的，唯一的彈簧探針在接口里，都是8或10盎司重的標準100 mil探針。這些探針將提供足夠的彈力，達到可靠的電氣連接，而且，與用在50 mil間距和1 mm間距上脆弱的探針不同，這些探針有較長的使用壽命。此外，所有探針都具有一樣的探頭形狀和彈簧彈力，所以不需要保持一個龐大的探針庫存，包含各種中心間距，探頭形狀，和彈力的探針。傾斜針便宜，也可重復使用。
傾斜針直徑小于一個探針組件，這樣他們就可以測試更細的引腳間距。突破了目前的1mm的限制，傾斜針已被證明能可靠測試最小中心間距為0.5mm（20 mil）的測試對象。直針精度也優于同等的彈簧探針，它不像彈簧探針為了防止粘合，內部必須有間隙，也能維持電氣連接。直針位置靠精確鉆孔保持。因此，縮放傾斜針夾具能可靠地接觸最小直徑為15 mil的測試對象。
除了精度和細間距測試能力提高外，成本也大幅降低。降低成本是通過使用成本較低的硬件，使用更少的材料，和更少的勞動力所獲得的。在大多數情況下，縮放夾具只有很少，甚至沒有連線。配線接入點只有當兩個或兩個以上測試資源必須連接到一個測試點上時才需要，如四線測量。圖7所示，說明多個資源如何被加到一個測試點上的。最后，由于生產制造時間的大幅減少，裝配時間、繞線時間、交貨周期大大縮短。在這種情況下，以前需要兩到三周時間制作的夾具，現在只需2至4天就可完成。此夾具解決方案是要求快速轉換和低成本只對模擬量測試的理想選擇。
有效的“電線長度”現在變成了針長，大約為3英寸。所有由交叉線引起的問題，如串擾都已消除。所有電氣連接長度都相同，如前所述約為3英寸，而不是可能會在一個標準ATE夾具中使用的線長。因此，現在是信號通道長度是一致的。
曾經看上去是一團黑壓壓的電線，現在看起來像許多小跳線。定制軟件迅速確定適當的連接，和板堆（platestack）制造。該軟件還解決了接觸角度問題，使針適當傾斜，以避免由針產生的邊緣荷載問題。
為了顯出該技術中的極大差異，圖4所示的夾具進行了重新設計，以使用縮放技術。圖8是縮放連接結果的俯視圖?？梢钥吹?，傾斜針不會在“X”或“Y”方向走很遠來連接它們的期望資源。從這個俯視圖看出，連接似乎是一系列整潔的短跳線。數據和結果
牋犓醴偶芯嘸際踔荒苡τ糜誥哂型ㄓ玫繾硬饈緣愕牟饈隕璞?，有蕩挪睉哑为非笍闹櫍哉N燜俳桓?，细小间距和到y殺痙淺Ｖ匾那榭魷攏鞘親詈玫難≡?。?可以用作參考，并可從中比較兩種夾具技術的關鍵參數。結論縮放技術為將來PCB裝配的ATE測試提供了一個可選路徑。通過使用更便宜的夾具解決方案來訪問更小的對象，測試間距更小，這個測試策略是當前及今后裝配測試的長遠解決方案。這些夾具符合“更快、更省和更小”的市場需求。同時，它們還使ATE的現行測試策略在可預見的將來一直是可行的測試工具。
許多用戶的主要顧慮是轉變到使用這個方案所必要的測試硬件花費。但這種夾具新技術帶來的成本降低，可顯著降體測試成本，所以必要的設備投資將很快收回。
作者簡介： 牋?brGary F St Onge, PE, Everett Charles Technologies, is based in Cliftonrk, New York, USA.
