每个 ICT 或功能测试系统都需要一个接口，称为测试夹具或测试夹具，使系统能够访问和测试正在测试的 PCB。

　　测试夹具的主要功能是为 PCB 提供支持并将其连接到测试系统。在测试系统的整个生命周期内，PCB 制造商将在测试夹具上投入大量资金。当购买低质量的测试夹具时，最重要的是浪费时间在夹具返工或重新测试 PCB 组件上。结果，测试过程的整体性能受到影响，制造成本增加，计划的交货时间失败。

　　优质的测试夹具是最大化任何测试系统投资回报的关键因素，也是低成本和按时生产的保证。

　　在选择质量测试夹具供应商时，测试系统所有者需要仔细评估几个方面：

　　供应商业务资质

　　供应商测试夹具组件

　　供应商制造流程

　　供应商业务资质

　　购买质量测试夹具从选择合适的供应商开始。选择具有提供质量测试夹具的良好历史的供应商是第一步。业务资质评估流程应侧重于供应商的机器园区和员工资质以及其质量流程和保证计划。

　　机器园区和员工资质：评估潜在夹具供应商的最佳方法是参观制造设施。参观生产设施将提供大量机会来评估供应商的机器并获取有关其服务和校准计划的信息。拥有处于良好状态的合适设备对于制造质量测试夹具至关重要。同样，与机器操作员和技术人员交谈是评估他们的资质和经验以及供应商的持续资质和教育计划的最佳方式。

　　质量/服务/保证计划：供应商业务资格的一个重要方面是确保无缺陷制造过程的流程和计划。测试夹具生产需要精确的流程，几乎没有错误或偏差的余地;因此，夹具供应商必须通过 ISO 9000 认证或拥有清晰、标准化和记录的制造流程。为了保证交货时间短，夹具供应商还需要对规格的最后一分钟更改或客户收到的信息或材料之间的差异做出快速而合理的反应。合格且反应迅速的员工能够及时深入地解决客户的要求和担忧，而流程能够快速、毫不拖延地解决任何问题，这是提供优质夹具的关键因素。

　　客户的推荐信是有关供应商业务稳定性、客户响应能力和员工专业知识的最佳客观信息来源。征求推荐并跟进是确保供应商具有良好业务资格的最佳方式。

　　测试夹具组件的质量和坚固性

　　用于构建测试夹具的材料组件将对测试质量以及夹具的预期寿命和生命周期成本产生重大影响，因为它们是如此关键的因素，因此必须在夹具供应商选择过程中仔细评估它们。

　　夹具套件：PCB 的生命周期将要求测试夹具在其使用寿命期间承受不同的压力情况。在高产量选择下，大批量生产的测试夹具需要承受定期使用和长时间的连续操作。从长远来看，夹具需要承受数年的偶尔使用和长期存放。由于这一要求，夹具套件应采用高质量和耐用的材料坚固地构建，以承受大量使用并同时具有较长的预期寿命。由于其坚固、轻便和持久的质量，带有抗震涂层的增强铝外壳是首选。复合材料制成的外壳很重且不实用;此外，复合材料往往会随着时间的推移而腐烂，尤其是在无保护和潮湿的储存地点。坚固的铰链和弹簧盖支撑件制造以承受高强度使用并具有较长的使用寿命对于保护操作人员免受伤害尤为必要。这对于具有顶部接触真空门和压紧门的测试夹具尤其重要，因为夹具的顶部很可能很重。

　　探针板、移动板和顶板材料

　　用于制造测试夹具板的板材料应由能够承受整个使用寿命期间作用在其上的力的材料制成。测试探针和推杆产生的压力直接传递到板上，产生弯曲力，这会使板弯曲。只要板的弯曲强度高于弯曲力，板就能承受这些力。但是，在组装探针、推杆和其他夹具组件所需的铣削区域和钻孔中，板的弯曲强度会大大减弱。在高密度探针区域或高数量探针夹具中，高压力和弱弯曲强度的组合会导致探针到达最终接触位置时板弯曲。环氧纸板材料(如 CEM1)有时因其重量轻而被使用，其强度系数低于玻璃纤维层压材料(如 G10)，并且在出现弯曲力时很容易弯曲;此外，环氧纸板会随着时间的推移而衰减，因为它们容易吸收湿气，从而削弱其强度并使板的表面变形。同样，顶板需要具有所需的厚度，以承受栅极上的压力。诸如为增强其强度而建造的横杆之类的补救措施并不总是合适的，因为探针和其他夹具组件会阻止其正确定位，并且会显著增加夹具的重量。对于高探针数夹具或具有高密度探针区域的夹具，具有足够厚度的 G10 材料是构建高质量夹具的关键要求。

　　ESD 符合材料

　　静电放电是两个物体之间静电荷的快速转移。当两个带有不同电位的物体直接接触时，就会发生这种情况。静电放电是电子产品制造中一个持续存在的挑战，因为随着电路变得越来越小、越来越紧凑，它们变得更容易受到静电放电的影响。在 ICT 或功能测试期间，当夹具组件被加载然后通过被测 PCB 放电时，可能会发生静电放电。夹具设计不良或材料不合适会导致测试夹具积累大量电荷，这些电荷最终会通过 PCB 放电。通过适当的设计和制造预防措施安全地消散任何静电荷至关重要。

　　在防止或减少静电放电损坏方面，测试夹具必须正确接地，并且与静电敏感设备接触的所有设备部件都必须具有足够的接地路径以消散累积的电荷。但是，仅接地并不能防止所有静电放电事件的发生。由于大多数与 PCB 接触的夹具组件(例如塞子和推杆)必须不导电，因此供应商倾向于为这些部件使用绝缘材料。但是，绝缘材料自然会积聚静电荷，仅将材料接地不会消除或减少它。所有与 PBC 接触的材料和夹具组件都应使用具有静电耗散特性的材料制造，以便任何累积的电荷都可以消散到地面。不仅移动板和压力板需要符合 ESD 标准，而且最重要的是，推杆和止动器必须采用符合 ESD 标准的材料制造。正确接地以及使用导电或耗散材料是设计和制造优质测试夹具的关键问题。在夹具供应商选择过程中，要求夹具组件获得 ESD 认证是重要步骤。

　　门/门铰链

　　测试夹具中的关键元件是门。门的设计易于使用，可确保操作员安全，但同样重要的是，它们应能够承受测试过程中作用于其上的力。下压手指和顶部接触探针会将压力传递到顶板和门机械结构上。作用在门机械结构上的轴向力可能会使其几何形状变形，并对门结构和夹具造成不可修复的损坏。用塑料复合材料制成的门不足以承受这些力，使用一段时间后其几何形状会损坏。在顶侧接触真空门和压紧门中，门的重量以及轴向力在门铰链的选择中起着至关重要的作用。作用在铰链上的杠杆作用和轴向力决定了铰链可以支撑的负载，并要求整个门铰链系统特别稳定。设计用于支撑所需负载的薄弱或不合适的铰链会很快磨损或损坏。

　　使用薄弱或不合适的门和铰链的最终结果是门错位，导致探针无法击中目标、推杆与组件碰撞以及不可修复的夹具损坏。为大批量生产和长生命周期而构建的高质量测试夹具需要坚固的门机械结构，该结构由具有足够强度的铝型材和重载金属铰链构建。

　　供应商制造流程

　　设计

　　鉴于当前 PCB 板的复杂性和电子元件的小型化，没有彻底的设计流程就无法开发测试夹具。在夹具周围随机组装推杆和 PCB 支架的日子已经一去不复返了。如今，不仅需要仔细测量夹具零件和电路板组件之间的间隙，还需要将测试设计和夹具设计规则集成到设计过程中，以使测试过程可靠，夹具易于使用且安全。夹具供应商的设计过程应将测试设计和夹具设计规则纳入灵活的 CAD 平台，该平台将所有夹具组件、PCB CAD 图纸、夹具文件和所有必需的测试设备集成到一个 CAD 图纸中。此过程允许识别 PCB 样品、CAD 文件和夹具文件之间的任何差异，以及解决任何与测试设计规则相冲突或违反的情况。此工具具有很大的优势，因为它使夹具供应商、测试所有者和测试软件开发人员能够使用准确的视觉信息进行沟通，因为他们可以在开始正确的夹具制造之前收到夹具 CAD 图纸以供审查并最终验证。

　　钻孔和铣削

　　探针击中目标的能力受两个主要因素影响：夹具偏移和探针指向精度。夹具偏移由钻孔和铣削过程的质量决定。此过程中的标准越高，精度越高，可以安全接触的测试垫越小。夹具供应商必须拥有高精度钻孔和铣削机，并有定期维护和校准计划，但更重要的是适当的钻孔和铣削工艺，因为它对于实现低夹具偏移绝对必不可少。温度和分层是影响钻孔和铣削工艺质量的主要因素。钻孔和铣削工艺必须专门为制造测试夹具而设计，并且必须包括多种技术以防止材料断裂并在整个钻孔和铣削过程中控制温度。控制这两个因素对于实现公差最小的直钻是必不可少的，也是制造优质测试夹具的关键因素

　　接线

　　夹具中的电气接头数量通常从功能测试夹具中的几根电线到 ICT 夹具中的几千根电线不等。测试夹具中的大部分接线工作都是使用绕线技术完成的，因为这种方法可以快速形成牢固可靠的接头，并且易于在密集安装测试探针的板中使用。

　　与所有技术方法一样，必须正确实施绕线才能获得良好的结果。测试负责人需要仔细研究夹具供应商的接线过程，并?寻找定义优质绕线技术的属性。

　　紧密围绕引脚 5 或 6 圈。导线相互重叠或间距过大是缠绕技术实施错误的标志

　　1-1/2 到 2-1/2 圈绝缘导线缠绕在柱子上，因为缠绕在端子上的绝缘导线大大提高了抗振能力

　　没有裸线从柱子延伸出去(尾纤)。当导线的最后一圈没有完全缠绕在端子上时，就会出现尾纤

　　使用不同颜色的导线，可以很容易地“视觉上”区分探针组，例如多板面板中单板的导线或电信号，例如电源和 GND 信号

　　分布良好且拉力释放的布线布局。导线必须整齐地捆扎、引导和固定。

　　夹具布线是制造过程中非常关键的工作，检查其质量是夹具供应商选择过程中的重要步骤。

　　测试过程

　　开发测试夹具是为了检测生产线上发生的故障，但这只有在测试夹具本身没有故障的情况下才有可能。测试夹具故障经常会导致 PCB 板损坏或测试过程中断。推杆或 PCB 支架放置不当、探针设置高度或力度错误、真空泄漏或机械缺陷导致压力不足，都可能损坏 PCB 板或产生伪故障，从而中断和取消测试过程。

　　夹具供应商的测试过程应涵盖多个领域，每个领域都侧重于夹具质量或功能的不同方面

　　视觉检查：在此区域，检查与整体夹具外观和感觉以及所需的标签、标识和安全功能有关的故障或缺失组装

　　设计检查：此区域确保制造的夹具与设计模型完全对应。必须检查并记录每个夹具组件的设计位置和高度轮廓，以及探针设置高度和探针行程距离，同样重要的是，必须对测试夹具执行并记录指向精度测试。

　　机械和真空检查：在此区域，应测试夹具的机械和气动部件是否正常运行，以及气动和真空压力是否正确

　　ESD 测试：在此区域，必须测试并记录与 PCB 组件接触的夹具板和其他夹具组件上的 ESD 值

　　接线和电气检查：这是夹具测试过程中最长且最密集的部分。在此区域，应测试夹具中组装的每个电气元件(如开关、计数器、容量探头、传感器等)是否正常运行，更重要的是，必须测试整个夹具接线是否存在错误连接、断路和短路。

　　有限元分析和应变计测试

　　有限元分析 (FEA) 是一种数值方法，用于预测零件或组件在给定的静态或动态应力条件下的行为。FEA 用于通过显示作用在 PCB 组件上的不平衡力区域来模拟 PCB 板在测试过程中的机械行为。FEA 生成的信息允许夹具供应商改善夹具上的力平衡或与电路板设计师协调 PCB 中的布局变化，以减少高探头密度区域的数量或腾出空间来放置额外的止动器和推杆。

　　应变计测试 (SGT) 是一种在静态或动态应力下测量身体特定区域弯曲度的方法。SGT 用于测量 PCB 板在测试夹具内被压缩时的弯曲度。由于测试探针产生的压力，PCB 在测试过程中会承受压力。如果没有得到正确的支撑，PCB 板可能会弯曲，从而损坏组件、焊接点或 PCB 板本身。应变计测试是一种实用评估，可确保夹具的机械设计正确且制造得当。

　　这两种方法在设计和测试复杂的测试夹具时都很有用，并且供应商的制造现场必须有实施这些方法所需的设备。

　　夹具装运

　　夹具的装运过程与任何其他夹具制造过程一样重要。考虑到夹具的成本很高，供应商需要制定包装和交付流程，以便在运输过程中安全地保护夹具。不幸的是，许多供应商忽略了这一过程，可能会导致交付损坏的夹具。夹具需要包装在防震盒中，并配备足够的缓冲材料，并用缓冲塑料箔包裹，以防箱子在运输过程中摔倒或倾倒时保护夹具。

　　上述选择夹具供应商的标准旨在帮助测试系统所有者保护其测试系统投资和测试流程的整体性能。对潜在夹具供应商进行全面而系统的评估将大大降低因供应商不合格、夹具项目管理不善或测试夹具故障或构造不良而导致的挫败感、意外制造成本和交货时间延迟的风险。