电容式触摸屏FPCA整板测试方案
一,简述
随着智能手机的普及,对电容屏幕的需求很大。而作为TP前端的FPCA由于前期方案芯片不成熟,供应链工艺不成熟,产品质量低。TP厂为了确保FPCA要求所有材料的质量FPCA根据半成品的试验方法,即假压试验,会导致试验工具生产困难、成本高、试验效率低。随着触摸屏芯片技术和生产工艺的成熟,TP行业经过**之后订单量越来越集中,单价也越来越低。现有的低效测试模式消耗了大量的人力物力,无法降低生产成本。
找到现有触摸屏的替代品FPCA在保证产品质量的前提下,采用更有效的测试方法提高测试效率已成为电子加工厂的迫切需要。
二、常规电容触摸屏FPCA测试方法
根据不同的产品设计方案,FPC有驱动电路和无驱动电路两种情况,对于无驱动电路FPC只是将ITO Sensor与主板相连,相关电容检测驱动电路位于主板上。这类FPC检测项目基本只有Open/Short。还有驱动电路FPC一般在SMT项目包括:LOpen/Short(虚焊、连焊) 静态电流;错贴等。
目前常见的测试模式是单片测试模式,连接图如下:
CTPM:通过触摸屏模块收集和处理电容值信息SIU板传输触摸信息PC。
SIU板功能 1:完成USB转IIC/SPI数据转换,
2,与CTPM通信及INT控制,程序烧录
PC:操作测试软件程序。
对于FPCA测试一般采用假压模拟TP模块测试,把SENSOR安装在测试工具上FPCA金手指对位连接,模拟触摸屏模块进行测试FPCA是否短路,零件工作是否正常。假压方法如下图所示:
缺点:
测试前把拼板做好FPCA冲压成单片,然后人工放入治具进行测试,
对测试人员要求高,影响后续工作效率。
试验效率低,治具数量多,治具生产成本高。
整板点胶前不能做拼板挑出不好的产品,导致维修成本高
三、整板试验方案原理及可行性分析
可行性分析:
经过近几年的技术沉淀,无论是芯片设计还是芯片生产测试工艺,触摸屏芯片方案商都非常成熟。
贴片厂生产工艺成熟,贴片直通率超过98%。
改进检测手段,配合AOI检测直通率可达99%以上
在如此高的良率下,使用传统的测试方法需要大量的人力物力来检测1%的不良产品,这是不值得的损失。如果通过改变现有的测试方法,确保产品质量达到现有的测试模式,将为工厂节省大量成本。
测试原理:
电容屏驱动芯片典型电路原理框图
从上图可以看出,典型的触摸屏驱动芯片主要由以下几部分组成:
1,SENSOR接口:有TX激励信号,RX接收信号,GND信号,通过上图TP CONNECTOR连接到SENSOR,完成电容值采集。其原理如下图所示
Host接口电路:Host
接口通信通过上图FPC CONNECTOR连接器
连接到Host MCU进行通信。
驱动芯片:一般是32位的ARM,主要是模拟前端,CPU,通信接口、电源电路等主要部件。
新测试方法的理论依据
根据上述触摸屏驱动芯片的工作原理,确保FPCA正常工作的主要部分需要检测:
SENSOR接口:TX,RX,GND在引脚线部分,确保每个信号之间没有短路,TX,RX没有和GND或者VDD短路,TX,RX没有开路。
Host接口电路:确保电源电路正常,通信信号线各信号之间无短路或对GND和VDD短路。
驱动芯片:确保芯片工作正常,程序正常,外围电路电源滤波电容无泄漏。
新的功能检测方法如下:
(1)通过开短测试测量FPCA引脚的阻抗检测SENSOR接口部
分和Host从接口部分到驱动芯片的连是否正常。
(2)检测芯片程序和通过上电测试读取驱动芯片的软件版本号
芯片工作状态正常吗?
(3)工作电流和静态电流可通过测量驱动芯片的内部电源
为了确定芯片是否有问题,一些零件没有引出脚,如滤波电容器和电阻测试盲区FPC在设计增加试点
5.实现新测试方法的方法
本方案采用短路试验、元器件试验和电试验,实现触摸屏FPCA功能测试。整版FPC贴片完成后,可以直接测试,不需要冲洗成单片,只要FPCA放在针床上,按开始按钮,测试针床自动下降,开始测试,整个测试过程完全自动化,无需手动插座,计算机测试软件判断测试结果,节省时间,提高产品质量,也方便贴片厂包装运输
试验原理框图如下:
四,整板测试方案设备结成图
1.核心静态测量和功能测试设备
2 实现物理接触主要有以下几种方法
1)同时测试2-4个气动夹具,移位测试整个板,
2)使用移动平台 CCD定位的方式分步测试达到整板测试。
3)如果试验点足够大,可以做压台夹具,一次自动测试所有产品