研發(fā)測(cè)試工程師不可忽視的探頭選擇，隨附超2000種選型目錄

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中組件和系統(tǒng)的測(cè)試和診斷帶來(lái)了許多特殊的挑戰(zhàn)。有時(shí)很難連接所需的準(zhǔn)確測(cè)試點(diǎn)。高密度、多層電路板和帶有小引腳的密集元件使得電壓表的檢測(cè)非常困難。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，輕輕滑動(dòng)探頭可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性短路。測(cè)試和測(cè)量的目的是發(fā)現(xiàn)和修復(fù)問(wèn)題，避免造成更嚴(yán)重的損害。
這個(gè)問(wèn)題有很多解決方法。接下來(lái)，我們將討論一些可用于檢查安裝在電路板上的設(shè)備和組件的方法。
單點(diǎn)探針是最常見(jiàn)和最明顯的檢測(cè)方法。大多數(shù)數(shù)字萬(wàn)用表(DMM)提供一組測(cè)試線，這對(duì)各種測(cè)試場(chǎng)景非常有用。這種類型的探頭非常適合檢查電源電壓或檢查備用電池。然而，這些探針中的大多數(shù)對(duì)于高密度電路板來(lái)說(shuō)太大了。這些探針很容易滑動(dòng)、損壞其他部件或?qū)е露搪?。這個(gè)DMM探頭上的探頭直徑一般在0.080”左右，接觸不尖銳。另外，由于日常磨損，探頭是圓形的，這幾乎是不可能完成的任務(wù)。這些探針可以削尖，但如果沒(méi)有外部涂層，底層金屬很容易迅速變色。
連接高密度電路板上的小接觸點(diǎn)的最好方法是使用非常鋒利的探針。雖然針尖探頭容易損壞，但由于缺乏涂層，很容易重新銳化。許多制造商為探針提供易于更換的尖端探針。不銹鋼尖端探針的初始直徑為0.080英寸，并逐漸變細(xì)以形成極尖。另一個(gè)探頭從直徑為0.040”的不銹鋼開(kāi)始，逐漸形成一個(gè)長(zhǎng)而尖的探頭。這種探頭也適用于狹小的空間，而且鋒利不易滑落。
另一種多用途工具是帶有伸縮探針的探針。這些探針由直徑非常小(0.040’)的不銹鋼絲制成，除了探針的最末端，通常覆蓋有絕緣層，可以防止意外接觸。有了這樣的探頭，探頭的范圍可以擴(kuò)大到3英寸。細(xì)長(zhǎng)探頭除了用于難以到達(dá)的測(cè)試點(diǎn)外，還有利于提高測(cè)試點(diǎn)的可視性。
不銹鋼是制造尖銳觸點(diǎn)的好材料，但它是電導(dǎo)體的壞選擇。此外，重復(fù)研磨后，探頭可能會(huì)磨損，變得太短，無(wú)法檢測(cè)狹窄的空間。新探頭當(dāng)然可以更換，但還是不能解決不銹鋼固有電阻的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題是有解決辦法的。精密電子探針采用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)探針，因其探針而常被稱為“彈簧針”。這種彈簧針有多種配置，可以隨時(shí)使用。事實(shí)上，許多用戶可能已經(jīng)在他們的生產(chǎn)測(cè)試領(lǐng)域找到了這種探針。這種探頭不僅有可更換的探頭，而且非常小，足以穿透比全尺寸探頭更窄的空間。
目前很多公司提供帶有微型線鉤和引腳的IC測(cè)試夾，非常薄，適合一些最小的元器件引腳。這些線鉤測(cè)試夾可以以3毫米的焊接間距連接到QFP封裝中的元件。甚至多達(dá)5或6個(gè)測(cè)試夾可以并排連接到相鄰的0.5毫米芯片引腳。只要不需要同時(shí)連接太多引腳，這些測(cè)試夾就是滿足要求的完美選擇。
IC測(cè)試夾是測(cè)試IC芯片上大量引腳的理想解決方案，也非常適合在眾多引腳中尋找一個(gè)引腳。當(dāng)引腳較多時(shí)，很容易混淆芯片一側(cè)的引腳號(hào)。使用IC測(cè)試夾具，可以在不損壞芯片的情況下，可靠地連接多個(gè)待測(cè)芯片引腳。集成電路測(cè)試夾具適用于從DIP到QFP的大多數(shù)芯片封裝。
集成電路測(cè)試夾具還解決了許多其他問(wèn)題。如果你需要連接QFP芯片的所有引腳呢？當(dāng)然，你可以把短引線焊接到每個(gè)芯片引腳上，然后用上面提到的小掛鉤把引線連接起來(lái)。這是完全可能的，但是將這些微小的導(dǎo)線焊接到芯片上需要花費(fèi)大量的時(shí)間。另外，如何解釋微處理器上的新“毛”？那么，如何連接到芯片呢？答案是IC測(cè)試夾具有一個(gè)適合大多數(shù)主流IC芯片的IC測(cè)試夾具。這些測(cè)試夾適合安裝在芯片頂部，每個(gè)芯片引腳都有一個(gè)接觸點(diǎn)。測(cè)試夾還有一組編號(hào)的觸針，支持與邏輯分析儀或示波器的大量連接。
大多數(shù)人很少關(guān)注測(cè)試線，直到為時(shí)已晚。那么我們需要了解哪些關(guān)于檢測(cè)線和探針的信息呢？最重要的因素是安全問(wèn)題、材料和所需的精度。例如，安全性經(jīng)常被忽視。如果你的工作僅限于30V以下的電子電路，那么測(cè)試線的設(shè)計(jì)就不會(huì)有安全問(wèn)題。如果您需要在較高電壓或配電線路附近使用測(cè)試線路，您需要使用具有正確標(biāo)識(shí)和額定值的測(cè)試線路。
測(cè)試線使用的材料會(huì)影響讀數(shù)。如果您試圖測(cè)量極低的電壓(如微伏范圍)或極低的電阻，制造測(cè)試線中使用的異種金屬會(huì)引入誤差，使其難以跟蹤。不同金屬之間的接觸會(huì)起到熱電偶的作用，熱電偶本身會(huì)產(chǎn)生電壓。專為低電壓測(cè)量設(shè)計(jì)的低熱勢(shì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)試線，可以將測(cè)量路徑上微小溫差造成的誤差降到最低。這些測(cè)試線稍微貴一些，但是可以提供高精度的電壓和電阻測(cè)量，可以達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后6位。
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