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  •  10/16/2026

從測不到到測得準:破解高密度 ICT 測試難題


作者:Anson Liu,資深經理|技術工程部(TED, Technology Engineering Department)

一片電路板要出貨,得先通過層層電性測試;而在測試工程師眼中,最頭痛的從來不是「測出壞板」,而是「根本測不到」。當客戶為了抗干擾,把板子上用來探針接觸的測試焊墊全部以防焊綠漆覆蓋,傳統測試等於當場「失明」:沒有落針的地方,覆蓋率直接崩到三成。

在 USI 環旭電子,我們長年把測試工程當成品質的最後一道防線,測試工程最終追求的結果就是「測試良率」,這也被視為企業製造競爭力的一項關鍵指標。所以我們這一次要談的,是USI技術工程團隊如何用一組「軟性壓合 + 視覺定位 + 機械手」的組合技,在沒有測試點的板子上,把 ICT (In-Circuit Test,電路內測試) 覆蓋率重新拉回 90% 以上、測試良率做到 95%+,單片測試時間還從 23 秒壓到 5 秒以內。

 

圖 1|已穩定量產的 ICT 自動化測試設備:機械臂取代人工取放、CCD 視覺完成對位,一人可同時看顧兩台機。


麻煩的起點:一塊「沒有測試點」的板子

先把問題講清楚。客戶的 X/B 機種基於抗干擾考量,採用綠漆覆蓋 PAD 的佈線方式,板面上幾乎找不到可供探針接觸的測試點。ICT 靠的是探針一根根「戳」在測試點上量測電性,沒有點,就沒有測試 (test) ,這正是高密度佈線與微縮時代,ICT 共同撞上的天花板。為了破這一關,USI 先後試過兩條路,各有硬傷:
  • 導電棉測試:以導電棉間接接觸取代探針,工藝簡單。但可測範圍太小,測試覆蓋率只有約 30%;導電棉又容易磨損、沾污,誤判 (NDF) 率偏高,照這模式量產,後續出貨的品質風險相當大。
  • FPC 壓合金手指(人工版):改用板對板方式,模擬客戶端的壓合綁定,把測試點「借」到金手指上,覆蓋率一舉衝上 90%+。問題出在對位:金手指 pin 間距僅 0.165mm、pin 寬 0.25mm,對位規格 (SPEC) 嚴苛到 ±0.05mm,全靠人工目視對準,稍有錯位就誤判;測試員極易疲勞,測試良率只有 75% 左右,撐不起量產。

圖 2|PCBA 上的測試焊墊被防焊綠漆覆蓋,探針無點可測,這是整個難題的起點


USI 解決方案:讓機器接手最難的對位

思路其實很直接:FPC 壓合金手指的覆蓋率已經夠好,真正拖垮它的是「人工對位」。那就別讓人去做機器更擅長的事,USI 團隊開發的 ICT 自動化方案,保留 FPC 壓合金手指的高覆蓋率,再用「CCD 視覺定位 + 拉扣式治具 + 機械臂」把人力從對位與取放中解放出來。

那金手指究竟要怎麼變成測試點?FPC 表面以軟膠壓制,壓合到產品金手指時不會刺傷接點,而每一根金手指的 pin 都能當成獨立測試點。這等同於把「植針率」一次拉高,覆蓋率自然上得去,且屬非破壞式測試,對產品更友善。

±0.05mm 的對位,怎麼交給機器?這即是整套解決方案的技術關鍵。CCD (Charge-Coupled Device) 視覺相機即時抓取 PCBA 與 FPC 金手指的位置,系統再微幅驅動馬達自動補償校正,確保每一次壓合都落在 ±0.05mm 內。人眼會累、會抖,CCD 不會,這就表示精度與穩定度可以同時到位。待測板以拉扣式治具自動鎖定定位,機械臂 (robotic arm) 負責上料、送測、下料與分流 (pass/NG),整條測試流程無需作業員逐片手動操作。一位人員可同時看顧兩台設備,人力配置直接減少一半。

 

圖 3|ICT 自動化測試設備分為上料、測試、下料三大工位,由機械臂串起全自動流程

一次算清三筆帳:能測到、測得對、測得完

自動化到底值不值得投資,終究要回到帳面上驗證。我們把導入前後的關鍵指標並排,最直接的變化其實只有三句話:能測到的變多了、測對的變多了、測完的變快了。
 
比較面向 改善前(人工壓合 / 傳統) 改善後(ICT 自動化)
測試覆蓋率 (Coverage) 導電棉約 30%;人工壓合 90%+ 90%+
測試良率 (Yield) 人工對位約 75% 95%+
單片測試工時 23.1 秒 4.9 秒(每片省 18.2 秒)
每小時產出 (UPH) 156(1 人 1 機) 735(1 人 2 機)
測試機台需求 2 台 1 台

前兩列是「品質帳」:覆蓋率站穩九成以上,測試良率從人工的 75% 補到 95%+,過去漏測與誤判留下的破口幾乎補平。後三列是「效率帳」:單片測試從 23.1 秒縮到 4.9 秒,機台由兩台併為一台、一人可顧兩機,一台機的每小時產出 (UPH) 卻從 156 衝到 735。難得的是,這三筆帳不是彼此拉扯的取捨,而是同時往好的方向走。


守住那 0.05mm:機器沒有第八小時的疲態

這套方案能不能量產,其實卡在一個很現實的問題:0.165mm 的金手指間距,對位一旦超過 ±0.05mm 就可能誤判,而這種精度,人的手眼很難整班維持──再熟練的老師傅,也會眼花、會手抖,也會在第八小時走樣。我們的做法,是不讓系統「相信」任何一次固定。每一片板子進來,CCD 相機先量出金手指的實際位置,控制端即時算出偏移量,再驅動馬達把 FPC 微調補償回來,最後才下壓壓合;放板、對位、下壓、壓合測試環環相扣,每一輪都重新對準一次,而不是靠治具「校一次、用到底」。也正因為每片都重新校,即使面對這麼細的間距,對位依然壓得住規格線──準不準,不再取決於當班是誰、做到第幾片。
 
 
圖 4|CCD 自動補償精確校準流程:放板 → 對位 → 下壓 → 壓合測試,每一輪都自動重新校準

省下的人力與工時,就是客戶的競爭力

技術指標之外,這項成果真正的價值,在於它把「品質風險」與「量產成本」同時往下壓,讓客戶握有更大的設計與供貨彈性:
  • 更高的品質保障:即使採用無測試點的高抗干擾設計,仍能維持 90%+覆蓋率與 95%+測試良率,把不良攔在出貨之前。
  • 更低的測試成本:機台由 2 台精簡為 1 台、人力 1 人 2 機、單片工時砍掉近八成,導入後的測試成本結構全面改善。
  • 更快的量產節奏:UPH 由 156 拉升到 735,產能翻倍有餘,交期更有底氣。
在供應鏈裡,USI 扮演的不只是製造者,更是「把製程痛點轉化為可複製方案」的整合者。這項  ICT 自動化測試原是亞洲廠區的首創技術,目前已陸續在全球各個生產據點落地實施。再往前看,高階封裝與高密度佈線只會讓「無測點、微間距」的板卡愈來愈多,非破壞、可視覺定位的測試方式也會愈來愈吃重。我們會把這套平台持續往更多機種與據點推展,讓它從單一產線的一次成功,沉澱為 USI 交付品質時的一項常備能力。    

*文中數據為工程參考值與量產實績,實際規格依專案設計為準。



常見問答 Q&A

Q:什麼是 ICT(電路內測試)?為什麼「沒有測試點」會讓它失效?
A:ICT (In-Circuit Test) 是以探針接觸電路板上的測試點,逐一量測元件與線路電性的測試方式。當客戶為抗干擾把測試焊墊 (PAD) 用綠漆覆蓋,板面沒有可落針的測試點,探針無從量測,傳統 ICT 覆蓋率會驟降到約 30%,品質風險大增。

Q:USI 的 VP ICT Automatic Test 是什麼?和一般 ICT 有何不同?
A:它是 由USI 環旭電子自主研發的全自動 ICT 方案,結合 FPC 壓合金手指、CCD 視覺定位、拉扣式治具與機械臂上下料。相較傳統靠探針或人工壓合,它能在沒有測試點的板子上自動、精準、高效地完成測試,覆蓋率 90%+、測試良率 95%+。

Q:FPC 壓合金手指測試的原理是什麼?會不會傷到產品?
A:它以板對板 (board-to-board) 方式模擬客戶端的壓合綁定 (bonding),用軟性電路板 (FPC) 表面的軟膠壓合到產品金手指,讓每根金手指 pin 成為獨立測試點。由於是軟膠接觸,屬非破壞式測試,不會刺傷金手指,兼顧覆蓋率與可靠度。

Q:CCD 視覺定位在這套測試中扮演什麼角色?對位能做到多準?
A:CCD (Charge-Coupled Device) 相機即時抓取金手指位置,系統再驅動馬達自動補償校正,把 FPC 與 PCBA 的對位穩定控制在 ±0.05mm 內。正是這套即時閉環校準,讓 0.165mm 的微間距金手指也能穩定量產。

Q:導入 ICT 自動化後,效率與測試良率提升了多少?
A:測試覆蓋率維持 90%+、測試良率由人工的 75% 提升到 95%+;單片測試工時由 23.1 秒縮短到 4.9 秒(每片省 18.2 秒),每小時產出 (UPH) 由 156 提升到 735,測試機台也由 2 台精簡為 1 台。

Q:為什麼不直接沿用人工 FPC 壓合,而要做自動化?
A:人工 FPC 壓合雖然覆蓋率有 90%+,但 ±0.05mm 的對位全靠目視,測試員極易疲勞、測試良率僅約 75%,且一人一機、工時長,撐不起量產。自動化把最難的對位與取放交給 CCD 與機械臂,才同時解決測試良率、人力與效率三個問題。

Q:這項技術能為 USI 的客戶帶來什麼價值?
A:客戶即使採用無測試點的高抗干擾設計,仍能維持高覆蓋率與高測試良率,把品質風險擋在出貨前;同時享有更低的測試成本(機台減半、一人兩機)與更快的產能(UPH 翻倍)。USI 因此從單純製造者,升級為協助客戶落地量產測試方案的整合夥伴。


 

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