在超过30年的时间里，弹簧测试探针一直都是与测试板电气接触的主要方式。数亿个这些镀金组件已经在在线和功能测试中使用多年。Pogo已经成为一个有用的工具，但有超细间距和小型测试对象的新型板子正在考验并超出了这种技术的物理极限。探针开始推出时，应用于测试最小间距100mil。多年来，采用相同的设计方法，这些探针已经缩小到可测间距为75 mil和50 mil。这些产品的例子见图1。
但是，简单地缩小现有设计，一些关键参数也相应减弱。主要受影响的参数有弹簧弹力（由于弹簧体积有限）和探针寿命。较小的探针更脆弱，更容易损坏，并且更难更换；而最糟糕的是，这些小型探针现在还是太大，无法满足大多数测试的要求。
为了缓解引脚间距问题，对设计稍做修改，以使这些相同的探针可以在更细间距上使用。此功能是通过去掉传统的针套，或使用保持和密封探针的外部套筒来实现的。图2显示了这两种方式。此增强功能使测试中心间距从50 mil降至到39.5 mil（1毫米）。
这些新探针用于ATE测试，并可以探触更细间距但非常昂贵的器件，需要昂贵配套硬件，和绕线耗费时间的项目。这种设计方法目前似乎已经达到了最小极限。这主要是由于弹簧弹力有限，和以后的测试对象发展，更小的探针是否仍可以提供一个强大的和可重复的电气接触是不确定的。
最终用户主要关心这些新的探针技术和小型化趋势，而不着眼于未来。领导层意识到，在不久的将来，需要测试更小的器件和适应更小的测试间距要求。
硬件成本以及为这些测试夹具接线所花费的人力成本变得越来越高，在某些情况下甚至已达到不能接受的程度。图3是一个典型的ATE测试夹具及相关硬件的截面图。
需要注意的是，这种技术需要额外的板和硬件支持。图3中缺少的是在一个典型测试夹具中使用大量电线以及电线密度的描述。在UUT底下，小面积区域内的电线密度特别高。因此，绕线和连接电线接头，是非常耗时和繁琐的。一旦全面接通，ECO和ECN是非常难以执行的。图4和图5显示了在生产测试中常用的夹具和一些常见状况。从这些图中可以看出，密度和电线量影响到成本、交货时间和测试接入。
新方法 牋?br /> 犠罱瞥龅男滦虯TE测试设备，以通用电子测试点为特点，为测试夹具解决方案带来了一些令人振奋的新机会。没有了ATE测试设备中的复用电路（multiplexed electronics）所带来的限制，被测部件(UUT)上的测试点可以被分配到最接近的电子测试设备上。当XY位置成为测试夹具和测试程序过程中的一部分时，电子测试设备和测试对象之间可以实现最短连接。由于电子测试设备中新的灵活性，许多改进机会随之出现，甚至可能消除夹具里的电线。而在ATE测试中，则完全可以使用一个全新的夹具技术。图6是这种新的夹具技术的截面图，这种技术被称为缩放（Zoom，专利申请中）。要注意几个关键要素：第一，夹具没有任何接触UUT的弹簧测试探针，而是倾斜针来连接UUT和电子测试设备。弹簧弹力由测试设备接口处的探针，或是位于测试设备接口上的适配器提供。现在，更强的弹力可以用于一个非常细的间距上，而不会存在上述讨论关于小型探针的问题。
倾斜针夹具的测试方法，对于ATE来说时一个全新的概念，却已在光板测试夹具中应用多年，因此它对于电气接触来说是一种成熟的技术。比较图3和图6，夹具设计简单是显而易见的。确定针的几何位置和板孔位置时的复杂性，则通过定制软件来解决。但是，使用这个夹具测试所节省的费用，可以通过去除很多昂贵的硬件项目明显看到。
通过这个设计省去最昂贵的硬件是夹具里的弹簧探针。正如前面提到的，唯一的弹簧探针在接口里，都是8或10盎司重的标准100 mil探针。这些探针将提供足够的弹力，达到可靠的电气连接，而且，与用在50 mil间距和1 mm间距上脆弱的探针不同，这些探针有较长的使用寿命。此外，所有探针都具有一样的探头形状和弹簧弹力，所以不需要保持一个庞大的探针库存，包含各种中心间距，探头形状，和弹力的探针。倾斜针便宜，也可重复使用。
倾斜针直径小于一个探针组件，这样他们就可以测试更细的引脚间距。突破了目前的1mm的限制，倾斜针已被证明能可靠测试最小中心间距为0.5mm（20 mil）的测试对象。直针精度也优于同等的弹簧探针，它不像弹簧探针为了防止粘合，内部必须有间隙，也能维持电气连接。直针位置靠精确钻孔保持。因此，缩放倾斜针夹具能可靠地接触最小直径为15 mil的测试对象。
除了精度和细间距测试能力提高外，成本也大幅降低。降低成本是通过使用成本较低的硬件，使用更少的材料，和更少的劳动力所获得的。在大多数情况下，缩放夹具只有很少，甚至没有连线。配线接入点只有当两个或两个以上测试资源必须连接到一个测试点上时才需要，如四线测量。图7所示，说明多个资源如何被加到一个测试点上的。最后，由于生产制造时间的大幅减少，装配时间、绕线时间、交货周期大大缩短。在这种情况下，以前需要两到三周时间制作的夹具，现在只需2至4天就可完成。此夹具解决方案是要求快速转换和低成本只对模拟量测试的理想选择。
有效的“电线长度”现在变成了针长，大约为3英寸。所有由交叉线引起的问题，如串扰都已消除。所有电气连接长度都相同，如前所述约为3英寸，而不是可能会在一个标准ATE夹具中使用的线长。因此，现在是信号通道长度是一致的。
曾经看上去是一团黑压压的电线，现在看起来像许多小跳线。定制软件迅速确定适当的连接，和板堆（platestack）制造。该软件还解决了接触角度问题，使针适当倾斜，以避免由针产生的边缘荷载问题。
为了显出该技术中的极大差异，图4所示的夹具进行了重新设计，以使用缩放技术。图8是缩放连接结果的俯视图。可以看到，倾斜针不会在“X”或“Y”方向走很远来连接它们的期望资源。从这个俯视图看出，连接似乎是一系列整洁的短跳线。数据和结果
牋犓醴偶芯呒际踔荒苡τ糜诰哂型ㄓ玫缱硬馐缘愕牟馐陨璞福惺币脖怀莆歉从谩Ｔ诳焖俳桓叮感〖渚嗪偷统杀痉浅Ｖ匾那榭鱿拢鞘亲詈玫难≡瘛１?可以用作参考，并可从中比较两种夹具技术的关键参数。结论缩放技术为将来PCB装配的ATE测试提供了一个可选路径。通过使用更便宜的夹具解决方案来访问更小的对象，测试间距更小，这个测试策略是当前及今后装配测试的长远解决方案。这些夹具符合“更快、更省和更小”的市场需求。同时，它们还使ATE的现行测试策略在可预见的将来一直是可行的测试工具。
许多用户的主要顾虑是转变到使用这个方案所必要的测试硬件花费。但这种夹具新技术带来的成本降低，可显著降体测试成本，所以必要的设备投资将很快收回。
作者简介： 牋?brGary F St Onge, PE, Everett Charles Technologies, is based in Cliftonrk, New York, USA.
