治具维护清单及更换标准

在治具长期使用中，弹簧、针套、压条是最容易 “罢工” 的部件 —— 弹簧疲劳会导致探针接触压力不足，针套磨损会让探针晃动偏移，压条老化会造成 PCB 固定松动，这些看似微小的损耗，最终会让测试良率从 99% 骤降至 90% 以下。很多工程师等到治具彻底失效才更换部件，却不知道提前按标准维护，能延长治具寿命 30% 以上。

一、弹簧疲劳：从 “弹力衰减” 到 “断裂预警” 的更换标准

治具中的弹簧（如探针内置弹簧、压合机构弹簧）核心作用是提供稳定压力，疲劳的本质是弹力衰减或结构损伤，需按 “弹力偏差” 和 “外观缺陷” 双重标准判断是否更换。

1. 核心判定标准：弹力衰减超 15% 必须换

弹簧的弹力会随使用次数增加而衰减，常规探针弹簧的设计寿命是 10 万次，超过后弹力衰减会明显加快，具体标准如下：

• 新弹簧基准：新弹簧的弹力需符合设计值（如探针弹簧弹力 50-80g，压合机构弹簧弹力 500-1000N），用拉力计测量时，误差需＜5%；

• 更换阈值：当弹力衰减超过 15%，必须更换 —— 比如某探针弹簧设计弹力 60g，使用 5 万次后测量值降至 48g（衰减 20%），会导致探针与 PAD 接触面积减少 30%，接触电阻从 0.1Ω 升至 0.5Ω，测试数据漂移；若衰减 10%-15%（如 51-54g），可暂时继续使用，但需每周检测，一旦超过 15% 立即更换；

• 特殊场景：高频测试治具（如 28GHz 信号测试）的弹簧，弹力衰减超 10% 就需更换 —— 这类治具对接触压力精度要求极高，哪怕 5% 的衰减，都可能导致高频信号损耗增加 0.5dB，影响测试准确性。

2. 外观辅助判断：出现这些缺陷直接换

除了弹力，弹簧的外观损伤也是重要判定依据，出现以下情况无需测弹力，直接更换：

• 断裂 / 变形：弹簧出现明显裂纹（用放大镜可观察到）、螺旋结构变形（如间距不均匀、局部凹陷），哪怕弹力仍在合格范围，也可能在测试中突然断裂，导致探针脱落；

• 锈蚀 / 氧化：弹簧表面出现红褐色锈斑（尤其在潮湿环境下使用的治具），或镀金 / 镀镍层脱落，会增加弹簧与探针的接触电阻，甚至产生金属碎屑污染针套，加速其他部件损耗；

• 卡滞：按压弹簧时出现明显卡顿（正常应顺滑伸缩），说明弹簧内部有杂质或结构变形，继续使用会导致压力忽大忽小，探针接触不稳定。

3. 检测工具与频率

• 工具：用精度 0.1g 的数显拉力计（测小弹簧）或 1N 的推力计（测大弹簧），测量时需将弹簧压缩至工作行程（如探针弹簧压缩 2mm，对应实际工作状态）；

• 频率：普通治具每使用 1 万次检测一次，高频治具每 5000 次检测一次，潮湿环境下（湿度＞60%）需缩短至每 3000 次检测。

二、针套磨损：从 “间隙超标” 到 “内壁划痕” 的更换标准

针套是固定探针的 “套筒”，磨损会导致探针与针套的间隙增大，引发探针晃动，影响定位精度，更换标准主要看 “间隙大小” 和 “内壁状态”。

1. 核心判定标准：间隙超 0.03mm 必须换

针套与探针的配合间隙设计值通常为 0.01-0.02mm（确保探针顺滑移动且无晃动），磨损后间隙增大，具体标准：

• 新针套基准：新针套与探针的间隙需＜0.02mm，用塞尺测量或通过探针晃动量判断 —— 垂直提起探针，晃动幅度应＜0.01mm（肉眼几乎看不到晃动）；

• 更换阈值：当间隙超过 0.03mm，或探针晃动幅度＞0.02mm，必须更换 —— 比如某 0.6mm 直径的针套，磨损后与 0.5mm 探针的间隙达 0.04mm，探针测试时会向四周偏移，原本对准 0.3mm PAD 的探针，可能偏移 0.05mm，扎到相邻线路；若间隙 0.02-0.03mm，可用于低精度测试（如通断检测），但不能用于阻抗、高频信号等高精度测试；

• 批量判断：若同一治具中有 10% 以上的针套间隙超标，建议整板更换针套 —— 单个更换会导致针套高度不一致，反而影响治具整体精度。

2. 内壁状态辅助判断：这些情况直接换

针套内壁的磨损程度直接影响探针寿命，出现以下问题直接更换：

• 内壁划痕：用内窥镜观察，若内壁有深度＞0.01mm 的划痕（常见于探针带杂质插入时），会加剧探针磨损，原本寿命 5 万次的探针，可能 2 万次就会针尖变形；

• 内壁镀层脱落：针套内壁通常镀镍或镀金（减少摩擦），若镀层脱落面积超 20%，会导致探针与针套的摩擦力增加，出现 “卡针” 现象，测试时探针无法顺利伸缩；

• 内壁积垢：内壁积累铜渣、油墨等杂质（尤其在 PCB 测试后未清洁），且无法用酒精冲洗干净，会导致探针接触不良，甚至短路。

3. 检测工具与频率

• 工具：用 0.01mm 精度的塞尺测量间隙，或用带刻度的探针晃动测试仪（可直接显示晃动幅度）；

• 频率：每使用 2 万次检测一次，若测试环境粉尘多（如车间未做无尘处理），每 1 万次检测一次。

三、压条老化：从 “弹性下降” 到 “结构破损” 的更换标准

压条（如硅胶压条、橡胶压条）用于固定 PCB 或密封真空吸附平台，老化的核心是弹性下降和材质劣化，更换标准看 “弹性恢复能力” 和 “外观老化程度”。

1. 核心判定标准：压缩变形率超 20% 必须换

压条的弹性恢复能力决定了 PCB 固定的稳定性，具体标准：

• 新压条基准：新压条的压缩量与压力需符合设计值（如硅胶压条压缩 1mm 需 50N 压力），压缩后松开，恢复时间应＜10 秒，且永久变形量＜0.1mm；

• 更换阈值：当压条压缩变形率超过 20%（即压缩 1mm 后，永久变形量＞0.2mm），或恢复时间＞30 秒，必须更换 —— 比如某真空吸附平台的硅胶压条，老化后压缩 1mm 的永久变形量达 0.3mm，密封性能下降，吸附压力从 - 70kPa 降至 - 50kPa，FPC 测试时出现局部凸起；若变形率 10%-20%，可通过增加压缩量（如从 1mm 增至 1.2mm）暂时弥补，但需每月检测变形量；

• 温度影响：在高温环境（＞60℃）使用的压条，老化速度会加快 3 倍，更换阈值需放宽至变形率超 15%。

2. 外观老化程度辅助判断：这些情况直接换

压条的外观变化能直观反映老化程度，出现以下情况直接更换：

• 硬化 / 脆化：用手指按压，压条硬度明显增加（如硅胶压条从 50 Shore A 变硬至 70 Shore A），或出现脆裂（弯折时断裂），无法紧密贴合 PCB，导致 PCB 测试时移位；

• 软化 / 发黏：压条因高温或油脂污染，变得异常柔软（硬度＜30 Shore A）或表面发黏，会粘连 PCB 表面，测试后 PCB 难以取下，甚至损坏阻焊层；

• 尺寸收缩 / 膨胀：压条尺寸变化超 5%（如原本 10mm 宽的压条，收缩至 9.4mm 或膨胀至 10.6mm），无法适配治具的安装槽，失去固定或密封作用。

3. 检测工具与频率

• 工具：用邵氏硬度计测硬度（硅胶压条常用 Shore A 硬度计），用卡尺测压缩前后的尺寸，计算变形率；

• 频率：普通环境每 6 个月检测一次，高温、潮湿环境每 3 个月检测一次，若压条接触腐蚀性液体（如酒精、助焊剂），每 1 个月检测一次。

​治具维护的核心不是 “坏了再换”，而是 “按标准提前换”—— 弹簧、针套、压条的微小损耗，在测试中会被放大成 “测试误差”“PCB 损伤” 等大问题。掌握这份更换标准，既能避免突发故障导致的生产线停工，又能延长治具整体寿命，降低长期维护成本。毕竟，对治具来说，定期维护省下的不仅是部件钱，更是测试精度和生产效率的保障。