今天是關于 PCB 測試技術 、 PCB 測試方法 。

一、什么是 PCB 制造的測試設計(DFT)?

在 PCB 生產制造過程中，其中必不可少的一部分就是根據功能和可制造性對組裝完成后的 PCB 進行檢測。

這里有個非常專業的叫法： 測試設計(DFT) ，其實就是 PCB 經過回流焊或者波峰焊或者回流焊+波峰焊后進行的一系列的檢查，比如：X-ray、AOI、ICT、FCT檢查等。

當然這對于長期在 PCB 廠里工作的工程師來說，這些就是家常。

與 DFM 稍微不同的是，DFM 是在生產制造之前規避風險，發現問題，解決問題;而 DFT 是在生產制造過程中檢查問題，解決問題。

雖然不同，但兩個同樣重要。AiPCBA

專業一點來說：PCB 測試設計(DFT) 是一種對電路板和布局優化進行操作和功能測試的方法。PCB 測試設計(DFT)可識別任何短路、開路、元件放置錯誤或有故障的元件。

測試設計(DFT)主要是為了驗證以下 3 個問題 ：

1、電路板設計是否精確?

2、電路板生產制造是否完美?是否有缺陷?

3、是否 PCB板上的所有的組件、芯片和連接都良好運行?

還有一些需要解決的問題：

1、組件應適當間隔，降低測試缺陷的風險

2、如果提供焊盤之間的阻焊層不正確，那么PCB 的電氣性能可能會退化。

3、優化鉆頭尺寸

4、解決表面貼裝焊盤尺寸不當的問題

5、酸阱檢測

二、 PCB 制造的測試設計(DFT)中包含的參數

1、測試點

測試點插入是 DFT 中提高測試效率的必要技術 ，測試點的位置取決于它可以覆蓋多少個組件，可以通過安排準確的電源和接地測試點來緩解信號完整性問題。

2、測試走線

你可以 在模擬敏感走線的走線上放置測試點 ，這些測試點可以連接到示波器或者信號發生器，用來了解信號的行為。

3、LED

可以 加入 LED，確定電源是打開還是關閉的 ，調試 LED 對 FPGA 或微控制器來說，還是很適合的，用于大批量生產。

4、接頭

連接到過孔的測試點，用于測量過孔上的電壓 。

三、PCB 制造的測試設計(DFT)的技術是什么?

1、PCB 裸板測試

在組裝組件之前執行 裸板測試以檢查 PCB 的連接性 。以下是執行此類測試的兩種方法：

隔離測試驗證兩個電氣連接之間的電阻。

連續性測試檢查板內是否存在開路。

2、PCB 組裝板測試

組裝元件后執行組裝板測試，這個過程可 確保電路板的完整性和組件功能實現 。

四、7種 PCB 測試技術

1、飛針測試

PCB 裸板和組裝板都可以分別結合無源和有源模式的 飛針測試 。

探針包括用于檢查的針，測試點可以包括無源元件 ，如電阻、電容、電感、無孔過孔或元件的端接端。它可以檢測未通電元件的值、開路或短路、測量電壓以及檢查二極管和晶體管的位置。

飛針測試優點：

更便宜

更大的測試覆蓋率

不需要固定裝置

快速實施

飛針測試缺點：

由于探頭在測量點之間移動，因此非常耗時

如果電路板不包括任何測試點、測試通孔或掩蔽通孔，則很難設置

一次性電容只能對并聯的電容器進行測試

2、ICT 測試

ICT 測試 ，包括一些預先安裝的、通過預設接入點在電路板下方對齊的電子探針。這樣就可以 在探針和 PCB 之間建立準確、穩定的電氣連接 。測試探針可以使電流在預先確定的設計測試點上流動。

ICT 可以檢查短路或開路、阻焊層缺陷、元件錯位或缺失等 。該方法包括測試夾具以正確固定帶有探針的電路板，以及測試夾具以同時檢查電路板上的多個元件。這種測試方法可以節省時間。

ICT 測試優點：

用于大批量生產

提供高達 90% 的覆蓋率

準確

免于人為錯誤

ICT 測試缺點：

不適合小批量生產

無法檢測到空隙或阻焊層不足

昂貴的

測試夾具等技術會增加成本

3、FCT 測試

FCT 測試用于質量控制并確保設備的預期操作 ，測試參數由客戶/設計師根據設計提供。

該技術通常包含簡單的開關測試，有時它需要復雜的軟件和精確的協議。功能測試直接檢查電路板在真實環境條件下的功能。

FCT 測試優點：

低成本

用途廣泛，可根據設計進行定制

與其他對其施加過大壓力的測試不同，不會影響電路板的使用壽命

FCT 測試缺點：

需要經驗豐富的技術人員

4、AOI 測試

AOI 包含 2D 或 3D 相機，可點擊高分辨率圖像并驗證原理圖。它還與數據庫中可用的完美和不完美設計進行比較，AOI 可以非常準確地找出所有可見的錯誤。

AOI 與另一種測試方法一起使用以確保正確的結果，例如使用飛針的 AOI，以及使用在線測試的 AOI。

AOI 可以直接包含在生產線上，以防止任何過早的電路板故障 。

AOI 測試優點：

可以準確檢測致命缺陷

一致的方法

AOI 測試缺點：

只能檢測到表面缺陷

耗時的過程

設置會根據設計進行更改

基于數據庫的檢測并不總是 100% 準確

5、老化測試

老化測試是對電路板的早期檢查，以防止制造完成后出現危險故障。 此方法涉及超過指定的操作限制以觸發故障。這是檢測電路板最大工作額定值的有效方法。

各種工作條件涉及電壓、電流、溫度、工作頻率、功率以及與設計相關的其他因素。

老化測試優點：

提高產品可靠性

驗證電路板在環境條件下的功能

老化測試缺點：

超出額定值的施加壓力會縮短電路板的使用壽命

這個過程需要更多的時間和更多的努力

6、X-ray 測試

X-ray 檢測借助 X-ray 成像檢測隱藏組件、焊接連接、BGA 封裝、內部走線和槍管中的錯誤。

X-ray 檢測優點：

不需要檢查PCB的每一層

X 光機可以從電路頂部輕松檢查內部層

X-ray 檢測缺點：

這需要有經驗和熟練的技術人員

該過程需要更多的勞動力和成本

7、人工目視檢測

在這里，技術人員用肉眼或使用放大鏡進行檢查，人工目檢測試可以確定未公開的組件的對齊、缺少組件和其他缺陷。

人工目視優點：

簡單而基本的方法

人工目視缺點：

受到人為錯誤的影響

無法檢測到微小和不可見的缺陷

五、9 種PCB 測試方法

1、邊框邊緣寬度

這對于在電路板的相對邊緣保持足夠的、未占用的空間至關重要。清晰的邊緣有助于完美地固定測試機。

2、基準點

機器需要一些參考點才能知道探針的確切位置。 參考點(稱為基準點)位于面板廢料上，如果廢料已被移除，則位于 PCB 本身上。最合適和推薦的基準是板的左上角和右下角。

3、過孔

電路板設計中包含的過孔不需要遮蓋，以便將探針放置在它們的邊緣。

4、組件引腳

通常， 最好將測試探針放置在元件腿附近以獲得良好的焊點 ，盡管不需要測試元件引腳。該技術通過將組件腿推到焊盤上來連接測試點的任何潛在開路。

5、尺寸

如果你設計的PCB 尺寸比較大，測試接入點盡可能靠近。

6、清潔

清潔組件對于確保去除不需要的助焊劑至關重要 。這是因為有時測試儀必須移動探頭位置以獲得更好的接觸，不需要的通量會導致故障并增加測試時間。

7、探測點

你可以在底部的接地和電源軌中引入可訪問的探測點 ，可以在 PCB 的未探測側。這允許固定探針充當臨時夾具，加快短路測試，并可以減少整體測試時間和成本。

8、測試訪問

如果可能的話，大限度地在程序集的一側進行測試訪問，至少每個網絡都有一個可能的點。 如果你使用的是雙面機器，則將電路板翻轉過來測試雙面的成本會增加。

9、組件高度

PCB 的已探測區域和未探測區域均存在允許的最大組件高度 ，通常分別約為40 毫米和 90 毫米 。如果測試后未探測或安裝高組件，則將其放置在底部。他們可以在組件上創建一個禁飛區，也可以阻礙測試訪問。

測試設計 (DFT) 從根本上說是一個審查過程，用于發現和修復任何制造錯誤、檢查客戶提供的規格并最大限度地減少多余的過程。 如果沒有這種定期測試，PCB 制造商可能會面臨嚴重的生產錯誤，DFT 確保以最低成本制造出高良率的電路板。

審核編輯：湯梓紅