一、什么是 PCB 制造的測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）

在 PCB 生產(chǎn)制造過(guò)程中，其中必不可少的一部分就是根據(jù)功能和可制造性對(duì)組裝完成后的 PCB 進(jìn)行檢測(cè)。

這里有個(gè)非常專業(yè)的叫法：測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT），其實(shí)就是 PCB 經(jīng)過(guò)回流焊或者波峰焊或者回流焊+波峰焊后進(jìn)行的一系列的檢查，比如：X-ray、AOI、ICT、FCT檢查等。

與 DFM 稍微不同的是，DFM 是在生產(chǎn)制造之前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題；而 DFT 是在生產(chǎn)制造過(guò)程中檢查問(wèn)題，解決問(wèn)題。

雖然不同，但兩個(gè)同樣重要。專業(yè)一點(diǎn)來(lái)說(shuō)：PCB 測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）是一種對(duì)電路板和布局優(yōu)化進(jìn)行操作和功能測(cè)試的方法。PCB 測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）可識(shí)別任何短路、開(kāi)路、元件放置錯(cuò)誤或有故障的元件。

波峰焊圖
測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）主要是為了驗(yàn)證以下 3 個(gè)問(wèn)題：

1、電路板設(shè)計(jì)是否精確？

2、電路板生產(chǎn)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(yùn)行？

還有一些需要解決的問(wèn)題：

1、組件應(yīng)適當(dāng)間隔，降低測(cè)試缺陷的風(fēng)險(xiǎn)

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(huì)退化。

3、優(yōu)化鉆頭尺寸

4、解決表面貼裝焊盤尺寸不當(dāng)?shù)膯?wèn)題

5、酸阱檢測(cè)

回流焊圖

二、 PCB 制造的測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）中包含的參數(shù)

1、測(cè)試點(diǎn)

測(cè)試點(diǎn)插入是 DFT 中提高測(cè)試效率的必要技術(shù)，測(cè)試點(diǎn)的位置取決于它可以覆蓋多少個(gè)組件，可以通過(guò)安排準(zhǔn)確的電源和接地測(cè)試點(diǎn)來(lái)緩解信號(hào)完整性問(wèn)題。

2、測(cè)試走線

你可以在模擬敏感走線的走線上放置測(cè)試點(diǎn)，這些測(cè)試點(diǎn)可以連接到示波器或者信號(hào)發(fā)生器，用來(lái)了解信號(hào)的行為。

3、LED

可以加入 LED，確定電源是打開(kāi)還是關(guān)閉的，調(diào)試 LED 對(duì) FPGA 或微控制器來(lái)說(shuō)，還是很適合的，用于大批量生產(chǎn)。

4、接頭

連接到過(guò)孔的測(cè)試點(diǎn)，用于測(cè)量過(guò)孔上的電壓。

三、PCB 制造的測(cè)試設(shè)計(jì)（DFT）的技術(shù)是什么？

1、PCB 裸板測(cè)試

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

隔離測(cè)試驗(yàn)證兩個(gè)電氣連接之間的電阻。

連續(xù)性測(cè)試檢查板內(nèi)是否存在開(kāi)路。

PCB 裸板測(cè)試

2、PCB 組裝板測(cè)試

組裝元件后執(zhí)行組裝板測(cè)試，這個(gè)過(guò)程可確保電路板的完整性和組件功能實(shí)現(xiàn)。

PCB 組裝板測(cè)試

四、7種 PCB 測(cè)試技術(shù)

1、飛針測(cè)試

PCB 裸板和組裝板都可以分別結(jié)合無(wú)源和有源模式的飛針測(cè)試。

探針包括用于檢查的針，測(cè)試點(diǎn)可以包括無(wú)源元件，如電阻、電容、電感、無(wú)孔過(guò)孔或元件的端接端。它可以檢測(cè)未通電元件的值、開(kāi)路或短路、測(cè)量電壓以及檢查二極管和晶體管的位置。

飛針測(cè)試

飛針測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：

更便宜

更大的測(cè)試覆蓋率

不需要固定裝置

快速實(shí)施

飛針測(cè)試缺點(diǎn)：

由于探頭在測(cè)量點(diǎn)之間移動(dòng)，因此非常耗時(shí)

如果電路板不包括任何測(cè)試點(diǎn)、測(cè)試通孔或掩蔽通孔，則很難設(shè)置

一次性電容只能對(duì)并聯(lián)的電容器進(jìn)行測(cè)試

2、ICT 測(cè)試

ICT 測(cè)試，包括一些預(yù)先安裝的、通過(guò)預(yù)設(shè)接入點(diǎn)在電路板下方對(duì)齊的電子探針。這樣就可以在探針和 PCB 之間建立準(zhǔn)確、穩(wěn)定的電氣連接。測(cè)試探針可以使電流在預(yù)先確定的設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)上流動(dòng)。

ICT 可以檢查短路或開(kāi)路、阻焊層缺陷、元件錯(cuò)位或缺失等。該方法包括測(cè)試夾具以正確固定帶有探針的電路板，以及測(cè)試夾具以同時(shí)檢查電路板上的多個(gè)元件。這種測(cè)試方法可以節(jié)省時(shí)間。

ICT 測(cè)試

ICT 測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：

用于大批量生產(chǎn)

提供高達(dá) 90% 的覆蓋率

準(zhǔn)確

免于人為錯(cuò)誤

ICT 測(cè)試缺點(diǎn)：

不適合小批量生產(chǎn)

無(wú)法檢測(cè)到空隙或阻焊層不足

昂貴的

測(cè)試夾具等技術(shù)會(huì)增加成本

3、FCT 測(cè)試

FCT 測(cè)試用于質(zhì)量控制并確保設(shè)備的預(yù)期操作，測(cè)試參數(shù)由客戶/設(shè)計(jì)師根據(jù)設(shè)計(jì)提供。

該技術(shù)通常包含簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)測(cè)試，有時(shí)它需要復(fù)雜的軟件和精確的協(xié)議。功能測(cè)試直接檢查電路板在真實(shí)環(huán)境條件下的功能。

FCT 測(cè)試

FCT 測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：

低成本

用途廣泛，可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行定制

與其他對(duì)其施加過(guò)大壓力的測(cè)試不同，不會(huì)影響電路板的使用壽命

FCT 測(cè)試缺點(diǎn)：

需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員

4、AOI 測(cè)試

AOI 包含 2D 或 3D 相機(jī)，可點(diǎn)擊高分辨率圖像并驗(yàn)證原理圖。它還與數(shù)據(jù)庫(kù)中可用的完美和不完美設(shè)計(jì)進(jìn)行比較，AOI 可以非常準(zhǔn)確地找出所有可見(jiàn)的錯(cuò)誤。

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

AOI 可以直接包含在生產(chǎn)線上，以防止任何過(guò)早的電路板故障。

使用自動(dòng)光學(xué)檢測(cè) (AOI) 方法進(jìn)行 PCB 測(cè)試

AOI 測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：

可以準(zhǔn)確檢測(cè)致命缺陷

一致的方法

AOI 測(cè)試缺點(diǎn)：

只能檢測(cè)到表面缺陷

耗時(shí)的過(guò)程

設(shè)置會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改

基于數(shù)據(jù)庫(kù)的檢測(cè)并不總是 100% 準(zhǔn)確

5、老化測(cè)試

老化測(cè)試是對(duì)電路板的早期檢查，以防止制造完成后出現(xiàn)危險(xiǎn)故障。此方法涉及超過(guò)指定的操作限制以觸發(fā)故障。這是檢測(cè)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(shè)計(jì)相關(guān)的其他因素。

老化測(cè)試優(yōu)點(diǎn)：

提高產(chǎn)品可靠性

驗(yàn)證電路板在環(huán)境條件下的功能

老化測(cè)試缺點(diǎn)：

超出額定值的施加壓力會(huì)縮短電路板的使用壽命

這個(gè)過(guò)程需要更多的時(shí)間和更多的努力

6、X-ray 測(cè)試

X-ray 檢測(cè)借助 X-ray 成像檢測(cè)隱藏組件、焊接連接、BGA 封裝、內(nèi)部走線和槍管中的錯(cuò)誤。

X-ray 檢測(cè)優(yōu)點(diǎn)：

不需要檢查PCB的每一層

X 光機(jī)可以從電路頂部輕松檢查內(nèi)部層

X-ray 檢測(cè)缺點(diǎn)：

這需要有經(jīng)驗(yàn)和熟練的技術(shù)人員

該過(guò)程需要更多的勞動(dòng)力和成本

7、人工目視檢測(cè)

在這里，技術(shù)人員用肉眼或使用放大鏡進(jìn)行檢查，人工目檢測(cè)試可以確定未公開(kāi)的組件的對(duì)齊、缺少組件和其他缺陷。

人工目視優(yōu)點(diǎn)：

簡(jiǎn)單而基本的方法

人工目視缺點(diǎn)：

受到人為錯(cuò)誤的影響

無(wú)法檢測(cè)到微小和不可見(jiàn)的缺陷

五、9 種PCB 測(cè)試方法

1、邊框邊緣寬度

這對(duì)于在電路板的相對(duì)邊緣保持足夠的、未占用的空間至關(guān)重要。清晰的邊緣有助于完美地固定測(cè)試機(jī)。

2、基準(zhǔn)點(diǎn)

機(jī)器需要一些參考點(diǎn)才能知道探針的確切位置。參考點(diǎn)（稱為基準(zhǔn)點(diǎn)）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(zhǔn)是板的左上角和右下角。

3、過(guò)孔

電路板設(shè)計(jì)中包含的過(guò)孔不需要遮蓋，以便將探針?lè)胖迷谒鼈兊倪吘墶?/p>

藍(lán)色的掩蔽通孔和紅色的非掩蔽通孔

4、組件引腳

通常，最好將測(cè)試探針?lè)胖迷谠雀浇垣@得良好的焊點(diǎn)，盡管不需要測(cè)試元件引腳。該技術(shù)通過(guò)將組件腿推到焊盤上來(lái)連接測(cè)試點(diǎn)的任何潛在開(kāi)路。

5、尺寸

如果你設(shè)計(jì)的PCB 尺寸比較大，測(cè)試接入點(diǎn)盡可能靠近。

6、清潔

清潔組件對(duì)于確保去除不需要的助焊劑至關(guān)重要。這是因?yàn)橛袝r(shí)測(cè)試儀必須移動(dòng)探頭位置以獲得更好的接觸，不需要的通量會(huì)導(dǎo)致故障并增加測(cè)試時(shí)間。

7、探測(cè)點(diǎn)

你可以在底部的接地和電源軌中引入可訪問(wèn)的探測(cè)點(diǎn)，可以在 PCB 的未探測(cè)側(cè)。這允許固定探針充當(dāng)臨時(shí)夾具，加快短路測(cè)試，并可以減少整體測(cè)試時(shí)間和成本。

8、測(cè)試訪問(wèn)

如果可能的話，大限度地在程序集的一側(cè)進(jìn)行測(cè)試訪問(wèn)，至少每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)可能的點(diǎn)。如果你使用的是雙面機(jī)器，則將電路板翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)測(cè)試雙面的成本會(huì)增加。

9、組件高度

PCB 的已探測(cè)區(qū)域和未探測(cè)區(qū)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(cè)試后未探測(cè)或安裝高組件，則將其放置在底部。他們可以在組件上創(chuàng)建一個(gè)禁飛區(qū)，也可以阻礙測(cè)試訪問(wèn)。

測(cè)試設(shè)計(jì) (DFT) 從根本上說(shuō)是一個(gè)審查過(guò)程，用于發(fā)現(xiàn)和修復(fù)任何制造錯(cuò)誤、檢查客戶提供的規(guī)格并最大限度地減少多余的過(guò)程。如果沒(méi)有這種定期測(cè)試，PCB 制造商可能會(huì)面臨嚴(yán)重的生產(chǎn)錯(cuò)誤，DFT 確保以最低成本制造出高良率的電路板。

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7種常用 PCB 測(cè)試技術(shù)總結(jié)，優(yōu)缺點(diǎn)+圖片案例，幫你解決PCB 制造問(wèn)題 - 張工談DFM的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/562888419

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審核編輯 ：李倩