依舊自我介紹，張工，NPI 工程師，如果還不知道我具體是幹什麼的，歡迎看我的第一篇文章（首頁點進去即可）。
萬變不離其宗，作為 NPI 工程師，DFM 可制造性分析涉及的範圍非常廣，今天是關于 PCB 測試技術、PCB 測試方法。
一、什麼是 PCB 制造的測試設計（DFT）？
在 PCB 生産制造過程中，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後的 PCB 進行檢測。
這裡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+波峰焊後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 廠裡工作的工程師來說，這些就是家常。
與 DFM 稍微不同的是，DFM 是在生産制造之前規避風險，發現問題，解決問題；而 DFT 是在生産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） 是一種對電路闆和布局優化進行操作和功能測試的方法。PCB 測試設計（DFT）可識别任何短路、開路、元件放置錯誤或有故障的元件。
波峰焊圖（來源于AiPCBA）
測試設計（DFT）主要是為了驗證以下 3 個問題：
- 1、電路闆設計是否精确？
- 2、電路闆生産制造是否完美？是否有缺陷？
- 3、是否 PCB闆上的所有的元件、晶片和連接配接都良好運作？
還有一些需要解決的問題：
- 1、元件應适當間隔，降低測試缺陷的風險
- 2、如果提供焊盤之間的阻焊層不正确，那麼PCB 的電氣性能可能會退化。
- 3、優化鑽頭尺寸
- 4、解決表面貼裝焊盤尺寸不當的問題
- 5、酸阱檢測
回流焊圖（來源于AiPCBA）
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寫多少個元件，可以通過安排準确的電源和接地測試點來緩解信号完整性問題。
2、測試走線
你可以在模拟敏感走線的走線上放置測試點，這些測試點可以連接配接到示波器或者信号發生器，用來了解信号的行為。
3、LED
可以加入 LED，确定電源是打開還是關閉的，調試 LED 對 FPGA 或微控制器來說，還是很适合的，用于大批量生産。
4、接頭
連接配接到過孔的測試點，用于測量過孔上的電壓。
三、PCB 制造的測試設計（DFT）的技術是什麼？
1、PCB 裸闆測試
在組裝元件之前執行裸闆測試以檢查 PCB 的連接配接性。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配接之間的電阻。
- 連續性測試檢查闆内是否存在開路。
PCB 裸闆測試（來源于AiPCBA）
2、PCB 組裝闆測試
組裝元件後執行組裝闆測試，這個過程可確定電路闆的完整性群組件功能實作。
PCB 組裝闆測試（來源于AiPCBA）
四、7種 PCB 測試技術
1、飛針測試
PCB 裸闆群組裝闆都可以分别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半導體的位置。
飛針測試（來源于AiPCBA）
飛針測試優點：
- 更便宜
- 更大的測試覆寫率
- 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，是以非常耗時
- 如果電路闆不包括任何測試點、測試通孔或掩蔽通孔，則很難設定
- 一次性電容隻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闆下方對齊的電子探針。這樣就可以在探針和 PCB 之間建立準确、穩定的電氣連接配接。測試探針可以使電流在預先确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确固定帶有探針的電路闆，以及測試夾具以同時檢查電路闆上的多個元件。這種測試方法可以節省時間。
ICT 測試（來源于AiPCBA）
ICT 測試優點：
- 用于大批量生産
- 提供高達 90% 的覆寫率
- 準确
- 免于人為錯誤
ICT 測試缺點：
- 不适合小批量生産
- 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 測試用于品質控制并確定裝置的預期操作，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，有時它需要複雜的軟體和精确的協定。功能測試直接檢查電路闆在真實環境條件下的功能。
FCT 測試（來源于AiPCBA）
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，不會影響電路闆的使用壽命
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，可點選高分辨率圖像并驗證原理圖。它還與資料庫中可用的完美和不完美設計進行比較，AOI 可以非常準确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定正确的結果，例如使用飛針的 AOI，以及使用線上測試的 AOI。
AOI 可以直接包含在生産線上，以防止任何過早的電路闆故障。
使用自動光學檢測 (AOI) 方法進行 PCB 測試（來源于AiPCBA）
AOI 測試優點：
- 可以準确檢測緻命缺陷
- 一緻的方法
AOI 測試缺點：
- 隻能檢測到表面缺陷
- 耗時的過程
- 設定會根據設計進行更改
- 基于資料庫的檢測并不總是 100% 準确
5、老化測試
老化測試是對電路闆的早期檢查，以防止制造完成後出現危險故障。此方法涉及超過指定的操作限制以觸發故障。這是檢測電路闆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：
- 提高産品可靠性
- 驗證電路闆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闆的使用壽命
- 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 成像檢測隐藏元件、焊接連接配接、BGA 封裝、内部走線和槍管中的錯誤。
電路闆設計的 X-ray檢查（來源于AiPCBA）
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内部層
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
在這裡，技術人員用肉眼或使用放大鏡進行檢查，人工目檢測試可以确定未公開的元件的對齊、缺少元件和其他缺陷。
人工目視檢測（來源于AiPCBA）
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
這對于在電路闆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确切位置。參考點（稱為基準點）位于面闆廢料上，如果廢料已被移除，則位于 PCB 本身上。最合适和推薦的基準是闆的左上角和右下角。
3、過孔
電路闆設計中包含的過孔不需要遮蓋，以便将探針放置在它們的邊緣。
藍色的掩蔽通孔和紅色的非掩蔽通孔
4、元件引腳
通常，最好将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。該技術通過将元件腿推到焊盤上來連接配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
清潔元件對于確定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，不需要的通量會導緻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通路的探測點，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、測試通路
如果可能的話，大限度地在程式集的一側進行測試通路，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，則将電路闆翻轉過來測試雙面的成本會增加。
9、元件高度
PCB 的已探測區域和未探測區域均存在允許的最大元件高度，通常分别約為40 毫米和90 毫米。如果測試後未探測或安裝高元件，則将其放置在底部。他們可以在元件上建立一個禁飛區，也可以阻礙測試通路。
測試設計 (DFT) 從根本上說是一個審查過程，用于發現和修複任何制造錯誤、檢查客戶提供的規格并最大限度地減少多餘的過程。如果沒有這種定期測試，PCB 制造商可能會面臨嚴重的生産錯誤，DFT 確定以最低成本制造出高良率的電路闆。
以上就是關于 PCB 測試技術及 PCB 測試方法簡單的介紹，希望能夠對大家有用，歡迎大家多多指教。