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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(zhuān)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(zhuān)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。
 
                    

（波峰焊圖示）

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(pán)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(pán)尺寸不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。
5、酸阱檢測(cè)。
 

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(lèi)測(cè)試的兩種方法：

a.隔離測(cè)試驗(yàn)證兩個(gè)電氣連接之間的電阻。   b.連續(xù)性測(cè)試檢查板內(nèi)是否存在開(kāi)路。


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).
             

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)試優(yōu)點(diǎn)：
a.更便宜。
b.更大的測(cè)試覆蓋率。
c.不需要固定裝置。
d.快速實(shí)施。

飛針測(cè)試缺點(diǎn)：
a.由于探頭在測(cè)量點(diǎn)之間移動(dòng)，因此非常耗時(shí)。
b.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。
c.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)試優(yōu)點(diǎn)：
a.用于大批量生產(chǎn)。
b.提供高達(dá) 90% 的覆蓋率。
c.準(zhǔn)確。
d.免于人為錯(cuò)誤。
ICT 測(cè)試缺點(diǎn)：
a. 不適合小批量生產(chǎn)。
b. 無(wú)法檢測(cè)到空隙或阻焊層不足。
c. 昂貴的。
d. 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)試優(yōu)點(diǎn)：
a.低成本。
b.用途廣泛，可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行定制。
c.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)：
a.可以準(zhǔn)確檢測(cè)致命缺陷。
b.一致的方法。

AOI 測(cè)試缺點(diǎn)：
a.只能檢測(cè)到表面缺陷。
b.耗時(shí)的過(guò)程。
c.設(shè)置會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改。
d.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)：
a.提高產(chǎn)品可靠性
b.驗(yàn)證電路板在環(huán)境條件下的功能
老化測(cè)試缺點(diǎn)：
a.超出額定值的施加壓力會(huì)縮短電路板的使用壽命
b.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)：
a.不需要檢查PCB的每一層
b.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)：
a.這需要有經(jīng)驗(yàn)和熟練的技術(shù)人員
b.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