PCB测试方法指南

跳转到：

• 为什么需要 PCB 测试？
• 正在测试什么？
• PCB 测试方法的类型
• 如何通过更好的设计保护您的 PCB
• 选择千禧电路

印刷电路板测试方法指南

任何设计师最不想做的事情就是在最后一刻发现他们的产品有缺陷。所有类型的电子产品，即使它们设计得当、精心制造，也容易出现问题。许多电子产品从原型阶段出来时都有大量错误和问题供设计人员进行故障排除。但是，如果在产品投入使用之前没有注意到某些事情，则可能会给公司带来巨大的问题。

测试电子产品非常重要，尤其是对于印刷电路板 (PCB)，因为它可以防止出现多个问题。要更清楚地了解 PCB 测试如何改进您的 PCB 产品，请详细了解什么是 PCB 测试以及用于评估 PCB 的主要方法。

为什么需要 PCB 测试

测试是 PCB 制造过程的关键部分。在整个生产周期中进行 PCB 测试时，它可以帮助节省资金并防止最终生产运行出现问题。

一些设计分析技术可以在早期阶段使用，以帮助减少制造过程中的主要问题，但也有广泛的 PCB 测试方法可用于物理电路板。这些测试在原型或小规模组件上运行，最密切地关注潜在的短路、焊点问题和功能，确保每个测试的 PCB 都能按预期运行。

索取免费报价

PCB 测试的好处

许多公司认为 PCB 测试是绝对必要的，因为它为他们提供了许多优势。查看以下 PCB 测试的一些主要优势：

• 错误识别： PCB测试的主要好处是它有助于识别PCB中的问题。无论问题出在功能、可制造性还是其他方面，PCB 测试都能识别 PCB 设计和布局中的问题，以便设计人员进行相应调整。
• 节省时间： 从长远来看，早期阶段的 PCB 测试有助于节省时间，使设计人员能够在原型设计阶段识别主要问题。全面的测试使设计人员能够快速轻松地确定每个问题的根本原因，并进行调整，以便他们能够以更快的速度继续生产并缩短产品交付周期。
• 降低成本： PCB测试通过使用原型和小规模组装来测试产品，防止浪费生产有缺陷的产品。通过在设计过程的早期完成彻底的测试，设计人员可以防止浪费性地对有缺陷的 PCB 进行全面组装，从而确保设计在投入生产之前尽可能完美无缺。此步骤有助于显着降低生产成本。
• 退回的产品更少： 当公司进行 PCB 测试时，他们降低了销售有缺陷产品或不符合性能标准的产品的机会。结果，他们没有看到那么多退回的产品，从而降低了与退款客户和处理有缺陷的商品相关的成本。此外，退回的产品越少，客户满意度越高，公司声誉也越高。
• 提高安全性： 由于 PCB 经常用于基本电子技术，因此它们的故障可能会对公司的生产力或组织执行基本服务的能力造成重大问题。有缺陷的 PCB 可能会引起火灾，可能会使附近的人处于危险之中。制造前的测试还可以确保机器和工人在生产过程中不会因设计不当而损坏或受伤。

虽然不需要对所有类型的 PCB 进行全面测试，尤其是在产品生命周期中成熟的产品，但大多数新的 PCB 设计都需要对设计过程进行稳健和频繁的测试。通过建立适合您组织需求的 PCB 测试程序，您可以体验 PCB 测试的好处。

什么是 PCB 测试以及正在测试什么？

PCB 测试和检查涵盖了检查 PCB 是否符合标准的各种印刷电路板测试方法。其中一些 PCB 标准围绕着确保 PCB 根据项目规范正常运行并且没有任何缺陷。电气板测试仪和其他电路板测试方法用于进行这些检查和PCB测试。

电路板测试程序评估 PCB 的几个组件。对这些组件进行详细分析以确保其质量。测试的主要组件如下：

• 层压： 层压质量对于 PCB 的使用寿命至关重要——剥落层压板会导致电路板的最终功能出现问题。通常，层压测试将着眼于层压板对受力或加热剥离的抵抗力。
• 镀铜 ：PCB 上的铜箔层压到电路板上以提供导电性，但铜的质量通常需要经过测试，并详细分析拉伸强度和伸长率。
• 可焊性： 测试材料的可焊性对于功能正常的 PCB 至关重要，因为它可以确保组件可以牢固地连接到电路板上并防止最终产品出现焊接缺陷。最常分析的因素是润湿，这是指表面接受液态焊料的程度。
• 孔壁质量： 孔壁质量是PCB的另一个重要组成部分，确保PCB进入现场时孔壁不会破裂或分层。通常在循环和快速变化的温度环境中对孔壁进行分析，以了解它们对热应力的反应程度。
• 电气： 导电性对于任何 PCB 来说都是必不可少的，因此 PCB 以最小泄漏通过电流的能力是一项常见测试。
• 环境： 许多 PCB 在潮湿环境中运行，因此 PCB 的常见测试是吸水性。在这些类型的测试中，PCB 在放置在潮湿环境之前和之后都会被称重，任何显着的重量变化都会导致不及格。
• 清洁度： PCB的清洁度是抵抗腐蚀和湿度等环境因素的能力。通常，这些测试包括在 PCB 经受不同环境条件之前和之后对其进行分析。

在早期的材料测试和环境测试中分析了这些因素中的大部分。然而，诸如电导率和一般功能等因素是通过各种方法和设备进行分析的。

PCB测试方法的种类

有多种 PCB 测试方法可供使用，没有一种方法可以解决所有问题或满足每位设计人员的要求。应仔细考虑每种测试方法，以确定它是否满足您的制造环境的特定需求。需要考虑的一些因素包括您正在测试的产品类型、您正在测试的问题以及测试方法的可靠性。为了让您大致了解可用的测试方法，我们总结了以下四种流行的 PCB 测试方法的主要特点：

1。在线测试 (ICT)

在线测试是许多PCB制造商喜欢采用的流行PCB测试方法，它可以发现98％的故障。这种测试方法使用特殊的PCB测试步骤和设备，包括：

• 在线测试仪： 测试仪系统包含一个由数百或数千个驱动器和传感器组成的矩阵，它们执行测试的测量。
• 夹具： 夹具连接到在线测试仪，是直接与被测电路板交互的部件。这个夹具看起来像一张钉子床，专为相关电路板设计。每个“钉子”或传感器点都连接到测试板上的相关点，将信息反馈给测试仪。固定装置通常是该系统中最昂贵的部分。
• 软件： 用于测试仪的软件会指示系统对每种被测板执行哪些测试，并指示通过或失败的参数。

使用 ICT 方法，制造商可以测试单个组件并测量其性能，而不管连接到它们的其他组件如何。一般来说，这种类型的测试最适合 3analog 电路，因为它最适合测量电阻、电容和其他模拟量度。此外，设备成本意味着这种测试方法最适合稳定、大批量产品的最终测试，而不是小批量生产或设计可能会多次更改的早期测试阶段。

2。无夹具在线测试 (FICT)/飞针测试

无夹具在线测试 (FICT)，也称为飞针测试，是一种无需定制夹具即可运行的 ICT，可降低测试的总体成本。 FICT 于 1986 年首次推出，使用一个简单的夹具固定电路板，同时测试引脚四处移动并使用软件控制的程序测试其上的相关点。自推出以来，FICT 凭借其多功能性在整个电子制造行业获得了广泛的应用。

FICT 测试用于与传统 ICT 相同的事情，但由于它进行测试的方式，它提供了不同的优点和缺点。虽然 FICT 能够通过简单的编程更改快速、轻松且具有成本效益地适应新电路板，但它往往比传统 ICT 慢。这种品质使其成为小批量生产测试和原型测试的理想测试方法，但对于大规模生产而言效果较差。

3。功能电路测试

功能性电路测试正是它听起来的样子——它测试了电路的功能。这种类型的测试总是在制造计划的最后进行，使用功能测试仪来检查成品 PCB 是否符合规格。

以下是有关功能电路测试及其工作原理的常见问题的一些答案：

• 功能测试人员如何工作？ 功能测试仪有多种类型，但通常共享相同的功能——它们模拟 PCB 应该运行的最终环境。功能测试人员通常通过其测试探针点或边缘连接器与 PCB 连接并测试以证明 PCB 功能符合设计规范。
• 功能电路是否与 ICT 相同？ 在某些方面，功能电路测试类似于 ICT，因为它们使用连接器连接到电路板。在功能电路测试仪的情况下，他们使用 pogo pin 设备连接到 PCB，并且通常需要比 ICT 夹具更少的引脚。然后测试设备运行程序来测试 PCB，确保设备完全按照预期运行。
• 什么时候进行功能电路测试？ 如前所述，功能电路测试是 PCB 制造计划中最后完成的测试类型，可确保输出的产品符合规格。
• 功能电路测试评估什么？ 通常，功能电路测试只是将产品的功能视为一个整体，并根据通过或失败对其进行评分。因此，它不是早期原型的理想测试方法，因为它无法识别产品问题的详细信息。

4。边界扫描测试

边界扫描测试着眼于 PCB 上的线路，并且在无法到达电路的所有节点时被广泛用作测试集成电路的一种方法。在这种类型的测试中，电池被放置在从硅片到外部引脚的引线中，测试电路板的功能。

此类测试的最大区别在于它能够在不到达其所有节点的情况下评估电路板。这种质量对于评估具有多层和高密度的集成电路很重要，因为这些类型的PCB近年来变得越来越普遍。

事实上，这种测试方法非常通用，可以用于多种应用，包括系统级测试、内存测试、闪存编程和中央处理器 (CPU) 仿真等功能。它常用于现场服务中，用于检测功能系统中的问题。

如何通过更好的设计保护您的 PCB

为了更好地保护您的 PCB 并使其通过检查和测试，您可能需要考虑利用当今可用的一些顶级设计技术。制造设计 (DFM)、装配设计 (DFA)、测试设计 (DFT) 和供应链设计 (DFSC) 都是用于确保正确制造 PCB 的最佳设计技术。

从本质上讲，设计人员在原理图和仿真阶段使用这些技术来确保 PCB 在发送到制造阶段之前满足各种参数和标准。在下方了解有关 DFM、DFA、DFSC 和 DFT 的更多信息。

制造设计

DFM 是在考虑制造过程的情况下安排 PCB 拓扑的过程。有了这种设计思路，PCB布局拓扑旨在缓解制造和组装过程中通常出现的问题，包括：

• 裂片和岛屿： PCB 层上的自由浮动铜片可能会导致 PCB 设计出现问题，当设计包括多个区域且走线之间有小铜岛时，往往会发生这种情况。这些碎片可能会脱落，并对电路板和孤岛的其他部分造成干扰、走线阻抗、走线不准确、阻抗和其他问题。
• 焊桥： 如果走线和引脚放置得太近，并且在设计中未使用阻焊层，焊料会在引脚之间形成桥接，从而导致短路和腐蚀以及其他问题。
• 铜到边缘： 有时，PCB 上的铜太靠近电路板边缘，导致在蚀刻过程中通电时发生短路。

DFM 测试应在项目时间表的早期实施，以降低总体成本和开发时间。有很多可用的软件程序可以识别上述问题。

装配设计

对于任何 PCB 组件，必须将组件牢固地连接到电路板上。不幸的是，当设计难以组装时，这样做可能很困难，这就是 DFA 必不可少的原因。使用 DFA，目标是确定如何设计 PCB，以便组装人员能够快速有效地完成工作。

DFA流程包括以下步骤：

• 尽量减少材料投入。
• 选择容易获得的组件。
• 为组件之间留出足够的空间。
• 应用 PCB 设计的通用标准。
• 使组件的标记准确、清晰。

与 DFM 一样，DFA 测试应在项目设计过程的早期实施，以最大限度地减少生产成本和产品开发时间。 PCB 测试软件程序可帮助确保 PCB 设计符合 DFA 标准。

测试设计

DFT 是一种有助于使测试更彻底且成本更低的设计。从本质上讲，设计时考虑到 DFT 的 PCB 旨在使其易于检测和定位故障。这样，更容易快速准确地运行测试，减少测试所需的时间。为此，设计人员必须准确了解他们将在每个生产阶段使用的测试方法类型，并设计 PCB 以最佳地与他们配合使用。

DFT 可能需要在 PCB 设计过程中进行大量额外的设计和工程工作，从而轻松弥补测试期间节省的时间。然而，所花费的时间量很容易通过制造成本的总体降低来弥补。由于故障更容易发现，隐藏故障的PCB被送出的可能性更小，降低了客户不满意和潜在召回的成本。

供应链设计

许多设计师没有考虑的一件事是产品或组件的生命周期。通常，某些组件在 PCB 的产品生命周期中会过时，并且以具有成本效益的方式采购该组件变得更加困难。在使用 DFSC 技术设计新产品时，必须考虑组件的生命周期。

了解生命周期包括与经验丰富的电子合同制造商交谈，以确定在设计过程早期的 PCB 组件的库存可用性和替代采购。从长远来看，这种 DFSC 策略将有助于通过确保 PCB 设计的长寿命来节省资金。

为 PCB 测试选择 Millennium 电路

无论您使用哪种方法，PCB 测试都是设计过程中必不可少的一步，通过在错误影响您的生产之前防止错误，帮助您节省大量时间和金钱。但是，要成功地在您的 PCB 上运行测试，您需要一个值得信赖的供应商来确保您的原型每次都按订单生产。 Millennium Circuits Limited 可以提供帮助。

我们提供多种原型和小规模生产服务，有助于加快您的测试过程。凭借令人难以置信的可靠性和无隐藏费用，我们确保您可以信任我们为您的下一轮 PCB 测试提供高质量的原型。立即获取报价！

索取免费报价