依旧自我介绍,张工,NPI 工程师,如果还不知道我具体是干什么的,欢迎看我的第一篇文章(主页点进去即可)。 万变不离其宗,作为 NPI 工程师,DFM 可制造性分析涉及的范围非常广,今天是关于 PCB 测试技术、PCB 测试方法。 一、什么是 PCB 制造的测试设计(DFT)?在 PCB 生产制造过程中,其中必不可少的一部分就是根据功能和可制造性对组装完成后的 PCB 进行检测。 这里有个非常专业的叫法:测试设计(DFT),其实就是 PCB 经过回流焊或者波峰焊或者回流焊 波峰焊后进行的一系列的检查,比如:X-ray、AOI、ICT、FCT检查等。 当然这对于长期在 PCB 厂里工作的工程师来说,这些就是家常。 与 DFM 稍微不同的是,DFM 是在生产制造之前规避风险,发现问题,解决问题;而 DFT 是在生产制造过程中检查问题,解决问题。 虽然不同,但两个同样重要。AiPCBA 专业一点来说:PCB 测试设计(DFT) 是一种对电路板和布局优化进行操作和功能测试的方法。PCB 测试设计(DFT)可识别任何短路、开路、元件放置错误或有故障的元件。 波峰焊图(来源于AiPCBA) 测试设计(DFT)主要是为了验证以下 3 个问题:
还有一些需要解决的问题:
回流焊图(来源于AiPCBA) 二、 PCB 制造的测试设计(DFT)中包含的参数1、测试点 测试点插入是 DFT 中提高测试效率的必要技术,测试点的位置取决于它可以覆盖多少个组件,可以通过安排准确的电源和接地测试点来缓解信号完整性问题。 2、测试走线 你可以在模拟敏感走线的走线上放置测试点,这些测试点可以连接到示波器或者信号发生器,用来了解信号的行为。 3、LED 可以加入 LED,确定电源是打开还是关闭的,调试 LED 对 FPGA 或微控制器来说,还是很适合的,用于大批量生产。 4、接头 连接到过孔的测试点,用于测量过孔上的电压。 三、PCB 制造的测试设计(DFT)的技术是什么?1、PCB 裸板测试 在组装组件之前执行裸板测试以检查 PCB 的连接性。以下是执行此类测试的两种方法:
PCB 裸板测试(来源于AiPCBA) 2、PCB 组装板测试 组装元件后执行组装板测试,这个过程可确保电路板的完整性和组件功能实现。 PCB 组装板测试(来源于AiPCBA) 四、7种 PCB 测试技术1、飞针测试 PCB 裸板和组装板都可以分别结合无源和有源模式的飞针测试。 探针包括用于检查的针,测试点可以包括无源元件,如电阻、电容、电感、无孔过孔或元件的端接端。它可以检测未通电元件的值、开路或短路、测量电压以及检查二极管和晶体管的位置。 飞针测试(来源于AiPCBA) 飞针测试优点:
飞针测试缺点:
2、ICT 测试 ICT 测试,包括一些预先安装的、通过预设接入点在电路板下方对齐的电子探针。这样就可以在探针和 PCB 之间建立准确、稳定的电气连接。测试探针可以使电流在预先确定的设计测试点上流动。 ICT 可以检查短路或开路、阻焊层缺陷、元件错位或缺失等。该方法包括测试夹具以正确固定带有探针的电路板,以及测试夹具以同时检查电路板上的多个元件。这种测试方法可以节省时间。 ICT 测试(来源于AiPCBA) ICT 测试优点:
ICT 测试缺点:
3、FCT 测试 FCT 测试用于质量控制并确保设备的预期操作,测试参数由客户/设计师根据设计提供。 该技术通常包含简单的开关测试,有时它需要复杂的软件和精确的协议。功能测试直接检查电路板在真实环境条件下的功能。 FCT 测试(来源于AiPCBA) FCT 测试优点:
FCT 测试缺点:
4、AOI 测试 AOI 包含 2D 或 3D 相机,可点击高分辨率图像并验证原理图。它还与数据库中可用的完美和不完美设计进行比较,AOI 可以非常准确地找出所有可见的错误。 AOI 与另一种测试方法一起使用以确保正确的结果,例如使用飞针的 AOI,以及使用在线测试的 AOI。 AOI 可以直接包含在生产线上,以防止任何过早的电路板故障。 使用自动光学检测 (AOI) 方法进行 PCB 测试(来源于AiPCBA) AOI 测试优点:
AOI 测试缺点:
5、老化测试 老化测试是对电路板的早期检查,以防止制造完成后出现危险故障。此方法涉及超过指定的操作限制以触发故障。这是检测电路板最大工作额定值的有效方法。 各种工作条件涉及电压、电流、温度、工作频率、功率以及与设计相关的其他因素。 老化测试优点:
老化测试缺点:
6、X-ray 测试 X-ray 检测借助 X-ray 成像检测隐藏组件、焊接连接、BGA 封装、内部走线和枪管中的错误。 电路板设计的 X-ray检查(来源于AiPCBA) X-ray 检测优点:
X-ray 检测缺点:
7、人工目视检测 在这里,技术人员用肉眼或使用放大镜进行检查,人工目检测试可以确定未公开的组件的对齐、缺少组件和其他缺陷。 人工目视检测(来源于AiPCBA) 人工目视优点:
人工目视缺点:
五、9 种PCB 测试方法1、边框边缘宽度 这对于在电路板的相对边缘保持足够的、未占用的空间至关重要。清晰的边缘有助于完美地固定测试机。 2、基准点 机器需要一些参考点才能知道探针的确切位置。参考点(称为基准点)位于面板废料上,如果废料已被移除,则位于 PCB 本身上。最合适和推荐的基准是板的左上角和右下角。 3、过孔 电路板设计中包含的过孔不需要遮盖,以便将探针放置在它们的边缘。 蓝色的掩蔽通孔和红色的非掩蔽通孔 4、组件引脚 通常,最好将测试探针放置在元件腿附近以获得良好的焊点,尽管不需要测试元件引脚。该技术通过将组件腿推到焊盘上来连接测试点的任何潜在开路。 5、尺寸 如果你设计的PCB 尺寸比较大,测试接入点尽可能靠近。 6、清洁 清洁组件对于确保去除不需要的助焊剂至关重要。这是因为有时测试仪必须移动探头位置以获得更好的接触,不需要的通量会导致故障并增加测试时间。 7、探测点 你可以在底部的接地和电源轨中引入可访问的探测点,可以在 PCB 的未探测侧。这允许固定探针充当临时夹具,加快短路测试,并可以减少整体测试时间和成本。 8、测试访问 如果可能的话,大限度地在程序集的一侧进行测试访问,至少每个网络都有一个可能的点。如果你使用的是双面机器,则将电路板翻转过来测试双面的成本会增加。 9、组件高度 PCB 的已探测区域和未探测区域均存在允许的最大组件高度,通常分别约为40 毫米和90 毫米。如果测试后未探测或安装高组件,则将其放置在底部。他们可以在组件上创建一个禁飞区,也可以阻碍测试访问。 测试设计 (DFT) 从根本上说是一个审查过程,用于发现和修复任何制造错误、检查客户提供的规格并最大限度地减少多余的过程。如果没有这种定期测试,PCB 制造商可能会面临严重的生产错误,DFT 确保以最低成本制造出高良率的电路板。 以上就是关于 PCB 测试技术及 PCB 测试方法简单的介绍,希望能够对大家有用,欢迎大家多多指教。 |
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