PCB科技 - 印製電路板的通用試驗方法（DFT）

在為測試環境製定策略之前, 準備和理解是關鍵. 這個 parameters that affect the testing strategy include:

Full contact and large test pads have always been the goal of manufacturing 印刷電路板. There are usually four reasons why full access cannot be provided:

1. The 電路板尺寸. 設計較小； 問題在於測試板的“額外”占地面積. 不幸地, most design engineers believe that testing the accessibility of soldering on a printed circuit board (pcb) is not so important. The situation is completely different when a product has to be debugged by a design engineer due to the inability to use the simple diagnosis of the in-circuit tester (ICT). 如果無法完全訪問, 測試選項將受到限制.

2、功能。 高速設計中的效能損失會影響電路板的效能，但會逐漸减少對產品可測試性的影響。

2、電路板尺寸/節點數。 這是指無法在任何現有設備上測試物理板尺寸的情况。 幸運的是，這個問題可以通過新增新測試設備的預算或使用外部測試設備來解决。 當節點數量大於現有ICT時，問題更難解决。 DFT團隊必須瞭解測試方法，以便製造部門能够用最少的時間和金錢生產出優質產品。 嵌入式自檢、邊界掃描（BS）和功能塊測試可以做到這一點。 診斷必須支持被測單元（UUT）； 這只能通過深入瞭解所使用的測試方法、現有測試設備和能力以及製造環境的故障譜來實現。

3、未能使用、遵守或理解DFT規則。 從歷史上看，DFT規則是由瞭解製造環境、過程和功能測試要求以及組件科技的工程師或工程師團隊實施的。 在現實世界中，這個過程很長，需要在設計、電腦輔助設計（CAD）和測試之間進行通信。 這種無處不在的重複性工作容易出現人為錯誤，在市場壓力下往往倉促行事。 今天，該行業已經開始使用自動“生產力分析器”來使用DFT規則評估CAD檔案。 當使用契约製造商（CM，契约製造商）時，可以對多組規則進行分類。 該方法的優點是規則連續性和無誤差產品評估。

DFT團隊應瞭解現有的測試策略。 隨著原始設備製造商開始依賴越來越多的CMs，所使用的設備因工廠而异。 如果製造商的流程不明確，則可能會使用過多或過少的測試。 現有測試方法包括：

手動或自動視覺測試，使用視覺和比較來確認元件在PCB上的位置。 有幾種方法可以實現此科技：

一 人工視覺是應用最廣泛的線上測試方法，但由於生產能力的新增以及電路板和元件的收縮，這種方法變得不可行。 其主要優點是初始成本低，無需測試夾具。 主要缺點是長期成本高、缺陷檢測不連續、數據收集困難、沒有電力測試和視覺限制。

二 自動光學檢測（AOI）是一種新的識別製造缺陷的方法，通常在回流焊前後使用。 這是一種非電動、非固定的線上科技，使用“學習和比較”程式設計來最小化加速時間。 自動視覺對於極性、成分的存在和不存在更好，只要後者的成分與原始的“學習”成分相似。 它的主要優點是易於跟踪和診斷，快速且容易的程式開發，並且沒有夾具。 其主要缺點是短路識別能力差、故障率高以及沒有電力測試。

3 自動X射線檢測（AXI）是現時唯一用於檢查球栅陣列（BGA）和被阻擋焊球質量的方法。 它是一種非電力、非接觸科技，可以在早期過程中發現缺陷並减少在製品（WIP）。 該領域的進展包括通過/失敗數據和組件級診斷。 目前有兩種主要的AXI方法：二維（2d），查看整個電路板，和3維（3d），從不同角度拍攝多個影像。 其主要優點是獨特的BGA焊接質量和預埋件檢測工具，無夾具成本。 主要缺點是速度慢、故障率高、難以返工焊點檢查、單板成本高和程式開發時間長。

四 製造缺陷分析器（MDA）是高容量/低混合環境的良好工具，其中測試僅用於診斷製造缺陷。 當不使用殘餘還原科技時，測試人員之間的重複性是一個問題。 此外，MDA沒有數位驅動程序，囙此不可能對程式設計板上的組件或固件執行功能測試。 測試時間比目視檢查時間短，MDA可以趕上生產線的節拍速度。 該方法使用針床，囙此可以診斷輸出。

其主要優點是初始成本較低，在製品成本較低，程式設計和程式維護成本較低，輸出較高，易於後續診斷，以及快速的全短路和開路測試。 主要缺點是無法確認物料清單（BOM）是否符合被測單元（UUT），沒有數位確認，沒有功能測試能力，沒有固件調用，通常沒有測試覆蓋率訓示。， 電路板和電路板線對線重複性、夾具成本和使用問題。

五 近年來，由於機械精度、速度和可靠性的提高，飛針測試儀得到了廣泛的應用。 此外，市場對快速切換、原型設計和小批量製造的要求不需要夾具測試系統，使飛針測試成為理想的測試選擇。 最佳探針解決方案提供了學習功能和BOM測試，這將自動新增測試過程中的監控。 探針軟件應提供一種加載CAD數據的簡單方法，因為程式設計過程中必須使用X-Y和BOM數據。 由於單板一側節點的可訪問性可能不完整，測試生成軟件應自動生成非重複分割程式。

探頭使用無向量科技測試數位、類比和混合訊號組件的連接； 這應該通過電容板完成，用戶可以在受測試單元的兩側使用電容板。

飛針測試儀的主要優點是它是最快的上市時間工具、自動測試生成、無夾具成本、良好的診斷和易於程式設計。 主要缺點是產量低、數位覆蓋範圍有限、固定資產成本和使用問題。

6、功能測試可以說是最早的自動測試原理，其重要性得到了更新。 它是一個特定的板或特定的單元，可以用各種設備來完成。 舉幾個例子：

最終產品測試是最常見的功能測試方法。 組裝後測試最終單元的成本很高，這减少了操作錯誤。 然而，診斷不存在或困難，這新增了成本。 只有通過測試最終產品，如果自動測試無法提供軟件或硬體保護，則產品有可能受損。 最終產品測試也非常緩慢，通常會佔用大量空間。 當必須滿足標準時，通常不使用這種方法，因為它通常不支持參數量測。

最終產品測試的主要優點是初始成本最低、一次性組裝、產品和品質保證。 其主要缺點是診斷分辯率低、速度慢、長期成本高、FPY、電路板或機器因沒有短路檢測而損壞、維護成本高以及沒有參數檢測能力。

最新的熱模型通常放置在裝配的不同階段，而不僅僅是在最終測試中。 在診斷方面，它優於最終產品測試，但由於需要設定專業的測試單元，成本更高。 如果程式調試僅測試特定的電路板，那麼物理模型可能比最終產品測試更快。 不幸的是，由於缺乏保護，如果在之前的過程中沒有診斷出短路，測試臺可能會損壞。

其主要優點是初始成本低。 主要缺點是空間效率低、測試設備維護成本高、測試單元短路損壞以及沒有參數測試能力。

雷射等非接觸測試方法是 PCB測試技術. 該科技已在裸板領域得到驗證, 正在考慮對填充板進行測試. 這項科技只使用視線, 檢測缺陷的非遮罩訪問. 每次測試至少10毫秒, 這對於大型生產線來說已經足够快了.

其主要優點是生產速度快，不需要固定設備，視線/非覆蓋通道； 主要缺點是測試效率低，初始成本高，以及許多維護和使用問題。