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。

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。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。
 
                    

（波峰焊图示）

测试设计（DFT）主要是为了验证以下 3 个问题：
1、电路板设计是否精确？
2、电路板生产制造是否完美？是否有缺陷？
3、是否 PCB板上的所有的组件、芯片和连接都良好运行？
还有一些需要解决的问题：
1、组件应适当间隔，降低测试缺陷的风险
2、如果提供焊盘之间的阻焊层不正确，那么PCB 的电气性能可能会退化。
3、优化钻头尺寸。
4、解决表面贴装焊盘尺寸不当的问题。
5、酸阱检测。
 

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：

a.隔离测试验证两个电气连接之间的电阻。   b.连续性测试检查板内是否存在开路。


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.
             

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。

飞针测试优点：
a.更便宜。
b.更大的测试覆盖率。
c.不需要固定装置。
d.快速实施。

飞针测试缺点：
a.由于探头在测量点之间移动，因此非常耗时。
b.如果电路板不包括任何测试点、测试通孔或掩蔽通孔，则很难设置。
c.一次性电容只能对并联的电容器进行测试。


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 测试优点：
a.用于大批量生产。
b.提供高达 90% 的覆盖率。
c.准确。
d.免于人为错误。
ICT 测试缺点：
a. 不适合小批量生产。
b. 无法检测到空隙或阻焊层不足。
c. 昂贵的。
d. 测试夹具等技术会增加成本。

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 测试优点：
a.低成本。
b.用途广泛，可根据设计进行定制。
c.与其他对其施加过大压力的测试不同，不会影响电路板的使用寿命。
FCT 测试缺点： 需要经验丰富的技术人员。

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。

AOI 测试优点：
a.可以准确检测致命缺陷。
b.一致的方法。

AOI 测试缺点：
a.只能检测到表面缺陷。
b.耗时的过程。
c.设置会根据设计进行更改。
d.基于数据库的检测并不总是 100% 准确。


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：
a.提高产品可靠性
b.验证电路板在环境条件下的功能
老化测试缺点：
a.超出额定值的施加压力会缩短电路板的使用寿命
b.这个过程需要更多的时间和更多的努力

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。

X-ray 检测优点：
a.不需要检查PCB的每一层
b.X 光机可以从电路顶部轻松检查内部层

X-ray 检测缺点：
a.这需要有经验和熟练的技术人员
b.该过程需要更多的劳动力和成本

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
 
人工目视优点：简单而基本的方法
人工目视缺点：受到人为错误的影响;无法检测到微小和不可见的缺陷