详细讲解PCB设计自动检测技术

现在一半量产的电路板都会需要测试，而目前复杂PCB设计常用的方法有两种，针床测试法和双探针或飞针测试法。下面是相关特性的总结，有需要的可以了解一下。

随着表面贴装技术的引入，电路板的封装密度迅速提高。因此，即使对于低密度和平均数量的电路板，电路板的自动检测不仅是基本的，而且是经济的。在复杂的PCB测试中，两种常见的方法是针床测试和双探针或飞针测试。

针床试验方法

这种方法是通过带有弹簧的探针连接到电路板上的每个检测点。弹簧使每个探头有100-200g的压力，以保证每个检测点的良好接触。这样的探针排列在一起称为“针床”。在检测软件的控制下，可以对检测点和检测信号进行编程。图14-3是针床测试仪的典型结构。探测器可以获得所有测试点的信息。事实上，只需安装需要测试的测试点处的探头即可。虽然针床测试方法可以同时测试电路板的两面，但在设计电路板时，所有的测试点都应位于电路板的焊接面上。针床测试仪价格昂贵且难以维护。根据其具体应用选择不同布置的探头。

基本的通用网格处理器由PCB钻孔板组成，板上引脚的中心间距为100、75或50密耳。该引脚充当探针，并使用电路板上的电连接器或节点进行直接机械连接。如果电路板上的焊盘与测试网格匹配，则将按照规格打孔的聚丙烯酸酯薄膜放置在网格和电路板之间，以方便具体检测的设计。连续性检测是通过访问网格的终点（定义为焊盘的 x-y 坐标）来实现的。由于电路板上的每个网络都经过连续性测试。这样就完成了一次独立的检测。然而，探针的接近限制了针床测试方法的有效性。

2.双探针或飞针测试方法

飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的引脚图案。基于该系统，两个或多个探针安装在一个可以在x-y平面上自由移动的小磁头上，并通过CADI确定测试点

Gerber数据是直接控制的。双探头可以在彼此相距4mil的距离内移动。探针可以独立移动，而不会真正限制它们彼此之间的距离。带有两个活动臂的测试仪基于电容测量。将电路板压紧，放在一块金属板的绝缘层上，作为电容器的另一块金属板。如果线路之间存在短路，则电容会大于某一点的电容。如果存在开路，电容就会减小。

测试速度是选择测试仪的重要标准。针床测试仪一次可以准确测试数千个测试点，而飞针测试仪一次只能测试两个或四个测试点。另外，针床测试仪单面测试可能只花费20 - 305，这取决于电路板的复杂程度，而飞针测试仪需要IH或更多时间才能完成相同的评估。 Shipley（1991）解释说，尽管高良率印刷电路板制造商认为移动飞针测试技术速度较慢，但这种方法对于低良率复杂电路板制造商来说仍然是一个不错的选择。

对于裸板测试，有专门的测试仪器（Lea，1990）。成本更优化的方法是使用通用仪器。虽然这种仪器一开始就比专用仪器贵，但其初期的高成本会被个体配置成本的降低所抵消。对于一般网格，带有引脚元件和表面贴装器件的板的标准网格是2.5mm。此时测试焊盘应大于或等于1.3mm。对于1mm的网格，测试焊盘应设计大于0.7mm。网格小则测试针小、脆、易损坏。因此，优选大于2.5mm的网格。 Crum（1994b）阐明，万能测试仪（标准网格测试仪）和飞针测试仪的组合可以使高密度电路板的检测准确且经济。他建议的另一种方法是使用导电橡胶测试仪，这是一种 PCB 技术，可用于检测偏离网格的点。但热风整平的焊盘高度不同，会阻碍测试点的连接。

一般进行以下三个级别的检测：

1）裸板检测；

2）在线检测；

3）功能测试。

万能测试仪可用于测试一类样式和类型的电路板，也可用于测试特殊应用。