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但是，要使 ICT 有效，您的 PCB 設(shè)計(jì)必須針對(duì)可測(cè)試性進(jìn)行優(yōu)化。本指南是一本關(guān)于可測(cè)試性 ICT 設(shè)計(jì)的綜合手冊(cè)，提供了簡(jiǎn)化 ICT 夾具 PCB 布局的實(shí)用技巧和策略。無(wú)論您是關(guān)注 ICT 測(cè)試點(diǎn)指南、ICT 的 PCB 布局、測(cè)試焊盤放置還是 ICT 夾具的工具孔，我們都能為您提供可行的見(jiàn)解，以改進(jìn)您的設(shè)計(jì)流程。

在捷配PCB，我們了解創(chuàng)建可測(cè)試設(shè)計(jì)的重要性，從而在生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)省時(shí)間并降低成本。在這篇博客中，我們將深入探討可測(cè)試性設(shè)計(jì) （DfT） 的原則，并提供一種針對(duì) ICT 夾具優(yōu)化 PCB 的分步方法。讓我們從基本要素開(kāi)始，并制定高級(jí)策略，以確保您的電路板為高效測(cè)試做好準(zhǔn)備。

什么是 ICT，為什么可測(cè)試性設(shè)計(jì)很重要？

在線測(cè)試 （ICT） 是 PCB 制造中使用的一種強(qiáng)大的測(cè)試方法，用于在生產(chǎn)過(guò)程的早期檢測(cè)制造缺陷。通過(guò)使用帶有探頭的專用測(cè)試夾具，ICT 在大多數(shù)情況下無(wú)需通電即可檢查完全組裝的電路板上的各個(gè)組件和連接。此過(guò)程可識(shí)別組件值不正確、焊接缺陷和短路等問(wèn)題，確保只有高質(zhì)量的電路板才能投入生產(chǎn)。

然而，ICT 的有效性在很大程度上取決于 PCB 的測(cè)試設(shè)計(jì)質(zhì)量。這就是 ICT 可測(cè)試性設(shè)計(jì)發(fā)揮作用的地方。設(shè)計(jì)不佳的 PCB 可能缺乏可接近的測(cè)試點(diǎn)，或者將組件放置在阻礙探頭的方式，從而導(dǎo)致測(cè)試不完整或昂貴的重新設(shè)計(jì)。通過(guò)從一開(kāi)始就采用 DfT 原則，您可以最大限度地降低這些風(fēng)險(xiǎn)，縮短測(cè)試時(shí)間，并降低總體生產(chǎn)成本。

ICT 中可測(cè)試性設(shè)計(jì) （DfT） 的關(guān)鍵原則

可測(cè)試性設(shè)計(jì)是一種專注于在制造過(guò)程中使您的 PCB 更易于測(cè)試的方法。當(dāng)應(yīng)用于 ICT 時(shí)，DfT 可確保您的電路板布局支持高效的探頭訪問(wèn)、準(zhǔn)確的測(cè)試和最小的干擾。以下是優(yōu)化 ICT PCB 布局要遵循的核心原則。

1. 在設(shè)計(jì)階段的早期規(guī)劃測(cè)試點(diǎn)

DfT 最關(guān)鍵的方面之一是確保 PCB 上有足夠的測(cè)試點(diǎn)供 ICT 探針訪問(wèn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)是小的、裸露的金屬焊盤或通孔，探頭可以接觸這些點(diǎn)以測(cè)量信號(hào)或檢查連接性。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)囊?guī)劃，您最終可能會(huì)得到電路板上不可測(cè)試的區(qū)域，從而導(dǎo)致潛在的缺陷溜走。

以下是一些需要遵循的 ICT 測(cè)試點(diǎn)指南：

• 在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上放置測(cè)試點(diǎn)：理想情況下，每個(gè)電網(wǎng)（元件之間的連接）應(yīng)至少有一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。這確保了 ICT 期間的全面覆蓋。

• 尺寸很重要：測(cè)試墊應(yīng)足夠大，以便可靠地接觸探針。通常建議最小直徑為 1.0 mm （40 mil），但對(duì)于高密度電路板，1.5 mm （60 mil） 更好。

• 間距是關(guān)鍵：使測(cè)試點(diǎn)保持至少 2.5 mm （100 mil） 的距離，以避免探頭干擾。此間距允許準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)，而不會(huì)對(duì)相鄰點(diǎn)造成損害。

• 可及性：盡可能將測(cè)試點(diǎn)放在 PCB 的底部，因?yàn)榇蠖鄶?shù) ICT 夾具都是從下方探測(cè)的。避免將它們放置在大型組件下方或被散熱器或連接器遮擋的區(qū)域。

通過(guò)遵守這些準(zhǔn)則，您可以確保您的設(shè)計(jì)支持全面的測(cè)試并減少遺漏缺陷的機(jī)會(huì)。

2. 優(yōu)化測(cè)試焊盤放置以便探頭訪問(wèn)

有效的測(cè)試焊盤放置與測(cè)試點(diǎn)規(guī)劃密切相關(guān)。焊盤放置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致探針錯(cuò)過(guò)目標(biāo)或在電路板上造成機(jī)械應(yīng)力。以下是一些最佳實(shí)踐：

• 統(tǒng)一網(wǎng)格對(duì)齊：如果可能，將測(cè)試板以網(wǎng)格模式排列。許多 ICT 夾具設(shè)計(jì)為在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格間距（例如，2.54 mm 或 100 mil）下工作，從而簡(jiǎn)化了夾具設(shè)計(jì)并降低了成本。

• 避免邊緣：不要將測(cè)試墊放置在離電路板邊緣太近的地方（至少保持 3 mm 的間隙），以防止在測(cè)試過(guò)程中探針錯(cuò)位。

• 清晰的標(biāo)記：使用絲網(wǎng)印刷標(biāo)記在您的設(shè)計(jì)文件中清楚地標(biāo)記測(cè)試點(diǎn)。這有助于在夾具設(shè)置和出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行故障排除。

正確的放置不僅可以提高測(cè)試精度，還可以通過(guò)減少由于未對(duì)準(zhǔn)而對(duì)探頭造成的磨損來(lái)延長(zhǎng) ICT 夾具的使用壽命。

3. 為 ICT 夾具安裝工具孔

優(yōu)化設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵因素是包括 ICT 夾具的工具孔。這些孔用于精確對(duì)準(zhǔn)測(cè)試夾具內(nèi)的 PCB，確保探針與測(cè)試點(diǎn)準(zhǔn)確接觸。如果沒(méi)有正確的對(duì)準(zhǔn)，即使是設(shè)計(jì)最好的測(cè)試點(diǎn)也可能變得無(wú)效。

請(qǐng)考慮以下工具孔提示：

• 數(shù)量和位置：至少使用兩個(gè)工具孔，最好是三個(gè)，放置在 PCB 的相對(duì)對(duì)角線上。這確保了穩(wěn)定的定位并最大限度地減少了旋轉(zhuǎn)誤差。

• 非電鍍孔：不應(yīng)電鍍工具孔以保持尺寸精度。電鍍可能會(huì)引入影響對(duì)齊的細(xì)微變化。

• 尺寸和公差：工具孔的常見(jiàn)直徑為 3.175 mm （125 mil），具有 ±0.05 mm 的嚴(yán)格公差，以確保與夾具銷精確配合。

通過(guò)精心設(shè)計(jì)工具孔，您可以顯著提高 ICT 的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)于大批量生產(chǎn)。

4. 簡(jiǎn)化組件放置以實(shí)現(xiàn)可訪問(wèn)性

組件放置直接影響 ICT 的易用性。擁擠的布局或放置在測(cè)試點(diǎn)上的組件可能會(huì)阻礙探頭訪問(wèn)，使測(cè)試變得困難或不可能。請(qǐng)遵循以下提示，以獲得 ICT 的測(cè)試友好型 PCB 布局：

• 使組件遠(yuǎn)離測(cè)試點(diǎn)：在測(cè)試焊盤周圍保持至少 2 mm 的間隙，以避免來(lái)自電容器或連接器等高組件的干擾。

• 標(biāo)準(zhǔn)化組件方向：將組件沿一致的方向?qū)R，以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)并降低探針碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

• 最小化底部組件：由于 ICT 探針通常從底部進(jìn)入電路板，因此請(qǐng)將這一側(cè)的元件限制為僅必要的元件，并確保它們不會(huì)阻礙測(cè)試點(diǎn)。

這些步驟有助于創(chuàng)建一個(gè)支持高效測(cè)試而不影響板卡功能的布局。

ICT 優(yōu)化高級(jí)策略

除了基礎(chǔ)知識(shí)之外，您還可以應(yīng)用一些高級(jí)技術(shù)來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng) PCB 的可測(cè)試性。這些策略對(duì)于標(biāo)準(zhǔn) DfT 實(shí)踐可能無(wú)法滿足的復(fù)雜或高密度設(shè)計(jì)特別有用。

1. 在設(shè)計(jì)軟件中使用特定于測(cè)試的圖層

現(xiàn)代 PCB 設(shè)計(jì)工具允許您為測(cè)試點(diǎn)和注釋創(chuàng)建專用層。通過(guò)將測(cè)試相關(guān)元素分離到自己的層中，您可以輕松地與制造和測(cè)試團(tuán)隊(duì)共享此信息。這減少了夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中的誤差，并確保所有測(cè)試點(diǎn)都得到考慮。

2. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中模擬探針接觸

在最終確定布局之前，請(qǐng)使用設(shè)計(jì)軟件或咨詢您的測(cè)試團(tuán)隊(duì)來(lái)仿真 ICT 過(guò)程。檢查潛在的探針干擾，尤其是在電路板的密集區(qū)域。一些工具甚至可以模擬探針彈簧力（通常每個(gè)探針 100-200 克），以確保測(cè)試墊能夠承受反復(fù)接觸而不會(huì)損壞。

3. 平衡測(cè)試覆蓋率與成本

雖然每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上都有一個(gè)測(cè)試點(diǎn)是理想的，但對(duì)于大型或復(fù)雜的電路板來(lái)說(shuō)，這并不總是具有成本效益的。優(yōu)先考慮關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試點(diǎn)，例如電源線或高速信號(hào)（例如，100 MHz 以上的信號(hào)），這些網(wǎng)絡(luò)的缺陷可能會(huì)導(dǎo)致重大問(wèn)題。與您的測(cè)試團(tuán)隊(duì)合作，確定所需的最小測(cè)試覆蓋率——通常 85-90% 的 NET 是大多數(shù)項(xiàng)目的實(shí)際目標(biāo)。

ICT 設(shè)計(jì)中應(yīng)避免的常見(jiàn)陷阱

即使有最好的意圖，某些設(shè)計(jì)錯(cuò)誤也會(huì)破壞您創(chuàng)建可測(cè)試 PCB 的努力。以下是一些需要注意的常見(jiàn)陷阱：

• 忽略 fixture 約束：并非所有 ICT 夾具都支持相同的探頭間距或電路板尺寸。在最終確定設(shè)計(jì)之前，請(qǐng)確認(rèn)測(cè)試設(shè)置的功能。

• 俯瞰絲網(wǎng)印刷清晰度：測(cè)試點(diǎn)的標(biāo)簽不清晰或缺失會(huì)導(dǎo)致夾具設(shè)置過(guò)程中的混淆，使設(shè)置時(shí)間增加多達(dá) 20%。

• 忽略機(jī)械應(yīng)力：重復(fù)的探針接觸可能會(huì)對(duì)小測(cè)試焊盤或過(guò)孔造成壓力。確保用足夠的銅厚度（例如，1 盎司或 35 μm）加固焊盤以防止開(kāi)裂。

優(yōu)化 ICT PCB 設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

投入時(shí)間優(yōu)化 PCB 的 ICT 功能可在整個(gè)制造過(guò)程中產(chǎn)生顯著的好處。以下是一些優(yōu)點(diǎn)：

• 更高的缺陷檢出率：設(shè)計(jì)精良的電路板可以在 ICT 期間實(shí)現(xiàn)高達(dá) 95% 的缺陷檢測(cè)，從而降低有缺陷產(chǎn)品到達(dá)客戶手中的風(fēng)險(xiǎn)。

• 降低測(cè)試成本：高效的設(shè)計(jì)減少了夾具設(shè)置時(shí)間，最大限度地減少了手動(dòng)測(cè)試的需求，節(jié)省了高達(dá) 15-25% 的測(cè)試費(fèi)用。

• 更快的上市時(shí)間：簡(jiǎn)化的測(cè)試流程意味著更快的生產(chǎn)周期，幫助您在不犧牲質(zhì)量的情況下滿足緊迫的期限。

優(yōu)化 ICT 測(cè)試夾具的 PCB 設(shè)計(jì)不僅是一種最佳實(shí)踐，而且是確保電子制造質(zhì)量和效率的必要條件。通過(guò)專注于 ICT 可測(cè)試性設(shè)計(jì)、遵守 ICT 測(cè)試點(diǎn)指南、完善 ICT 的 PCB 布局、確保正確放置測(cè)試板以及為 ICT 夾具集成工具孔，您可以創(chuàng)建更易于測(cè)試且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看更可靠的電路板。