盘点PCB检测常识及方法

在PCB(Printed Circuit Board)制造过程中，检测是必不可少的环节，因为任何的缺陷都可能导致电路板无法正常工作。那么，PCB常见的检测方法有哪些呢?下面，我将为大家介绍几种常见的PCB检测方法。

一、外观检测

人工目视检测：这是最传统且基础的检测方法。训练有素的检测人员凭借肉眼，借助放大镜、显微镜等辅助工具，对 PCB 的外观进行细致检查。主要观察内容包括线路是否有断路、短路、蚀刻过度或不足的情况，元件是否有缺失、偏移、损坏，焊点是否饱满、有无虚焊、桥接等。例如，在检查焊点时，检测人员可以通过观察焊点的形状、光泽以及与元件引脚和焊盘的连接情况，判断焊点质量。虽然这种方法灵活性高，能发现一些细微的外观缺陷，但检测速度较慢，且容易受到检测人员主观因素和疲劳程度的影响，难以保证检测结果的一致性和准确性。

自动光学检测(AOI)：AOI 是目前广泛应用的一种外观检测技术。它利用光学成像原理，通过摄像头对 PCB 进行拍照，然后将获取的图像与预先存储的标准图像进行对比分析。AOI 能够快速、准确地检测出 PCB 表面的多种缺陷，如线路的短路、断路，元件的偏移、缺件等。由于其检测速度快、精度高，可重复性好，能够实现 24 小时不间断检测，大大提高了检测效率和可靠性。例如，在大规模生产的 PCB 制造企业中，AOI 设备可以安装在生产线的不同位置，对生产过程中的 PCB 进行实时检测，及时发现并剔除不良品。不过，AOI 对于一些隐藏在 PCB 内部的缺陷，如多层板内层线路的连接问题，以及被其他元件遮挡部分的缺陷，难以进行有效检测。

二、电气性能检测

飞针测试：飞针测试是一种用于检测 PCB 电气连接性能的方法。它通过可移动的探针与 PCB 上的测试点接触，对电路的导通性、电阻、电容、电感等电气参数进行测量。飞针测试设备通常具有多个探针，能够根据预设的程序自动对 PCB 上的各个测试点进行扫描测试。这种方法适用于小批量、多品种的 PCB 检测，以及对一些具有特殊测试要求的 PCB 进行检测。例如，对于一些需要在特定环境条件下进行电气性能测试的 PCB，飞针测试可以灵活地调整测试参数，满足不同的测试需求。然而，飞针测试的速度相对较慢，测试效率较低，对于大规模生产的 PCB 来说，可能无法满足生产节奏的要求。

ICT 在线测试：ICT(In - Circuit Test)在线测试是在 PCB 组装完成后，对电路板上的元件和电路进行全面电气性能检测的方法。它通过专门设计的测试夹具，将测试探针与 PCB 上的测试点紧密接触，对电路板上的每一个元件进行单独测试，包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路等。ICT 能够快速检测出元件的参数是否在规定范围内，以及电路是否存在短路、断路等故障。由于其测试速度快、准确性高，能够覆盖电路板上的大部分元件和电路，因此在大规模生产中得到了广泛应用。但是，ICT 测试需要针对不同的 PCB 设计制作专门的测试夹具，夹具的制作成本较高，且对于一些高密度、细间距的 PCB，测试夹具的制作难度较大。

三、X 射线检测

X 射线穿透检测：X 射线具有穿透物体的能力，X 射线穿透检测就是利用这一特性，对 PCB 进行内部结构的检测。通过 X 射线源发射 X 射线穿透 PCB，然后在另一侧使用探测器接收透过的 X 射线，根据 X 射线的衰减程度和成像情况，判断 PCB 内部的线路连接、焊点质量、过孔填充等情况。这种方法能够检测到一些隐藏在 PCB 内部的缺陷，如多层板内层线路的短路、断路，过孔的空洞、未镀铜等问题。例如，在检测多层板时，X 射线穿透检测可以清晰地显示出各层线路之间的连接情况，及时发现潜在的质量隐患。不过，X 射线穿透检测设备成本较高，检测速度相对较慢，且对操作人员的技术要求较高。

3D X 射线检测：3D X 射线检测是在 X 射线穿透检测的基础上发展起来的一种更先进的检测技术。它通过从多个角度对 PCB 进行 X 射线扫描，然后利用计算机算法对获取的二维图像进行重建，生成 PCB 的三维模型。通过三维模型，检测人员可以更加直观、全面地观察 PCB 内部的结构和缺陷情况，能够更准确地判断缺陷的位置、大小和形状。例如，在检测 BGA(Ball Grid Array)封装的焊点时，3D X 射线检测可以清晰地显示出焊点的三维形态，准确判断焊点是否存在虚焊、空洞等问题。3D X 射线检测技术虽然具有很高的检测精度和可靠性，但设备价格昂贵，检测成本较高，目前主要应用于对 PCB 质量要求极高的领域，如航空航天、军事等。

1、线路与间距检测

线路间距检查：确保所有线路(包括线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔等)之间的间距符合设计规范及生产要求，避免短路风险;

贯通孔连接性：验证贯通孔与线路、元件焊盘之间的连接是否准确无误，确保电路导通性。

2、电源与地线设计评估

宽度与耦合：评估电源线和地线的宽度是否足够，以及它们之间是否实现了紧密耦合，以降低波阻抗，提升电路稳定性;

优化空间利用：检查PCB上是否还有进一步加宽地线以此改善性能的空间。

3、信号线优化验证

关键信号线处理：确认对关键信号线采取了有效措施，如保持最短路径、添加保护线、清晰分离输入输出线灯，以减少信号干扰。

4、模拟与数字电路隔离

独立地线系统：验证模拟电路与数字地哪路是否拥有各自独立的地线系统，以减少互相干扰，提升整体电路性能。

5、图形与工艺线检查

图形潜在问题：确认后加图形(如图标、注标)不会造成信号短路，保证电路布局的安全性;

工艺线合规性：检查PCB上是否添加了必要的工艺线，以及阻焊层的设计是否符合生产工艺要求，阻焊尺寸、字符位置等是否恰当。

6、多层板特殊考虑

电源地层边缘处理：在多层板设计中，特别注意电源地层的外框边缘是否适当缩小，防止铜箔外露导致短路问题。

四、哪种检测方法最精准

不同的 PCB 检测方法各有其优缺点和适用范围，很难简单地说哪种方法最精准。在实际生产中，通常需要根据 PCB 的类型、生产规模、质量要求等因素，综合运用多种检测方法，以确保检测结果的准确性和可靠性。例如，对于外观缺陷的检测，AOI 可以快速、准确地检测出大部分表面缺陷，但对于一些细微的缺陷，可能还需要结合人工目视检测进行补充。对于电气性能检测，ICT 在线测试能够快速、全面地检测电路板上的元件和电路，但对于一些特殊的电气参数或测试要求，可能需要借助飞针测试进行辅助。对于内部缺陷的检测，X 射线检测尤其是 3D X 射线检测能够提供非常准确的检测结果，但由于设备成本和检测成本较高，通常在对质量要求极高的情况下使用。

因此，测试在电路板制造过程中扮演着至关重要的角色，它能够及时发现问题并协助工作人员快速解决，确保PCBA的高品质。记下来捷配为您详解。

以下是PCB常用的14种测试方法的概述：

1. 在线测试(ICT)： ICT是一种自动在线测试技术，通过接触PCB上的测试点来检测线路的开路、短路以及所有元件的故障。它具有广泛的应用范围和高测量精度，能够明确指示问题所在，使得即使是电子技术水平一般的工人也能轻松处理有问题的PCBA。ICT的使用显著提高了生产效率并降低了成本。

2. 飞针测试： 飞针测试是一种成本效益高的测试方法，它使用两个或多个独立的探针在没有固定测试点的情况下进行测试。这种测试方法的初始成本较低，可以通过软件修改来适应不同的测试需求，而无需更改硬件结构。

3. 功能测试： 功能测试通过专用的测试设备对电路板的功能模块进行全面测试，以验证电路板的质量。这种测试通常不提供深入的数据，而是需要专门的设备和定制的测试程序。

4. 自动光学检测(AOI)： AOI通过拍摄PCB的照片并与原理图进行比较，来检测电路板上的不匹配之处。AOI通常与其他测试方法结合使用，以提高检测的准确性。

5. X-ray测试： X-ray测试使用X光来检测电路板的内部缺陷，如开路、短路、空焊和漏焊等。它特别适合检测高密度和超细间距的电路板。

6. 激光检测： 激光检测是一种新兴的PCB测试技术，它使用激光束扫描印制板并收集测量数据，然后将实际测量值与预设的接受限值进行比较。

7. 老化测试： 老化测试模拟产品在实际使用条件下的老化过程，以检测产品的稳定性和可靠性。

8. 可焊性测试： 可焊性测试评估元器件、PCB板、焊料和助焊剂等的可焊接性能，确保焊接的可靠性。

9. PCB污染测试： 这种测试检测PCB表面的离子污染物，这些污染物可能来自助焊剂残留、化学清洗剂残留等，可能导致电路板腐蚀和其他问题。

10. 切片分析： 切片分析是一种用于调查缺陷、开路、短路和其他故障的技术。

11. TDR测试： TDR测试用于高速或高频板的故障分析，可以快速判断电路的开短路情况及故障位置。

12. 剥离测试： 剥离测试评估PCB铜箔与基材之间的粘结强度，以确保在各种预处理后的结合强度。

13. 浮焊测试： 浮焊测试确定PCB孔能抵抗的热应力水平，适用于镀覆孔、表面导体和焊盘的测试。

14. 波峰焊测试： 波峰焊测试适用于评估镀覆孔、表面导体和焊盘的焊接质量，涉及多个参数的设定和记录。

检测方法与流程

PCB线路板检测通常采用多种方法结合的策略，以下是一些常见的检测手段：

设计规则检查(Design Rule Check, DRC)：利用专业软件对PCB设计文件进行自动审核，检查布线宽度、间距、焊盘尺寸、过孔结构等是否符合设计规范和制造商能力。

飞针测试(Flying Probe Test)：使用可移动的测试探针直接接触PCB板上的测试点，逐点检测电路网络的连通性，适用于小批量、多品种或高密度PCB的快速检测。

通用测试机(Universal Testing Machine, UTM)：基于测试夹具(Fixture)和定制的测试程序，对大批量生产的PCB进行高效、全面的电气性能测试，包括电阻、电容、电感、电压、电流、频率等参数。

光学检测(Optical Inspection, AOI/SPI)：利用高分辨率摄像头和图像处理技术，对PCB表面的焊点、元器件、标识、缺陷等进行自动识别和分析，有效发现肉眼难以察觉的问题。

功能测试(Functional Test)：将PCB板接入模拟实际工作环境的测试设备，验证其在特定条件下的运行状态和输出结果，确保其满足设计功能要求。

检测流程通常按照设计验证制程品质控制成品检验的顺序进行，形成闭环的质量管理体系，确保每一块出厂的PCB都经过严格的质量把关。

总的来说，PCB常见的检测方法有目视检查法、X射线检测法、AOI检测法、ICT检测和其它检测等。对于PCB设计的要求、使用环境、用途不同，我们可以选择不同的检测方法进行检测，来提高PCB的质量以满足客户的要求。