可测试性设计（DFT）：真的需要吗？

用元素和测试点补充您的操作设计以促进电路板的功能测试被称为可测试性（DFT）设计。DFT与制造设计（DFM）不应混淆，尽管两者都是基于CM设备和过程能力的设计人员活动。DFM是使用电路板参数规格和限制的信息，这些参数和限制使您可以制造PCB。建立良好的DFM可以缩短PCB制造的周转时间，而DFT可以使板子的组装变得更容易和容易。不过，制造电路板的时间会增加，而且成本可能会增加。因此，在选择使用DFT之前，您需要询问是否真的对您的设计是必要的。但是要充分回答这个问题，

质量保证测试

CM使用的电气测试方法可以按目的分类。用来评估电路板连接性的测试属于质量保证或控制。这些质量检查可能包括：

l 进行阻抗测试以确保沿着走线或焊接连接之间的断路没有开路。

l 进行连续性测试主要是为了测试流经组件（例如二极管）的电流方向。

l 侵入式测试（例如锯切）用于检查板的内部结构（例如，层，过孔）。

大多数CM将手动或自动检查作为其质量检查方案的一部分。要执行任何上述测试方法，可能需要一个请求。但是，以上测试均不需要在制造之前进行任何专门的设计活动。

 

可测试性设计（DFT）

顾名思义，DFT确实需要执行特定的设计操作，然后才能在产品开发的制造阶段应用它。通常，这意味着向板上添加测试点，以便可以计算或测量感兴趣的参数以直接确定。DFT基本上包括两项测试：飞针测试和指甲床测试。

 

飞针测试

飞针测试是一种非侵入式在线测试（ICT），用于测量开路/短路，无源元件的值和连续性。该测试旨在用于原型和较低的生产量。利用飞针测试是一项联合活动，需要PCB设计人员和CM遵循以下步骤：

PCB设计人员步骤

步骤1：确定要测量的参数。参数可能包括无源设备（例如电阻器）的值，设备（例如二极管）的连续性和连接性（包括开路和短路）。

步骤2：将测试点添加到PCB布局中，其中探针访问点（例如通孔和通孔）尚不存在。

CM步骤

步骤3：对飞行探针测试仪进行编程，使其停在PCB上所需的测试点。

步骤4：运行测试并收集数据。

为了完全覆盖您的PCB，您可以使用以下准则来确定在哪里以及是否需要测试点。

l 使用通孔销作为测试点。

l 使用标准盲孔作为测试点。

l 使用表面安装垫作为测试点。

l 将测试点添加到否则无法访问的网络中。

飞行探针测试可能需要大量时间（可能需要几天）来进行设置，编程和运行。但是，即使需要重新设计，对测试程序的更改通常也很少。

 

钉床测试

对于钉床测试和飞针测试，PCB设计人员和CM所需的步骤相似。但是，尽管两个测试都需要先设置时间才能进行，但是部署钉床测试仍需要构造专用夹具。这增加了可观的成本以及PCB制造阶段的时间。实际上，开发设置时间可能会延长几个星期。但是，指甲床测试本身可以非常快速地执行，并且适用于生产运行。

指甲床测试可以提供比飞针测试通常收集的更多详细信息。这包括模拟和数字数据，以及一些集成电路功能数据。但是，物理要求有时会阻止您将指甲垫测试用于某些焊接垫。因此，在此过程中尽早与CM协商非常重要，以确保将任何此类限制作为DFT的一部分加以考虑。

 

真的需要DFT吗？

这个问题的答案取决于许多因素。对于简单的电路，与DFT相关的时间和成本可能不合理。另一方面，如果您的电路板很复杂且将驻留在高度敏感的系统中，则执行DFT所带来的保证可能会吸引人。如果您选择在PCB开发过程中使用DFT，则下表提供了属性的直接对比，这可能有助于在飞针或钉床测试之间进行选择：

 

PCB开发过程中最重要的部分是电路板的制造。由于使电路板按要求工作是绝对必要的，因此应使用所有合理的选项以确保电路板的功能。您的选择包括您的CM参与通过实验或测试验证PCB功能的程度。对于高度专业化和敏感的应用程序，尽管涉及到额外的时间和成本，但DFT附带的保证可能是合乎逻辑的选择。如果您选择使用DFT，则应在PCB开发过程中始终包含其他质量保证和DFM程序。