PCB和PCBA有何区别，如何测试PCBA？

PCB和PCBA是电子产品的基石，为了提升良品率，电路板厂商不遗余力改良提升制板工艺，还会采用各种专业测试仪器来发现产品缺陷。今天SPEA要分享的话题是如何测试PCBA。

 

可能很多人对于PCB和PCBA差异还不太了解，在讲述如何测试PCBA之前，为大家科普下两者的差异。

 

PCB是什么？

PCB的英文是Printed Circuit Board的简称，业内常叫做光板或裸板。是重要的部件，是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的载体。

 

什么是PCBA？

PCBA即便PCB+元器件组装，是指PCB光板经过SMT上件，再经过DIP插件得到的电路板。通俗来说就是安装电阻、集成电路、电容器等元器件后的线路板。

 

注：SMT和DIP都是在PCB板上安装元器件的方式，其主要区别是SMT不需要在PCB上钻孔，在DIP需要将零件的PIN脚插入已经钻好的孔中。

SMT（Surface Mounted Technology）表面贴装技术，主要利用贴装机是将一些微小型的零件贴装到PCB板上，其生产流程为：PCB板定位、印刷锡膏、贴装机贴装、过回焊炉和制成检验。

 

DIP即“插件”，也就是在PCB版上插入零件，这是一些零件尺寸较大而且不适用于贴装技术时采用插件的形式集成零件。其主要生产流程为：贴背胶、插件、检验、过波峰焊、刷版和制成检验。

 

相信大家已经对PCB和PCBA有了更清晰的认识了，接下来我们回到正题:PCBA电路板要进行哪些测试？

PCBA测试是整个PCBA加工制程中最为关键的质量控制环节，决定着产品最终的使用性能。当前PCBA主要的测试项包括ICT测试、FCT测试、老化测试、疲劳测试。

 

ICT测试：主要包含电路的通断、电压和电流数值及波动曲线、振幅、噪音等。

 

FCT测试：需要进行IC程序烧制，对整个PCBA板的功能进行模拟测试，发现硬件和软件中存在的问题，并配备必要的贴片加工生产治具和测试架。

 

老化测试：主要是将PCBA板及电子产品长时间通电，保持其工作并观察是否出现任何失效故障，经过老化测试后的电子产品才能批量出厂销售。

 

疲劳测试：主要是对PCBA板抽样，并进行功能的高频、长时间操作，观察是否出现失效，判断测试出现故障的概率，以此反馈电子产品内PCBA板的工作性能。

 

PCBA常见测试方法有哪些？

 

1. 人工目测

人工目测是PCBA测试比较原始的方法，主要借助放大镜检查PCBA板的电路和电子元器件的焊接情况，看是否出现立碑、连桥、多锡、焊点是否桥接，是否少焊和出现焊接不完整性。如今PCB上元件数量众多且小型化趋势明显，很多缺陷难以被发现，并且人工检测效率低下，不使于量产的PCB流水线。

 

2、AOI光学检测

自动光学检测也称为自动视觉测试，由专门的检测仪进行，在回流前后使用，对元器件的极性检查效果比较好。光学检测无法对物理方面的性能完成测试，如电路的通断等。

 

3、ICT针床测试

在批量生产的工厂里没有办法让你用电表慢慢去量测每一片板子上的每一颗电阻、电容、电感、甚至是IC的电路是否正确，所以ICT（In-Circuit-Test）自动化测试机台的出现，它使用多根探针（一般称之为「针床（Bed-Of-Nails）」治具）同时接触板子上所有需要被量测的零件线路，然后经由程控以序列为主， 并列为辅的方式循序量测这些电子零件的特性。

 

针床来做电路测试会有一些限制，比如说：探针的最小直径有一定极限，太小直径的针容易折断毁损。

 

针间距离也有一定限制，因为每一根针都要从一个孔出来，而且每根针的后端都还要再焊接一条扁平电缆，如果相邻的孔太小，除了针与针之间会有接触短路的问题，扁平电缆的干涉也是一大问题。

 

此外，某些高零件的旁边无法植针。如果探针距离高零件太近就会有碰撞高零件造成损伤的风险，另外因为零件较高，通常还要在测试治具针床座上开孔避开，也间接造成无法植针。电路板上越来越难容纳的下所有零件的测试点。

 

4、飞针测试

飞针测试被很多人认为是有望取代针床测试的新型测试技术，飞针测试机在测试精度、速度、可靠性、覆盖率方面进步迅速，在过去几年中已经受到了普遍欢迎。此外，现在对于原型（Prototype）制造、中小产量PCB和PCBA所需要的具有快速转换、无夹具能力的测试系统的要求，使得飞针测试灵活性和经济型足部凸显。

飞针测试机的主要优点是，它是能加速产品上市时间（time-to-market）的工具，自动测试生成、无夹具成本、良好的诊断和易于编程。先进的飞针测试机还集成了3D激光测试、烧录编程、边界扫描等多项实功能。

 

5、MDA制造缺陷分析

MDA( manufacturing defect analyzer)是一种用于高产量/低混合环境的工具，这里测试只用于诊断制造缺陷。当没有使用残留降低技术时，测试机之间的可重复性是一个问题。还有，MDA没有数字驱动器，因此不能功能上测试元件或者编程板上的固件（firmware）。测试时间比视觉测试少，因此MDA能够赶上生产线的节拍速度。

 

PCBA制造工艺流程复杂，在生产加工过程中，可能会遇到各种产品缺陷问题。PCBA的测试方法和测试设备，应根据PCBA的具体特性来决定。

 

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