pcb测试点放在过孔上面
将测试点(Test Point)直接放置在过孔(Via)上在PCB设计中是可行的,但并非最佳实践,需要谨慎考虑并满足特定条件。以下是关键点分析:
✨ 可行性 & 潜在优点
- 节省空间: 在空间极度受限的高密度设计中,共用过孔位置可以节省宝贵的PCB面积。
- 简化设计: 减少在信号线上额外添加专门测试焊盘的步骤。
- 成本考量: 理论上减少了一个专门测试点的开窗和可能的焊盘材料(虽然通常成本差异微小)。
️ 主要缺点 & 风险
- 接触可靠性差(最大风险):
- 表面不平整: 过孔表面(尤其是未填塞的)通常不平整或有凹陷。测试探针(如针床ICT的弹簧针或飞针测试的探针)需要稳定、平坦的接触面。过孔的凹凸可能导致接触不良、信号不稳定或误测。
- 阻焊层风险: 如果过孔未正确进行阻焊开窗(即暴露铜环),阻焊油墨会覆盖孔环,使探针无法接触到导电部分。
- 孔内残留物: 孔壁内的残留物(如助焊剂、清洗液)可能导致接触不良。
- 测试探针损伤:
- 探针很容易卡入过孔孔洞中,或被孔边缘刮伤,缩短探针寿命(尤其在高频测试或大批量生产中)。
- 信号完整性问题:
- 对于高速信号,额外的探针接触到过孔会引入阻抗不连续点、寄生电容/电感,可能影响信号质量(尤其在GHz级别)。专用测试点通常设计得更小或进行阻抗控制以最小化影响。
- 过孔结构脆弱性:
- 反复的探针冲击可能损坏过孔周围的铜环或孔壁连接,特别是对于小孔径过孔。
- 测试覆盖范围:
- 某些自动化测试设备(尤其是基于光学定位的飞针测试)可能更容易识别专门设计的、形状明显的测试点,而过孔识别可能稍差(取决于软件算法)。
✅ 如果必须放置或在特定场景下可行,需满足的关键条件
- 强制阻焊开窗:
- 在Gerber文件中明确要求该过孔位置禁止覆盖阻焊油墨(Solder Mask Opening),必须暴露铜环。在PCB设计软件中需将该过孔的阻焊层设置为开窗。
- 使用填塞塞孔或覆盖(Tented)过孔:
- 树脂塞孔: 最优方案。用绝缘树脂填充过孔,然后进行表面研磨平整,再镀铜覆盖。这提供了一个几乎平坦、坚固的表面,极大提高接触可靠性。缺点是增加成本和工艺复杂度。
- 阻焊覆盖过孔: 阻焊油墨覆盖孔口(Tented Via)。这避免了探针插入孔内,但接触面仍不够理想,且必须确保油墨层足够薄或能被探针可靠刺穿(不推荐主要依赖此方式)。
- 足够大的孔环尺寸:
- 过孔的外环直径(Annular Ring)必须足够大(通常建议至少大于探针直径),为探针提供一个稳固的接触区域。一般建议最小环宽0.15mm-0.2mm以上,测试点区域直径不小于0.5mm-0.8mm(具体取决于探针大小)。
- 合适的探针类型:
- 飞针测试使用的尖细探针对小过孔的适应性可能稍好于ICT针床的大型弹簧针。但接触可靠性问题依然存在。
- 非关键信号:
- 仅推荐用于非关键、低速、非精密模拟信号或电源/地的测试点。绝对避免用于高速信号线(如DDR, PCIe, USB等)的测试点。
- 明确标注:
- 在PCB设计文件和装配图中清晰标注该过孔用作测试点。
? 最佳实践建议
- 优先使用专用测试点: 强烈建议在空间允许的情况下,在信号线上单独设计专门的测试焊盘作为测试点。这些焊盘应:
- 具有足够尺寸(如直径≥0.8mm或1mm)。
- 圆形或方形,表面平整。
- 进行阻焊开窗。
- 放置在易于访问的位置(避开高大元件)。
- 与周围元件和走线保持安全距离。
- 可选择泪滴形连接以提高可靠性。
- 过孔测试点作为最后选择: 仅在空间极度受限且信号非关键时考虑使用过孔作测试点,并务必满足阻焊开窗和足够环宽的要求。最好能加上树脂塞孔工艺。
- 电源/地层过孔作为接地测试点: 将用于连接电源或地层的大尺寸过孔(或过孔阵列)暴露并作为接地测试点是比较常见且相对可靠的做法,因为地网络冗余度高,接触要求稍低。
? 总结
将PCB测试点放在过孔上技术上可行,但存在显著的接触可靠性风险,尤其在自动化测试和大批量生产中。这不是推荐的主流做法。优先采用专门设计的测试焊盘。如果因空间限制必须使用过孔作为测试点,务必确保:
- 强制阻焊开窗(暴露铜环)。
- 过孔环宽足够大(建议≥0.5mm)。
- 强烈建议采用树脂塞孔工艺以提供平整接触面。
- 仅限用于非关键信号或地网络。
在设计前务必与PCB制造商沟通其制造能力和建议,并与测试工程师确认测试设备对这类测试点的兼容性和可靠性要求。
PCB过孔工艺详解
过孔,即在覆铜板上钻出所需要的孔,它承接着层与层之间的导通,用于电气连接和固定器件。过孔是PCB生产至关重要且不可缺少的一环。在
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传奇198
2022-09-30 12:06:26
电路板设计为什么要设置测试点?
对学电子的人来说,在电路板上设置测试点(test point)是在自然不过的事了,可是对学机械的人来说,测试点是什么?
资料下载
李伟
2022-02-10 09:32:59
PCB走线中途容性负载反射和接收端容性负载的反射详细说明
很多时候,PCB走线中途会经过过孔、测试点焊盘、短的stub线等,都存在寄生电容,必然对信号造成影响。走线中途的电容对信号的影响要从发射端和接受
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ah此生不换
2021-01-05 17:02:00
不容忽视的PCB测试点,关键时刻可以避免批量事故哦!
** PCB测试点**是啥子?请看下图: 如果你曾经用过NOKIA手机,每次你打开后盖换电池的时候,每次看到的 那两排圆形的点——就是PCB
2024-10-08 06:58:31
在电路板上设置测试点?测试点是什么?
的电子零件或是其焊脚,很有可能会压毁一些电子零件,反而适得其反,所以聪明的工程师就发明了「测试点」,在零件的两端额外引出一对圆形的小点,上面没有防焊(mask),可以让
EDA教程:在PADS中添加表面型测试点
在PCB设计中,我们经常需要对某些信号线增加一些测试点,以便在产品调试中对其信号进行测试。在PADSLayout(PowerPCB)中添加
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