PCB部落格 - 為什麼fr4 pcb需要測試點？

對於那些用fr4 pcb學習電子的人來說，在電路板上設定測試點是很自然的，但對於那些學習力學的人來說測試點是什麼？

基本上，設定測試點的目的是測試電路板上的元件是否符合規格和可焊性。 例如，如果你想檢查電路板上的電阻是否有故障，最簡單的方法是用萬用表量測它的兩端。 然而，在大規模生產的工廠裏，你沒有辦法用電錶慢慢量測每塊板上的每個電阻、電容、電感甚至IC電路是否正確，所以有了所謂的ICT（線上測試）自動測試機， 它使用多個探針（通常稱為“釘床”夾具）同時接觸板上所有需要量測的部件和電路，然後通過程式控制，以順序為主，並行為輔，依次量測這些電子部件的特性。 一般情况下，只需1到2分鐘即可測試通用板的所有部件。 根據電路板上零件的數量，零件越多，時間越長。 然而，如果允許這些探針直接接觸板上的電子部件或其焊脚，很可能會破壞一些電子部件，從而適得其反。 囙此，這位聰明的工程師發明了測試點，它在零件的兩端引出一對圓形的小點。 上表面沒有掩模，囙此測試探針可以接觸這些小點，而不是直接接觸被測電子部件。

在電路板上仍使用傳統挿件（DIP）的早期，確實會將零件的焊脚用作測試點，因為傳統零件的焊腿足够堅固，可以針刺，但經常會出現對探針接觸不良的誤判， 由於波峰焊或SMT吃錫後，通常會在普通電子零件的焊料表面形成焊膏助焊劑的殘留膜，該膜的阻抗很高，經常導致探針接觸不良。 囙此，當時經常看到生產線的測試操作人員經常用氣槍用力吹氣，或者用酒精擦拭需要測試的地方。

事實上，波峰焊後，探針在測試點也會接觸不良。 後來，SMT盛行後，測試誤判的情况大大改善，測試點的應用也被賦予了很大的責任，因為SMT的零件通常很脆弱，無法承受測試探針的直接接觸壓力，所以使用測試點可以避免探針直接接觸零件及其焊脚， 這不僅保護了零件不受損壞，而且間接地大大提高了測試的可靠性，因為誤判的次數减少了。 然而，隨著科學技術的發展，電路板的尺寸越來越小。 在小電路板上擠這麼多電子零件是很困難的。 囙此，測試點佔用電路板空間的問題往往是設計端和製造端之間的拉鋸戰。 然而，這個問題將在稍後我們有機會時進行討論。 測試點的外觀通常是圓形的，因為探針也是圓形的，更容易生產，更容易使相鄰的探針彼此靠近，從而新增針床的針頭種植密度。

1.在使用針床進行電路測試時，存在一些制度限制。 例如，探針的最小直徑有一定的限制，直徑太小的針頭容易斷裂和損壞。

2.引脚之間的距離也是有限的，因為每個引脚必須從一個孔中出來，並且每個引脚的後端必須用扁平電纜焊接。 如果相鄰的孔太小，除了引脚之間的接觸短路問題外，扁平電纜的干擾也是一個大問題。

3.有些高的地方不能種針。 如果探頭離高處太近，就會有與高處碰撞造成損壞的風險。 此外，由於零件較高，通常需要在測試夾具的針床上開一個孔來避免，這也間接導致針頭植入失敗。 電路板上越來越難以容納的所有部件的測試點。

4.隨著電路板越來越小，測試點的數量已經被反復討論。 現在有一些减少測試點的方法，如Net測試、test Jet、Boundary Scan、JTAG等； 還有其他測試方法想要取代原來的針床測試，如AOI和X射線，但現時每種測試似乎都無法100%取代ICT。

關於ICT的植針能力，我們應該詢問匹配的夾具製造商，即測試點的最小直徑和相鄰測試點之間的最小距離。 通常，會有一個期望的最小值和可以達到的最小值。 然而，有規模的製造商會要求最小測試點和最小測試點之間的距離不應超過多少點，否則夾具也容易損壞fr4 pcb。