优化ICT测试夹具的PCB设计

来源：时间: 2025/06/30 09:03:00 阅读: 194

但是，要使 ICT 有效，您的 PCB 设计必须针对可测试性进行优化。本指南是一本关于可测试性 ICT 设计的综合手册，提供了简化 ICT 夹具 PCB 布局的实用技巧和策略。无论您是关注 ICT 测试点指南、ICT 的 PCB 布局、测试焊盘放置还是 ICT 夹具的工具孔，我们都能为您提供可行的见解，以改进您的设计流程。

在捷配PCB，我们了解创建可测试设计的重要性，从而在生产过程中节省时间并降低成本。在这篇博客中，我们将深入探讨可测试性设计（DfT）的原则，并提供一种针对 ICT 夹具优化 PCB 的分步方法。让我们从基本要素开始，并制定高级策略，以确保您的电路板为高效测试做好准备。

什么是 ICT，为什么可测试性设计很重要？

在线测试（ICT）是 PCB 制造中使用的一种强大的测试方法，用于在生产过程的早期检测制造缺陷。通过使用带有探头的专用测试夹具，ICT 在大多数情况下无需通电即可检查完全组装的电路板上的各个组件和连接。此过程可识别组件值不正确、焊接缺陷和短路等问题，确保只有高质量的电路板才能投入生产。

然而，ICT 的有效性在很大程度上取决于 PCB 的测试设计质量。这就是 ICT 可测试性设计发挥作用的地方。设计不佳的 PCB 可能缺乏可接近的测试点，或者将组件放置在阻碍探头的方式，从而导致测试不完整或昂贵的重新设计。通过从一开始就采用 DfT 原则，您可以最大限度地降低这些风险，缩短测试时间，并降低总体生产成本。

ICT PCB 测试治具

ICT 中可测试性设计（DfT）的关键原则

可测试性设计是一种专注于在制造过程中使您的 PCB 更易于测试的方法。当应用于 ICT 时，DfT 可确保您的电路板布局支持高效的探头访问、准确的测试和最小的干扰。以下是优化 ICT PCB 布局要遵循的核心原则。

1. 在设计阶段的早期规划测试点

DfT 最关键的方面之一是确保 PCB 上有足够的测试点供 ICT 探针访问关键节点。测试点是小的、裸露的金属焊盘或通孔，探头可以接触这些点以测量信号或检查连接性。如果没有适当的规划，您最终可能会得到电路板上不可测试的区域，从而导致潜在的缺陷溜走。

以下是一些需要遵循的 ICT 测试点指南：

在每个网络上放置测试点：理想情况下，每个电网（元件之间的连接）应至少有一个测试点。这确保了 ICT 期间的全面覆盖。
尺寸很重要：测试垫应足够大，以便可靠地接触探针。通常建议最小直径为 1.0 mm （40 mil），但对于高密度电路板，1.5 mm （60 mil）更好。
间距是关键：使测试点保持至少 2.5 mm （100 mil）的距离，以避免探头干扰。此间距允许准确瞄准，而不会对相邻点造成损害。
可及性：尽可能将测试点放在 PCB 的底部，因为大多数 ICT 夹具都是从下方探测的。避免将它们放置在大型组件下方或被散热器或连接器遮挡的区域。

通过遵守这些准则，您可以确保您的设计支持全面的测试并减少遗漏缺陷的机会。

2. 优化测试焊盘放置以便探头访问

有效的测试焊盘放置与测试点规划密切相关。焊盘放置不当会导致探针错过目标或在电路板上造成机械应力。以下是一些最佳实践：

统一网格对齐：如果可能，将测试板以网格模式排列。许多 ICT 夹具设计为在标准网格间距（例如，2.54 mm 或 100 mil）下工作，从而简化了夹具设计并降低了成本。
避免边缘：不要将测试垫放置在离电路板边缘太近的地方（至少保持 3 mm 的间隙），以防止在测试过程中探针错位。
清晰的标记：使用丝网印刷标记在您的设计文件中清楚地标记测试点。这有助于在夹具设置和出现问题时进行故障排除。

正确的放置不仅可以提高测试精度，还可以通过减少由于未对准而对探头造成的磨损来延长 ICT 夹具的使用寿命。

PCB 测试焊盘放置

3. 为 ICT 夹具安装工具孔

优化设计的另一个关键因素是包括 ICT 夹具的工具孔。这些孔用于精确对准测试夹具内的 PCB，确保探针与测试点准确接触。如果没有正确的对准，即使是设计最好的测试点也可能变得无效。

请考虑以下工具孔提示：

数量和位置：至少使用两个工具孔，最好是三个，放置在 PCB 的相对对角线上。这确保了稳定的定位并最大限度地减少了旋转误差。
非电镀孔：不应电镀工具孔以保持尺寸精度。电镀可能会引入影响对齐的细微变化。
尺寸和公差：工具孔的常见直径为 3.175 mm （125 mil），具有 ±0.05 mm 的严格公差，以确保与夹具销精确配合。

通过精心设计工具孔，您可以显著提高 ICT 的可重复性和准确性，尤其是对于大批量生产。

4. 简化组件放置以实现可访问性

组件放置直接影响 ICT 的易用性。拥挤的布局或放置在测试点上的组件可能会阻碍探头访问，使测试变得困难或不可能。请遵循以下提示，以获得 ICT 的测试友好型 PCB 布局：

使组件远离测试点：在测试焊盘周围保持至少 2 mm 的间隙，以避免来自电容器或连接器等高组件的干扰。
标准化组件方向：将组件沿一致的方向对齐，以简化夹具设计并降低探针碰撞的风险。
最小化底部组件：由于 ICT 探针通常从底部进入电路板，因此请将这一侧的元件限制为仅必要的元件，并确保它们不会阻碍测试点。

这些步骤有助于创建一个支持高效测试而不影响板卡功能的布局。

ICT 优化高级策略

除了基础知识之外，您还可以应用一些高级技术来进一步增强 PCB 的可测试性。这些策略对于标准 DfT 实践可能无法满足的复杂或高密度设计特别有用。

1. 在设计软件中使用特定于测试的图层

现代 PCB 设计工具允许您为测试点和注释创建专用层。通过将测试相关元素分离到自己的层中，您可以轻松地与制造和测试团队共享此信息。这减少了夹具设计过程中的误差，并确保所有测试点都得到考虑。

2. 在设计过程中模拟探针接触

在最终确定布局之前，请使用设计软件或咨询您的测试团队来仿真 ICT 过程。检查潜在的探针干扰，尤其是在电路板的密集区域。一些工具甚至可以模拟探针弹簧力（通常每个探针 100-200 克），以确保测试垫能够承受反复接触而不会损坏。

3. 平衡测试覆盖率与成本

虽然每个网络上都有一个测试点是理想的，但对于大型或复杂的电路板来说，这并不总是具有成本效益的。优先考虑关键网络的测试点，例如电源线或高速信号（例如，100 MHz 以上的信号），这些网络的缺陷可能会导致重大问题。与您的测试团队合作，确定所需的最小测试覆盖率——通常 85-90% 的 NET 是大多数项目的实际目标。