為什么PCB電路板需要做測(cè)試點(diǎn)

  對(duì)學(xué)電子的人來(lái)說(shuō)，在電路板上設(shè)置檢驗(yàn)點(diǎn)（testpoint）是在天然不過(guò)的事了，可是對(duì)學(xué)機(jī)械的人來(lái)說(shuō)，檢驗(yàn)點(diǎn)是什么？

    基本上設(shè)置檢驗(yàn)點(diǎn)的意圖是為了檢驗(yàn)電路板上的零組件有沒(méi)有契合規(guī)范以及焊性，比如說(shuō)想查看一顆電路板上的電阻有沒(méi)有問(wèn)題，最簡(jiǎn)略的方法便是拿萬(wàn)用電表量測(cè)其兩端就可以知道了。

    可是在大批量出產(chǎn)的工廠里沒(méi)有方法讓你用電表慢慢去量測(cè)每一片板子上的每一顆電阻、電容、電感、乃至是IC的電路是否正確，所以就有了所謂的ICT（In-Circuit-Test）自動(dòng)化檢驗(yàn)機(jī)臺(tái)的出現(xiàn)，它運(yùn)用多根探針（一般稱(chēng)之為「針床（Bed-Of-Nails）」治具）一起接觸板子上一切需求被量測(cè)的零件線路，然后經(jīng)由程控以序列為主，并排為輔的方式循序量測(cè)這些電子零件的特性，一般這樣檢驗(yàn)一般板子的一切零件只需求1~2分鐘左右的時(shí)間可以完成，視電路板上的零件多寡而定，零件越多時(shí)間越長(zhǎng)。

    可是假設(shè)讓這些探針直接接觸到板子上面的電子零件或是其焊腳，很有可能會(huì)壓毀一些電子零件，反而適得其反，所以聰明的工程師就發(fā)清楚「檢驗(yàn)點(diǎn)」，在零件的兩端額外引出一對(duì)圓形的小點(diǎn)，上面沒(méi)有防焊（mask），可以讓檢驗(yàn)用的探針接觸到這些小點(diǎn)，而不用直接接觸到那些被量測(cè)的電子零件。

    前期在電路板上面還都是傳統(tǒng)插件（DIP）的時(shí)代，確實(shí)會(huì)拿零件的焊腳來(lái)當(dāng)作檢驗(yàn)點(diǎn)來(lái)用，因?yàn)閭鹘y(tǒng)零件的焊腳夠強(qiáng)健，不怕針扎，可是常常會(huì)有探針接觸不良的誤判現(xiàn)象產(chǎn)生，因?yàn)橐话愕碾娮恿慵?jīng)過(guò)波峰焊（wavesoldering）或是SMT吃錫之后，在其焊錫的表面一般都會(huì)構(gòu)成一層錫膏助焊劑的殘留薄膜，這層薄膜的阻抗十分高，常常會(huì)構(gòu)成探針的接觸不良，所以其時(shí)常?？梢?jiàn)產(chǎn)線的檢驗(yàn)作業(yè)員，常常拿著空氣噴槍拼命的吹，或是拿酒精擦拭這些需求檢驗(yàn)的當(dāng)?shù)亍?/span>

    其實(shí)經(jīng)過(guò)波峰焊的檢驗(yàn)點(diǎn)也會(huì)有探針接觸不良的問(wèn)題。后來(lái)SMT盛行之后，檢驗(yàn)誤判的現(xiàn)象就得到了很大的改善，檢驗(yàn)點(diǎn)的運(yùn)用也被大大地賦予重?fù)?dān)，因?yàn)镾MT的零件一般很軟弱，無(wú)法接受檢驗(yàn)探針的直接接觸壓力，運(yùn)用檢驗(yàn)點(diǎn)就可以不用讓探針直接接觸到零件及其焊腳，不但保護(hù)零件不受傷害，也直接大大地提升檢驗(yàn)的可靠度，因?yàn)檎`判的現(xiàn)象變少了。

    不過(guò)跟著科技的演進(jìn)，電路板的尺寸也越來(lái)越小，小小地電路板上面光要擠下這么多的電子零件都已經(jīng)有些費(fèi)力了，所以檢驗(yàn)點(diǎn)占用電路板空間的問(wèn)題，常常在規(guī)劃端與制造端之間拔河，不過(guò)這個(gè)議題等以后有機(jī)會(huì)再來(lái)談。檢驗(yàn)點(diǎn)的外觀一般是圓形，因?yàn)樘结樢彩菆A形，比較好出產(chǎn)，也比較簡(jiǎn)略讓相鄰探針靠得近一點(diǎn)，這樣才可以添加針床的植針密度。

    1.運(yùn)用針床來(lái)做電路檢驗(yàn)會(huì)有一些機(jī)構(gòu)上的先天上束縛，比如說(shuō)：探針的最小直徑有必定極限，太小直徑的針簡(jiǎn)略折斷毀損。

    2.針間距離也有必定束縛，因?yàn)槊恳桓樁家獜囊粋€(gè)孔出來(lái)，并且每根針的后端都還要再焊接一條扁平電纜，假設(shè)相鄰的孔太小，除了針與針之間會(huì)有接觸短路的問(wèn)題，扁平電纜的干與也是一大問(wèn)題。

    3.某些高零件的周?chē)鸁o(wú)法植針。假設(shè)探針距離高零件太近就會(huì)有磕碰高零件構(gòu)成損傷的風(fēng)險(xiǎn)，別的因?yàn)榱慵^高，一般還要在檢驗(yàn)治具針床座上開(kāi)孔避開(kāi)，也直接構(gòu)成無(wú)法植針。電路板上越來(lái)越難包容的下一切零件的檢驗(yàn)點(diǎn)。

    4.因?yàn)榘遄釉絹?lái)越小，檢驗(yàn)點(diǎn)多寡的存廢屢次被拿出來(lái)評(píng)論，現(xiàn)在已經(jīng)有了一些減少檢驗(yàn)點(diǎn)的方法出現(xiàn)，如Nettest、TestJet、BoundaryScan、JTAG.。。等；也有其它的檢驗(yàn)方法想要替代原本的針床檢驗(yàn)，如AOI、X-Ray，但目前每個(gè)檢驗(yàn)好像都還無(wú)法100%替代ICT。