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PCB檢驗(yàn)和測(cè)試是指在PCB生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)質(zhì)量控制、最終產(chǎn)品性能和使用期（壽命）可靠性等的檢驗(yàn)和測(cè)試。通過(guò)這些檢驗(yàn)和測(cè)試把不良或有缺陷的PCB產(chǎn)品清除出去，確保PCB產(chǎn)品使用期的可靠性。

 

一、PCB產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性評(píng)價(jià)

PCB產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性評(píng)價(jià)一般采用整機(jī)所使用的PCB或者測(cè)試樣板進(jìn)行下列項(xiàng)目檢驗(yàn)與測(cè)試，然后加以評(píng)價(jià)。

（1）外觀檢查。

采用目視或放大鏡檢查產(chǎn)品（原輔材料與PCB等）表面有無(wú)外觀異常，如傷痕、顏色、污染物、殘留物、明顯的開(kāi)路與短路等的觀察。

  隨著高密度化和精細(xì)化發(fā)展，必須采用AOI（自動(dòng)光學(xué)檢查機(jī)）來(lái)檢查產(chǎn)品外觀情況，甚至采用掃描電鏡（SEM）來(lái)檢查與測(cè)量銅箔表面微腐蝕、內(nèi)層表面氧化處理、鉆孔孔壁粗糙度等情況。

（2）顯微剖切斷面檢查。

采用金相顯微鏡觀察鍍通孔或?qū)變?nèi)部和外層圖形等有無(wú)異?；虺叽邕M(jìn)行評(píng)價(jià)，如鉆孔孔壁粗糙度情況，孔壁去鉆污情況、鍍層厚度分布與缺陷情況，層間對(duì)位與結(jié)構(gòu)的情況以及各種老化試驗(yàn)后的情況等等。

（3）尺寸檢查。

采用工具顯微鏡、坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或各種測(cè)量工具等進(jìn)行外形、孔經(jīng)、孔位置、導(dǎo)線寬度與間距、焊盤等的尺寸，位置關(guān)系和板面平整度（翹曲度、變形）的測(cè)量與評(píng)價(jià)。

（4）電氣性能測(cè)試。

采用各種電性能測(cè)試設(shè)備，用于回路（線路）的“通”、“斷”（或“開(kāi)”、“短”路）測(cè)試、導(dǎo)體電阻（導(dǎo)體/導(dǎo)通孔/內(nèi)層連接）測(cè)量、絕緣電阻（回路與回路、層與層之間等）測(cè)試、耐電流性（導(dǎo)線、導(dǎo)通孔或鍍通孔）測(cè)試和耐電壓性（表面層、層與層之間）的測(cè)試。

（5）機(jī)械性能測(cè)試。

采用各種試驗(yàn)裝置和工夾具進(jìn)行銅箔的剝離強(qiáng)度、鍍銅層剝離強(qiáng)度（附著性）、鍍通孔的拉脫強(qiáng)度、延展性、耐折性、耐彎曲性、阻焊劑與標(biāo)記符號(hào)的附著性和硬度等的測(cè)試。

（6）老化（使用期可靠性）試驗(yàn)。

采用各種試驗(yàn)裝置進(jìn)行耐高低溫度循環(huán)性、耐熱沖擊性（氣相/液相，如浮焊試驗(yàn)）、耐溫濕度循環(huán)性、互連應(yīng)力試驗(yàn)（IST）等的測(cè)試與評(píng)價(jià)。

（7）其它的試驗(yàn)。

采用各種試驗(yàn)裝置進(jìn)行耐燃燒性、耐溶劑性、清潔度、可焊性、焊接耐熱性（回流焊、再流焊等）、耐遷移性等的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)。

 

  近幾年來(lái)，由于電子產(chǎn)品迅速走向信號(hào)高速傳輸和數(shù)字化以及多功能化，使基材、PCB產(chǎn)品使用大環(huán)境和安裝技術(shù)等發(fā)生了顯著變化與進(jìn)步和多樣化。因此，測(cè)試和評(píng)價(jià)的條件與方法也必須作相應(yīng)的調(diào)整與變化。如精細(xì)圖形（或精細(xì)線寬/間距）和微小電極（連接盤）的粘接強(qiáng)度與絕緣特性的測(cè)試，薄型多層板的特性阻抗控制與測(cè)量，耐遷移性試驗(yàn)、高頻特性（基板的高頻特性或高GHZ帶、銅箔處理層的絕緣電阻等）的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)、使用無(wú)鉛化焊料的耐熱性（粘結(jié)強(qiáng)度）的試驗(yàn)條件與評(píng)價(jià)等。

  值得注意的還有：由于PCB產(chǎn)品生產(chǎn)周期明顯縮短，因此在進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)時(shí)，縮短試驗(yàn)和評(píng)價(jià)時(shí)間和降低試驗(yàn)與評(píng)價(jià)成本已顯得越來(lái)越重要。為此開(kāi)發(fā)新的試驗(yàn)方法或加速試驗(yàn)的方法與評(píng)價(jià)已成為當(dāng)務(wù)之急。

以上這些試驗(yàn)與評(píng)價(jià)的條件與方法將在PCB的生產(chǎn)過(guò)程、最終產(chǎn)品和產(chǎn)品老化（使用壽命）的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)中，選擇相關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)與評(píng)價(jià)。

 

二、PCB產(chǎn)品的電氣測(cè)試

這里所指的電氣測(cè)試是PCB產(chǎn)品中“通”、“斷”或“開(kāi)”、“短”路的測(cè)試，以檢驗(yàn)PCB產(chǎn)品中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，是否符合原PCB設(shè)計(jì)要求。由于PCB產(chǎn)品迅速高密度化，針床接觸式的測(cè)試已走到了極限，今后必然要走向非觸的測(cè)試方法上來(lái)。

各類PCB“通”、“斷”測(cè)試如下圖所示。

                                                                              通用針床測(cè)試
                                                      有夾具測(cè)試｛
                                                                              專用針床測(cè)試
                               接觸式測(cè)試｛                       移動(dòng)探針（飛針）測(cè)試
                                                      無(wú)夾具測(cè)試｛
  “開(kāi)”“短”路測(cè)試｛                                               萬(wàn)能無(wú)夾具測(cè)試（UFT）
                                                           電子束測(cè)試
                               非接觸式測(cè)試｛離子束測(cè)試
                                                          光束測(cè)試或激光測(cè)試

 

          圖1  PCB電測(cè)試技術(shù)

2.1、接觸式測(cè)試

2.1.1 有夾具的針床測(cè)試

（1）通用針床測(cè)試。采用網(wǎng)格矩陣針床結(jié)構(gòu)的測(cè)試，每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)設(shè)有鍍金彈簧

針和彈簧針座，彈簧針座的一端呈圓形凹槽以便于測(cè)試夾具中的硬針頂入接觸。另一端與開(kāi)關(guān)電路卡連接。要求針尖與板面測(cè)試點(diǎn)的接觸壓力大于259克，方能保證接觸良好。

  網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)尺寸已由2．54mm走向1.27mm、0.635mm、0.50mm，甚至小到0.30mm，故障率高，已到了極限。

（2）專用針床測(cè)試。采用按PCB所需測(cè)試點(diǎn)與開(kāi)關(guān)電路卡連接，從而省去了網(wǎng)格排列的測(cè)試針床，但必須制作專用的測(cè)試夾具。

  同樣地存在著高密度化帶來(lái)的測(cè)試極限和損傷測(cè)試點(diǎn)問(wèn)題。

2.1.2 無(wú)夾具測(cè)試

（1）移動(dòng)探針（飛針）測(cè)試。

  它通過(guò)兩面移動(dòng)探針（多對(duì)）分別測(cè)試每個(gè)網(wǎng)格的“通”、“斷”情況。由于是“串聯(lián)”形式進(jìn)行測(cè)試，比起針床的“并聯(lián)”測(cè)試的速度來(lái)得慢，但能對(duì)高密度PCB板進(jìn)行測(cè)試。如BGA和µ-BGA，甚至節(jié)距小到0.30mm也能勝任。但也存在著碰傷測(cè)試點(diǎn)問(wèn)題。

（2）萬(wàn)能無(wú)夾具測(cè)試（UFT）。測(cè)試頭交錯(cuò)地以陣列排布，形成雙密度測(cè)試基底。如此高密度便能保證PCB無(wú)論按任何方向放置在測(cè)試平臺(tái)上，測(cè)試點(diǎn)都能被2個(gè)以上測(cè)試頭測(cè)試到。這種測(cè)試頭密度可達(dá)每平方英寸11600個(gè)測(cè)試頭。目前這種方法沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。

 

2.2 非接觸式測(cè)試

（1）電子束測(cè)試。這是靠采集二次發(fā)射電子來(lái)區(qū)別充電與非充電的測(cè)試點(diǎn)，從而來(lái)判斷“開(kāi)”、“短”路。其步驟如下：

①對(duì)N網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點(diǎn)測(cè)試盤充電（即N網(wǎng)絡(luò)上有充電到一定的電壓值）；

②用電子束探測(cè)此網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點(diǎn)，如果此節(jié)點(diǎn)測(cè)試不到二次發(fā)射電子，則此網(wǎng)絡(luò)存在開(kāi)路；

③同時(shí)對(duì)N+1網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試到二次發(fā)射電子，則表明N+1網(wǎng)絡(luò)與N網(wǎng)絡(luò)形成短路。

（2）離子束測(cè)試。

（3）光電測(cè)試或激光束測(cè)試。

  總之，PCB產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來(lái)的，更確切地說(shuō)是在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制而生產(chǎn)出來(lái)的。PCB產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)很多工序過(guò)程才生產(chǎn)出來(lái)的，所以PCB產(chǎn)品質(zhì)量是各個(gè)生產(chǎn)工序生產(chǎn)質(zhì)量綜合的結(jié)果，如最終產(chǎn)品合格率是各個(gè)生產(chǎn)工序半成品合格率之積的結(jié)果。也就是說(shuō)PCB產(chǎn)品質(zhì)量好壞主要是由最差的生產(chǎn)工序、設(shè)備和操作人員等來(lái)決定的，這充分說(shuō)明PCB產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的重要性。