捷配PCB分享提升PCB可测试性实用设计策略
创始人
2025-06-25 20:39:06
0次

为什么可测试性对PCB设计很重要?

PCB的设计不仅要关注功能实现、电气性能和可制造性,还必须考虑可测试性。可测试性指的是电路板在制造后能否快速、准确、低成本地进行功能验证、故障定位和质量检验。对很多产品来说,测试环节决定了交付效率和返修成本。

如果没有良好的可测试性,即使电路设计本身没有问题,也可能在量产中出现大量误判、漏测或返工,带来时间和金钱的浪费。特别是在自动化测试和批量测试中,可测试性设计是保障产线效率和质量的关键。

因此,从最初的原理图设计阶段开始,就应将可测试性作为一项核心考虑。

二、PCB测试的基本原理和类型

1. 电路板测试方式分类

PCB常见的测试方式主要有以下几种:

  • ICT(In-Circuit Test,在线测试):通过探针接触测试点,检测元件开路、短路、电阻、电容、电感等参数;
  • FCT(Functional Test,功能测试):模拟实际运行环境,检测整个电路的功能是否符合设计;
  • Flying Probe Test(飞针测试):适合小批量或原型板,不需针床,灵活性高;
  • Boundary Scan(边界扫描):通过芯片的JTAG接口进行逻辑级测试;
  • AOI(自动光学检查):通过相机检查焊接缺陷、器件错位、极性错误等;
  • X-Ray测试:检测BGA焊点、夹层空洞等不可见缺陷。

每种测试方法都有不同的适用范围,设计中要根据产品特性和测试资源选择合适方式。

2. 可测试性设计的核心要点

提高PCB的可测试性,本质上就是在设计时提前考虑以下问题:

  • 是否能为每个关键节点提供稳定的探测点;
  • 是否保证了测试信号的隔离性与一致性;
  • 是否为探针、夹具等物理结构预留了足够空间;
  • 是否考虑了测试程序对电路状态的控制路径;
  • 是否有易于自动化分析的信号结构。

这些设计细节决定了后续测试能否顺利开展。

三、提升可测试性的设计方法

1. 设置充分的测试点

测试点是测试系统连接电路的关键。设计中应在每个重要信号、电源轨、地线、控制信号、时钟线上设置测试点。

建议:

  • 每个信号至少设置一个单独的探测点;
  • 使用焊盘直径1.0 mm左右,便于针床或飞针探测;
  • 测试点可用专用焊盘,也可在元件引脚上加标记;
  • 对于密集区域,可使用Via-in-pad或微型测试点。

在布线密度较高时,测试点位置需要提前规划,避免后期无处可加。

2. 避免测试点遮挡或失效

如果测试点被元器件、贴片封装遮挡,将导致无法测试。所以需要:

  • 将测试点放在器件外侧或空白区域;
  • 与元件之间保持足够距离,一般不少于1.5 mm;
  • 禁止将测试点布在BGA下方;
  • 对于关键器件,可设计测试延长引出线。

此外,所有测试点表面应无阻焊覆盖,以保证探针接触可靠。

3. 保证测试点的电连接清晰

测试点必须连接在目标网络上,不能仅连接元件引脚或中间节点。为保证测试精度,建议:

  • 避免多个测试点连接到同一网络;
  • 为测试用的上拉、下拉电阻单独设置测试点;
  • 电源和地的测试点要分布均匀,便于参考电位;
  • 有屏蔽或保护电路的信号,应在前级设置测试点。

同时,不应出现悬空测试点,即与实际电路无连通的假焊盘。

4. 统一测试点布局,便于夹具制作

在量产测试中,常用针床夹具。为了简化夹具设计,提高对准精度,应使测试点分布整齐,排列规则。

设计建议:

  • 测试点尽量排列成矩阵、行列;
  • 区分模拟、数字、电源信号的区域;
  • 将功能测试和ICT测试的点分开排布;
  • 所有测试点应尽可能集中在同一面;
  • 重要测试点使用定位孔或参考点对齐。

统一的布局不仅利于夹具定位,也有助于程序维护。

5. 设计测试控制信号

在FCT测试中,需要控制电路的运行状态。可以设置如下控制点:

  • 强制复位引脚;
  • 电源开关控制点;
  • 模拟量输入点;
  • 通信接口(如UART、I2C、SPI)测试引脚;
  • 测试固件触发脚。

这些信号可通过跳线、拨码开关或测试点实现。设计中应明确测试路径与工作路径分离,避免测试状态干扰正常运行。

6. 为测试预留接口

复杂产品中,可以预留标准通信接口,便于调试和功能测试。常见接口包括:

  • JTAG;
  • UART串口;
  • USB调试接口;
  • SWD(ARM Cortex系列);
  • 特定的模拟接口。

这些接口既可用于测试,也可用于固件下载、调试分析。接口应结构稳固、易插拔、占位小。

7. 加入可测试性分析环节

使用EDA工具的DFT(Design for Testability)分析功能,可以在设计阶段评估测试覆盖率。

可以通过:

  • 自动检查未设置测试点的网络;
  • 分析相邻信号间串扰风险;
  • 检查通孔阻焊影响;
  • 模拟夹具探针接触区域;
  • 生成测试点网表与BOM数据。

分析完成后再修改设计,有助于减少测试遗漏和后期返工。

四、可测试性设计中的常见错误与优化建议

错误1:没有测试点或过少

一些设计仅在电源和复位点加测试点,忽略了功能信号测试,后期无法有效判断问题。建议所有关键网络都加最少一个探针。

错误2:测试点被焊盘或元件遮住

如果测试点被贴片器件、热缩管、电容挡住,就算布了也无法探测。应确保测试点位置暴露,表面无遮挡。

错误3:测试点重叠或太密

测试点之间距离太近,会导致夹具探针干涉、短路。建议测试点中心距大于2 mm,必要时适当简化非关键信号点。

错误4:测试点位置不一致

如果相同产品的多个版本测试点位置变化,会造成夹具不兼容,增加测试成本。测试点布置应保持稳定性。

良好的可测试性不仅提升产线效率,也增强后期维修能力,是PCB产品设计不可或缺的一部分。在捷配PCB,我们随时为您的项目提供量身定制的高质量 PCB 制造和组装服务,为您的旅程提供支持。

相关内容

正泰电源取得多路输出反激电...
国家知识产权局信息显示,上海正泰电源系统有限公司取得一项名为“多路...
2026-09-14 01:04:06
园林股份再出手!拟购华澜微...
业绩接连亏损之下,园林股份(605303)欲再度加码半导体业务。9...
2026-09-14 01:03:58
美股半导体股暗盘集体下挫
每经AI快讯,9月13日,美股半导体板块在暗盘交易中集体走低。美光...
2026-09-14 01:03:52
浙商证券:在AI驱动算力设...
人民财讯9月13日电,浙商证券研报认为,AI算力重塑PCB需求结构...
2026-09-14 01:03:46
股市必读:9月11日和辉光...
截至2026年9月11日收盘,和辉光电(688538)报收于2.2...
2026-09-14 01:03:31
股市必读:博敏电子(603...
截至2026年9月11日收盘,博敏电子(603936)报收于20....
2026-09-14 01:03:26
国产AI芯片大卖,上半年谁...
(本文作者为 半导体产业纵横,钛媒体经授权发布) 文 | 半导...
2026-09-13 22:56:32
“未给英伟达供货!”“5天...
记者|黄胜 张益铭 编辑|程鹏 黄胜 张益铭 杜恒峰 校对|张锦河...
2026-09-13 22:56:23
原创 ...
不知道大家有没有过这种细思极恐的经历: 前一秒刚和朋友聊完想换个双...
2026-09-13 22:56:11

热门资讯

园林股份再出手!拟购华澜微控股... 业绩接连亏损之下,园林股份(605303)欲再度加码半导体业务。9月12日,园林股份披露了一则收购股...
美股半导体股暗盘集体下挫 每经AI快讯,9月13日,美股半导体板块在暗盘交易中集体走低。美光科技暗盘跌超3%,现报945.79...
浙商证券:在AI驱动算力设备升... 人民财讯9月13日电,浙商证券研报认为,AI算力重塑PCB需求结构,高阶产品成长确定性增强。全球PC...
股市必读:9月11日和辉光电现... 截至2026年9月11日收盘,和辉光电(688538)报收于2.2元,上涨1.38%,换手率3.34...
股市必读:博敏电子(60393... 截至2026年9月11日收盘,博敏电子(603936)报收于20.88元,上涨10.01%,涨停,换...
东软集团中标:昆明市中医医院电... 证券之星消息,根据天眼查APP-财产线索数据整理,根据昆明市中医医院9月10日发布的《昆明市中医医院...
微波炉保险丝频繁烧断怎么办,东... 微波炉作为现代家庭使用频率极高的电器,其安全性一直备受关注。当遇到保险丝频繁烧断的问题时,许多用户往...
奥比中光获得发明专利授权:“一... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示奥比中光(688322)新获得一项发明专利授权,专利名为“一种...
杰瑞股份:公司销售的电力设备主... 证券之星消息,杰瑞股份(002353)09月12日在投资者关系平台上答复投资者关心的问题。 投资者提...
晶芯半导体申请一种IGBT封装... 国家知识产权局信息显示,东莞市晶芯半导体有限公司申请一项名为“一种IGBT封装结构及封装方法”的专利...