PCB檢驗和測試是指在PCB生產(chǎn)過程中對質(zhì)量控制、最終產(chǎn)品性能和使用期（壽命）可靠性等的檢驗和測試。通過這些檢驗和測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)量和可靠性評價

PCB產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性評價一般采用整機(jī)所使用的PCB或者測試樣板進(jìn)行下列項目檢驗與測試，然后加以評價。

（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）表面有無外觀異常，如傷痕、顏色、污染物、殘留物、明顯的開路與短路等的觀察。

  隨著高密度化和精細(xì)化發(fā)展，必須采用AOI（自動光學(xué)檢查機(jī)）來檢查產(chǎn)品外觀情況，甚至采用掃描電鏡（SEM）來檢查與測量銅箔表面微腐蝕、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異?；虺叽邕M(jìn)行評價，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，層間對位與結(jié)構(gòu)的情況以及各種老化試驗后的情況等等。

（3）尺寸檢查。

采用工具顯微鏡、坐標(biāo)測量儀或各種測量工具等進(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）的測量與評價。

（4）電氣性能測試。

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

（5）機(jī)械性能測試。

采用各種試驗裝置和工夾具進(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)記符號的附著性和硬度等的測試。

（6）老化（使用期可靠性）試驗。

采用各種試驗裝置進(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）、耐溫濕度循環(huán)性、互連應(yīng)力試驗（IST）等的測試與評價。

（7）其它的試驗。

采用各種試驗裝置進(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）、耐遷移性等的試驗與評價。

 

  近幾年來，由于電子產(chǎn)品迅速走向信號高速傳輸和數(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，測試和評價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)度與絕緣特性的測試，薄型多層板的特性阻抗控制與測量，耐遷移性試驗、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）的試驗與評價、使用無鉛化焊料的耐熱性（粘結(jié)強(qiáng)度）的試驗條件與評價等。

  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)行可靠性評價時，縮短試驗和評價時間和降低試驗與評價成本已顯得越來越重要。為此開發(fā)新的試驗方法或加速試驗的方法與評價已成為當(dāng)務(wù)之急。

以上這些試驗與評價的條件與方法將在PCB的生產(chǎn)過程、最終產(chǎn)品和產(chǎn)品老化（使用壽命）的試驗與評價中，選擇相關(guān)的項目進(jìn)行試驗與評價。

 

二、PCB產(chǎn)品的電氣測試

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

各類PCB“通”、“斷”測試如下圖所示。

                                                                              通用針床測試
                                                      有夾具測試｛
                                                                              專用針床測試
                               接觸式測試｛                       移動探針（飛針）測試
                                                      無夾具測試｛
  “開”“短”路測試｛                                               萬能無夾具測試（UFT）
                                                           電子束測試
                               非接觸式測試｛離子束測試
                                                          光束測試或激光測試

 

          圖1  PCB電測試技術(shù)

2.1、接觸式測試

2.1.1 有夾具的針床測試

（1）通用針床測試。采用網(wǎng)格矩陣針床結(jié)構(gòu)的測試，每個網(wǎng)格節(jié)點設(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試夾具中的硬針頂入接觸。另一端與開關(guān)電路卡連接。要求針尖與板面測試點的接觸壓力大于259克，方能保證接觸良好。

  網(wǎng)格節(jié)點尺寸已由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）專用針床測試。采用按PCB所需測試點與開關(guān)電路卡連接，從而省去了網(wǎng)格排列的測試針床，但必須制作專用的測試夾具。

  同樣地存在著高密度化帶來的測試極限和損傷測試點問題。

2.1.2 無夾具測試

（1）移動探針（飛針）測試。

  它通過兩面移動探針（多對）分別測試每個網(wǎng)格的“通”、“斷”情況。由于是“串聯(lián)”形式進(jìn)行測試，比起針床的“并聯(lián)”測試的速度來得慢，但能對高密度PCB板進(jìn)行測試。如BGA和µ-BGA，甚至節(jié)距小到0.30mm也能勝任。但也存在著碰傷測試點問題。

（2）萬能無夾具測試（UFT）。測試頭交錯地以陣列排布，形成雙密度測試基底。如此高密度便能保證PCB無論按任何方向放置在測試平臺上，測試點都能被2個以上測試頭測試到。這種測試頭密度可達(dá)每平方英寸11600個測試頭。目前這種方法沒有得到推廣應(yīng)用。

 

2.2 非接觸式測試

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

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

②用電子束探測此網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點，如果此節(jié)點測試不到二次發(fā)射電子，則此網(wǎng)絡(luò)存在開路；

③同時對N+1網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點進(jìn)行測試，如果測試到二次發(fā)射電子，則表明N+1網(wǎng)絡(luò)與N網(wǎng)絡(luò)形成短路。

（2）離子束測試。

（3）光電測試或激光束測試。

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