PCB檢驗和測試是指在PCB生產過程中對質量控制、最終產品性能和使用期（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產品清除出去，確保PCB產品使用期的可靠性。

 

一、PCB產品質量和可靠性評價

PCB產品質量和可靠性評價一般采用整機所使用的PCB或者測試樣板進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化發展，必須采用AOI（自動光學檢查機）來檢查產品外觀情況，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導通孔內部和外層圖形等有無異?；虺叽邕M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，層間對位與結構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、坐標測量儀或各種測量工具等進行外形、孔經、孔位置、導線寬度與間距、焊盤等的尺寸，位置關系和板面平整度（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備，用于回路（線路）的“通”、“斷”（或“開”、“短”路）測試、導體電阻（導體/導通孔/內層連接）測量、絕緣電阻（回路與回路、層與層之間等）測試、耐電流性（導線、導通孔或鍍通孔）測試和耐電壓性（表面層、層與層之間）的測試。

（5）機械性能測試。

采用各種試驗裝置和工夾具進行銅箔的剝離強度、鍍銅層剝離強度（附著性）、鍍通孔的拉脫強度、延展性、耐折性、耐彎曲性、阻焊劑與標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行耐高低溫度循環性、耐熱沖擊性（氣相/液相，如浮焊試驗）、耐溫濕度循環性、互連應力試驗（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，由于電子產品迅速走向信號高速傳輸和數字化以及多功能化，使基材、PCB產品使用大環境和安裝技術等發生了顯著變化與進步和多樣化。因此，測試和評價的條件與方法也必須作相應的調整與變化。如精細圖形（或精細線寬/間距）和微小電極（連接盤）的粘接強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（粘結強度）的試驗條件與評價等。

  值得注意的還有：由于PCB產品生產周期明顯縮短，因此在進行可靠性評價時，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。為此開發新的試驗方法或加速試驗的方法與評價已成為當務之急。

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

 

二、PCB產品的電氣測試

這里所指的電氣測試是PCB產品中“通”、“斷”或“開”、“短”路的測試，以檢驗PCB產品中的網絡狀態，是否符合原PCB設計要求。由于PCB產品迅速高密度化，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

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。采用網格矩陣針床結構的測試，每個網格節點設有鍍金彈簧

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。

  網格節點尺寸已由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所需測試點與開關電路卡連接，從而省去了網格排列的測試針床，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）分別測試每個網格的“通”、“斷”情況。由于是“串聯”形式進行測試，比起針床的“并聯”測試的速度來得慢，但能對高密度PCB板進行測試。如BGA和µ-BGA，甚至節距小到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每平方英寸11600個測試頭。目前這種方法沒有得到推廣應用。

 

2.2 非接觸式測試

（1）電子束測試。這是靠采集二次發射電子來區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網絡中的某一節點測試盤充電（即N網絡上有充電到一定的電壓值）；

②用電子束探測此網絡的其它節點，如果此節點測試不到二次發射電子，則此網絡存在開路；

③同時對N+1網絡的節點進行測試，如果測試到二次發射電子，則表明N+1網絡與N網絡形成短路。

（2）離子束測試。

（3）光電測試或激光束測試。

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