第一次设计PCB电路板时，设计者很容易将全部精力投入到功能实现、布局设计和元器件选型中。
而可测试性（Testability，PCB设计核心指标，指电路板便于后续电气性能测试、故障排查的特性）这一关键设计要素，却常常被忽视。
若在设计阶段未对电路板的验证与确认流程做好规划，即便布线设计再精巧，后续的调试、检测以及量产化升级也会变得举步维艰。
一、为什么可测试性设计（DFT）不能忽视？
可测试性会直接影响电路板的三大核心：良率、可靠性和生产成本。
事实上，测试环节的成本最高可占PCB总生产成本的30%。
很多初学者容易陷入一个误区：把可测试性设计（DFT）当作布局完成后的“附加工作”。
但真正的DFT，是一种贯穿设计全程的理念——从原理图绘制到布局布线，每一步都考虑后续测试的便捷性，让电路板在全生命周期内都能轻松实现检测、测量和验证。
提前融入DFT原则，能最大限度减少产品缺陷、简化生产流程，避免后期调试“卡壳”。
二、先搞懂：何为可测试性设计（DFT）？
简单来说，可测试性设计（DFT），是一系列设计技巧和布局决策的集合。
其核心目的只有一个：确保电路板的关键电路，在生产、使用的各个阶段，都能被便捷地接入测试、完成参数测量和性能评估。
具体来说，DFT包含这些关键设计：
测试点的合理布置
元器件的贴装规划
电路的功能模块划分
自动化测试方法的适配
一句话总结：好的DFT设计，能让电路板“好测”，进而实现“好修、好量产”。
三、常见的PCB测试方法（新手必看）
PCB的生产和验证环节，会用到多种测试方法，每种方法都有明确的测试目的。新手在布局前，一定要先搞懂这些测试方式，才能精准匹配 DFT 设计。
01
裸板测试（Bare Board Testing）
测试目的：元器件装配前，验证铜箔的连通性和绝缘性（避免先天“断路”“短路”）。
核心细节：包含网络连通性测试和绝缘耐压测试（hi-pot tests）；可根据产量选择两种方式——
飞针测试：灵活性高，无需专用夹具，适合样机/小批量，速度较慢；
夹具式测试：速度快，效率高，适合大批量生产，成本较高。
02
在线测试（ICT）
测试目的：元器件装配后，检测短路、开路及元器件参数错误（比如电阻焊错阻值、电容漏液）。
核心细节：采用针床夹具（bed-of-nails fixture，由多根测试探针组成，实现电路板与测试设备的电气连接）测试，是大批量生产的“标配”。
关键设计要求：测试焊盘的尺寸、间距必须统一，且需预留定位基准点（fiducials，PCB上的专用标记，保证测试精度）。
03
飞针测试（Flying Probe Testing）
测试目的：无需专用夹具，对装配完成的电路板进行电气性能测试。
核心细节：适合样机试制和中小批量生产，成本低、灵活性高；
关键设计要求：测试点无遮挡、间距合理，探针可轻松接触电路板顶层和底层。
04
功能测试（Functional Testing）
测试目的：在实际工作环境下，评估电路板的整体性能（最贴近真实使用场景）。
核心细节：电路板通电运行，通过激励、监测信号，验证系统是否符合设计预期；
关键设计要求：需搭载固件程序，预留输入/输出（I/O）接口，方便信号激励和观测（比如UART、I2C、SPI等调试接口）。
05
边界扫描测试（JTAG）
测试目的：通过扫描链，测试数字电路的内部连接情况（适合高密度数字系统，比如单片机、FPGA电路）。
核心细节：需符合IEEE 1149.1标准，且预留可便捷接入的JTAG接口（建议布置在电路板边缘，方便测试）。
06
视觉/自动光学/X光检测
测试目的：识别元器件装配缺陷，比如贴装偏移、焊点虚焊、元器件缺失等。
核心细节：人工检测易出错，自动光学检测（AOI）和X光检测是量产主流；
X光检测重点：适合检测隐蔽焊点（比如BGA封装器件、过孔焊点）和高密度电路板。
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四、环境与应力测试：保障长期可靠性
除了电气性能测试，PCB的长期可靠性也需要通过“极限测试”验证——这类测试能发现常规测试中无法检测的潜在缺陷（比如焊点疲劳、材料老化）。
新手注意：样机阶段可选择性测试，但量产级设计（尤其是汽车、工业、航空航天领域）必须严格执行。
01
常见的应力测试类型
温度循环测试：反复承受极端高低温，模拟实际温度波动，检测焊点疲劳、材料分层；
振动测试：模拟设备运行中的振动，检测焊点、连接器是否松动（适合车载、工业设备）；
湿度/腐蚀测试：模拟高湿、盐雾环境，检测电路板是否出现电迁移、镀层降解；
机械弯曲/跌落测试：测试PCB物理耐久性（适合便携式设备，比如手机、手环）。
02
常用行业标准（新手可参考）
这类测试有明确的行业标准，设计者可根据产品场景选择适配标准：
IPC-9701：重点关注表面贴装组件的焊点可靠性；
IPC-TM-650：涵盖热冲击、绝缘电阻、可焊性等详细测试方法；
MIL-STD-810：军用标准，适用于极端环境下的PCB测试；
IEC 60068：国际通用标准，涵盖温度、湿度、振动等测试。
小贴士：可通过选择合适的基材、预留机械间隙、涂覆三防漆（conformal coating，提升耐潮、防腐蚀能力），提升PCB的抗应力能力。
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五、提升可测试性的5个实用技巧（新手直接用）
DFT设计不用复杂，掌握这5个技巧，就能大幅提升PCB的可测试性，避免后期返工。
01
规范测试点设计
在电源轨、时钟线、复位信号、数据通路等关键网络上，必须布置测试点；
标准尺寸：测试焊盘直径建议35密耳（mil，PCB设计常用单位，1mil=0.0254mm），间距至少100mil；
禁忌：不要将测试点布置在元器件下方或探针无法接触的区域。
02
保证元器件可接触性
元器件摆放间距不宜过小，建议至少100mil，方便测试探针和检测工具接触；
小技巧：保持IC芯片贴装方向一致，减少检测时的人为误差。
03
强化“可观测性”和“可控制性”
这是DFT的核心原则，新手一定要牢记：
可观测性：能测量电路板内部的信号状态（比如预留测试焊盘、调试接口）；
可控制性：能在测试时激励、调控电路信号（比如增加跳线、引出复位线、使能引脚）。
小技巧：增加状态指示灯，直观判断电路工作状态。
04
电路按功能分区，独立可测
将PCB划分为多个独立功能模块（比如电源模块、模拟模块、数字模块），每个模块可单独测试；
实现方法：在模块之间串联零欧姆电阻或设置可拆卸跳线，避免模块间相互干扰。
05
高速信号兼顾可测试性与信号完整性
高速信号（比如USB、HDMI）的测试点，可能导致阻抗不连续，引发信号反射、串扰；
解决方案：在敏感节点串联电阻保护，或让测试点略微偏离主传输线，兼顾测试和信号质量。
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六、初学者DFT分步实施流程（一步都别漏）
新手不用慌，按照这个流程一步步来，就能轻松融入DFT设计，避免遗漏关键步骤。
第一步：原理图阶段（提前规划）
No.1
明确需要监测、调控的信号，将测试点、调试接口、指示灯直接融入原理图；
制定测试策略：明确验证内容、测试方法、所需设备。
第二步：布局阶段（严格执行）
No.2
按照测试要求，规范测试点尺寸、间距、位置；
核对设计：用ECAD工具的DFT分析功能，或人工审核，检查关键测试点是否可接触。
第三步：交付前（协同确认）
No.3
将测试方案、DFT设计细节，同步给PCB制造商和装配厂；
重点确认：设计是否适配厂家的测试设备，避免生产后修改。
七、新手必看：DFT最佳实践总结
最后，整理几个新手最容易踩坑的点，以及对应的最佳实践，帮你少走弯路：
尽早和生产厂家沟通，明确测试设备的限制（比如测试点尺寸、间距要求）；
适配AOI检测：预留定位基准点，增加清晰的丝印标识；
高速信号设计：增加测试耦合板（test coupon，与PCB同时制作的测试样片，用于检测阻抗、信号完整性）；
JTAG接口：布置在板边，方便测试，且在原理图中做好标注；
不要忽视细节：哪怕是一个测试点的位置、一个丝印的清晰度，都可能影响测试效率。
总结
对于PCB新手来说，可测试性设计（DFT）不是“加分项”，而是“必选项”。
它不是复杂的理论，而是贯穿设计全程的思维——从原理图到布局，从测试规划到交付确认，每一步多考虑“是否好测试”，就能避免后期调试的“噩梦”，提升产品可靠性，降低生产成本。
文章来源：Cadence
