飞针测试覆盖率计算:盲埋孔与微短路的检测边界

在飞针测试中,“覆盖率” 是衡量测试效果的核心指标 —— 它代表被检测的线路、元件占总待测项的比例。但很多人以为 “覆盖率越高越好”,却不知道覆盖率计算要受三大因素制约:网络表的完整性决定 “该测什么”,盲埋孔的结构限制 “能测到哪”,微短路的特性界定 “能测多细”。本文拆解这三大关键变量,帮你搞懂飞针测试覆盖率的计算逻辑,避开 “看似全覆盖,实则漏关键” 的坑。

一、基础:网络表 —— 覆盖率计算的 “蓝图”

飞针测试覆盖率的计算,首先要明确 “测试范围”,而网络表就是定义这个范围的 “蓝图”。网络表是 PCB 设计软件导出的文件,记录了所有需要导通的 “线路网络”(如电源网络 VCC、信号网络 TX1),以及每个网络包含的测试点(焊盘、过孔)。

1. 网络表如何决定覆盖率基数?

覆盖率的计算公式核心是:测试覆盖率 =(已检测网络数 / 总待测网络数)×100%。这里的 “总待测网络数” 就来自网络表,比如某 PCB 的网络表包含 50 个网络(3 个电源网络、47 个信号网络),若飞针测试检测了 48 个,覆盖率就是 96%。

但要注意,网络表的完整性直接影响基数准确性:

  • 若网络表漏录某信号网络(如 TX2),计算时会默认该网络 “无需测试”,导致实际覆盖率(48/51≈94%)比计算值(96%)低,形成 “虚假高覆盖率”;

  • 若网络表包含 “无效网络”(如设计废弃但未删除的线路),会虚增总待测网络数,让覆盖率计算值偏低(如 48/52≈92%),误导对测试效果的判断。

2. 网络表与测试点的匹配度

每个网络需要至少两个测试点才能检测通断(一个注入信号,一个接收信号),若某网络只有 1 个测试点(如仅一个焊盘),飞针测试无法建立信号通路,该网络会被归为 “不可测网络”,不计入已检测网络数。

比如某 PCB 的 50 个网络中,有 2 个网络因设计问题只有 1 个测试点,总待测网络数实际为 48 个,若检测了 46 个,覆盖率就是 46/48≈95.8%,而非 46/50=92%。因此计算覆盖率时,必须先从网络表中剔除 “不可测网络”,避免基数失真。

二、难点:盲埋孔 —— 覆盖率的 “盲区陷阱”

盲埋孔是多层 PCB 的 “隐藏线路通道”(盲孔连接表层与内层,埋孔连接内层与内层),但飞针测试的探针只能接触 PCB 表面,无法深入内层,这就导致盲埋孔成为覆盖率的 “天然盲区”。

1. 盲埋孔的检测边界

飞针测试对盲埋孔的覆盖,只能通过 “间接检测” 实现:

  • 盲孔:若盲孔一端在表层(有测试点),另一端在内层(无表层测试点),可通过表层测试点注入信号,检测内层相连的表层测试点(如内层 VCC 网络连接的另一个表层焊盘),若信号能传递,说明盲孔导通。但这种方式无法检测盲孔本身的质量(如孔壁铜箔脱落),只能间接推断,覆盖率计算时会归为 “半覆盖”(按 50% 计入已检测项);

  • 埋孔:两端都在内层,无表层测试点,飞针测试无法接触,只能完全归为 “不可测项”,不计入已检测网络数。比如某 6 层 PCB 有 8 个埋孔网络,若总待测网络数 50 个,实际可测网络数为 42 个,即使检测了 42 个,覆盖率也只能算 100%,但这 8 个埋孔的故障风险完全未覆盖。

2. 盲埋孔对覆盖率的实际影响

某通讯设备 PCB(8 层板)的网络表包含 60 个网络,其中 10 个网络依赖盲埋孔:3 个盲孔网络(半覆盖)、7 个埋孔网络(不可测)。计算覆盖率时:

  • 总可测网络数 = 60-7(埋孔不可测)=53 个;

  • 已检测网络数 = 53-2(盲孔未检测) + 3×50%(盲孔半覆盖)=50.5 个;

  • 实际覆盖率 = 50.5/53≈95.3%,而非按全网络计算的 50.5/60≈84.2%。

可见,若忽略盲埋孔的检测边界,直接用总网络数计算覆盖率,会严重低估实际测试效果;反之,若不标注盲埋孔的 “半覆盖” 属性,也会夸大覆盖率的实际意义。

三、局限:微短路 —— 覆盖率的 “精度天花板”

微短路是指线路间存在微小的导电通路(如阻焊层破损导致的 0.1mm 间隙导通),飞针测试虽能检测短路,但受限于探针精度和信号灵敏度,对微短路的覆盖有明确 “精度边界”。

1. 微短路的检测阈值

飞针测试检测短路的核心是测量线路间的 “绝缘电阻”:当绝缘电阻<10Ω 时,判定为短路;当绝缘电阻>100MΩ 时,判定为绝缘良好。但对 “临界微短路”(绝缘电阻 10Ω-100MΩ),飞针测试无法准确判断,会归为 “可疑项”,不计入已检测故障。

比如某 PCB 的相邻信号线间距 0.15mm,因阻焊层破损形成 0.05mm 的微短路,绝缘电阻约 50Ω,飞针测试会判定为 “绝缘不良”,但无法明确是否属于 “功能性短路”(是否影响信号传输),这种情况在覆盖率计算中会按 “部分覆盖”(30%-50%)计入,而非 100% 覆盖。

2. 微短路的空间边界

飞针测试的探针直径通常为 0.2-0.6mm,无法检测间距<0.1mm 的微短路:

  • 若两根信号线间距 0.08mm,存在微短路,探针无法同时接触两根线的测试点(会导致探针碰撞),只能放弃检测,该短路项归为 “不可测”;

  • 若微短路发生在 PCB 边缘或异形区域(如连接器下方),无可用测试点,也无法检测,成为覆盖率的 “盲区”。

某消费电子 PCB 的网络表包含 40 个信号网络,其中 5 个网络存在微短路风险(间距<0.1mm),飞针测试仅能检测 3 个,且其中 1 个为 “临界微短路”(部分覆盖),则:

  • 微短路相关覆盖率 =(2×100% + 1×50%)/5=50%,远低于整体网络覆盖率(如 95%)。

这说明即使整体覆盖率高,关键区域的微短路覆盖仍可能存在短板,需额外关注。

​对工程师来说,计算覆盖率的目的不是追求 “100% 数字”,而是发现 “覆盖短板”—— 比如盲埋孔覆盖率低,可优化 PCB 设计增加测试点;微短路覆盖不足,可补充 AOI 光学检测。只有结合实际应用场景,动态调整测试方案,才能让覆盖率真正反映测试效果,而非沦为 “纸面数据”。

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