Análisis de tecnología de prueba general de PCB

Uno, la introducción

Con la aparición de productos de circuitos integrados a gran escala, la instalación y prueba de PCB se ha vuelto cada vez más importante. La prueba general de la placa de circuito impreso es la tecnología de prueba tradicional de la industria de PCB.

La tecnología de prueba eléctrica universal más antigua se remonta a finales de la década de 1970 y principios de la de 1980. Dado que en ese momento todos los componentes adoptaron un paquete estándar (Pitch 100mil) y PCB solo tenían un nivel de densidad THT (tecnología de orificio pasante), los fabricantes de máquinas de prueba europeos y estadounidenses diseñaron una máquina de prueba de rejilla estándar. Siempre que los componentes y el cableado de la PCB estén dispuestos de acuerdo con la distancia estándar, cada punto de prueba caerá en el punto de cuadrícula estándar, porque todos los PCBS se pueden usar en ese momento, por lo que se denomina máquina de prueba universal.

ipcb

, gracias al desarrollo de la tecnología de envasado de semiconductores, los componentes comienzan a tener un paquete más pequeño y la encapsulación SMT (SMT), la densidad estándar de prueba universal comenzó a no aplicarse, luego, a mediados de los noventa, los fabricantes estadounidenses y europeos también introdujeron un doble máquina de prueba de densidad, combinada con el uso de una determinada máquina de conexión a la red de fabricación de pendientes de acero y un accesorio para convertir los puntos de prueba de PCB, Con la madurez gradual del proceso de fabricación de HDI, las pruebas universales de doble densidad no pueden cumplir completamente con los requisitos de las pruebas, por lo que alrededor del año 2000, los fabricantes europeos de máquinas de prueba lanzaron una máquina de prueba universal de cuadrícula de densidad cuádruple.

Second, the key technology of general testing

1. Switching element

Para cumplir con los requisitos de prueba de la mayoría de HDI PCBS, el área de prueba debe ser lo suficientemente grande, generalmente con los siguientes tamaños estándar: 9.6 × 12.8 (pulgadas), 16 × 12.8 (pulgadas), 24 × 19.2 (pulgadas), en el caso de cuadrícula completa de doble densidad, los puntos de prueba de los tres tamaños anteriores son respectivamente 49512, 81920, 184320, el número de componentes es de hasta cientos de miles, El elemento de conmutación es un componente central para garantizar la estabilidad de la prueba y se requiere que tenga una alta resistencia a la presión (& GT; 300 V), baja fuga y otras propiedades, y las propiedades eléctricas como el valor de resistencia deben ser equilibradas y consistentes, por lo que este tipo de componentes deben pasar por un estricto cribado y detección, generalmente con transistores o tubos de efecto de campo como componentes de conmutación.

Advantages and disadvantages of crystal triode:

Ventajas: bajo costo, fuerte capacidad de descomposición antiestática, alta estabilidad;

Disadvantages: current drive, complex circuit, need to isolate base current (Ib) influence, high power consumption

Ventajas y desventajas de FETS:

Ventajas: impulsado por voltaje, circuito simple, no afectado por la corriente base (Ib), bajo consumo de energía

Desventajas: alto costo, descomposición electrostática fácilmente, necesidad de agregar medidas de protección electrostática, la estabilidad no es alta, por lo que aumentará el costo de mantenimiento.

2. Independence of grid points

Cuadrícula completa

Cada cuadrícula tiene un bucle de conmutación independiente, es decir, cada punto ocupa un grupo de elementos y líneas de conmutación, toda el área de prueba puede tener cuatro veces la densidad de la aguja.

Compartir cuadrícula

Debido a la gran cantidad de elementos de conmutación en la red completa y la complejidad del circuito, es difícil de realizar, por lo que algunos fabricantes de pruebas utilizan la tecnología de uso compartido de la red para hacer que varios puntos en diferentes áreas compartan un grupo de elementos y circuitos de conmutación, de modo que para reducir la dificultad del cableado y la cantidad de elementos de conmutación, lo que se denomina Share Grid. Uno de los principales defectos de las cuadrículas compartidas es que si los puntos en un área se han ocupado por completo, los puntos en el área compartida ya no se pueden usar, reduciendo así la densidad del área a una sola densidad. Por lo tanto, todavía existe un cuello de botella de densidad en las pruebas de HDI en un área grande.

3. Composición estructural

Construcción modular

Todas las matrices de interruptores, las piezas de conducción y los componentes de control están altamente integrados en un conjunto de módulos de tarjetas de interruptores, el módulo puede combinar libremente el área de prueba y puede ser intercambiable, con baja tasa de fallas, mantenimiento y actualización simples, pero de alto costo.

Estructura de la herida

La malla está compuesta por una aguja de resorte de enrollamiento y una tarjeta de interruptor de separación, que tiene un gran volumen y no hay espacio para actualizar, y es difícil de mantener en caso de falla.

4. Estructura del accesorio

Accesorio de estructura de aguja larga

Generalmente se refiere a que la aguja de acero tiene 3.75 “(95.25 mm) de la estructura del accesorio, la ventaja de una gran pendiente de la aguja, el área de la unidad puede ser puntos de aguja dispersos que la estructura de aguja corta más del 20% ~ 30%. Pero la resistencia estructural es pobre, la producción de accesorios debe prestar atención para fortalecer.

Accesorio de estructura de aguja corta

Generalmente se refiere a que la aguja de acero tiene una estructura de fijación de 2.0 ″ (50.8 mm), la ventaja de la resistencia estructural es buena, pero la pendiente de la aguja es pequeña.

5. Software auxiliar (CAM)

El soporte CAM adecuado es importante en las pruebas universales de alta densidad y consta de dos componentes principales:

Análisis de redes y generación de puntos de prueba;

Asistente de producción de luminarias.

Como resultado del proceso de producción del accesorio de muchos parámetros (como la estructura de la capa del accesorio, la apertura del orificio, la distancia del orificio de seguridad, la estructura del pilar, etc.) se ven muy afectados el efecto de la prueba del accesorio, esta parte debe ser asignada por la capacitación de ingenieros calificados del fabricante, y resumir constantemente la experiencia, con el fin de hacer un mejor accesorio.

Three, double density and four density comparison

Primero, podemos terminar la placa de doble densidad de cuatro densidades que no se puede probar, el resorte en la cama porque la densidad de la red de la aguja y la densidad del punto de prueba en el accesorio de prueba de PCB para diferentes aceros deben tener una cierta pendiente, encienda la rejilla que puede estar fuera de la red, el acero Angle está, sin embargo, limitado por la estructura, no puede ser infinitamente más, En general, agujas de acero de doble densidad

La pendiente (la distancia de desplazamiento horizontal de la aguja de acero en el accesorio) es de hasta 700 mil y la densidad de cuatro es de 400 mil. Entonces, es posible producir el fenómeno de no poder plantar la aguja, cuántas de esas agujas se pueden calcular.

Además, obviamente puede mejorar la prueba en los resultados de la prueba de tasa falsa y arrugas, densidad de celosía de cuatro dimensiones por pulgada cuadrada 400 puntos, doble densidad en 200 puntos, los mismos puntos en un accesorio en la parte inferior y el área de la aguja pueden reducir la mitad, Por lo tanto, el uso de cuatro densidades puede reducir el ángulo de acero, el accesorio bajo la condición de la misma altura, La misma placa de prueba de pendiente y aguja de cuatro densidades es básicamente la mitad de la doble densidad, el efecto de la aguja de acero en ángulo tiene una gran influencia en la prueba, la pendiente es la distancia vertical se reduce, la presión del pasador de resorte disminuirá y el accesorio en cada capa de El acero en la dirección vertical de resistencia aumenta, conduce a un acero en mal estado antes del contacto con el PAD. Además, en el proceso de moldeo hacia arriba y hacia abajo, el extremo de la aguja de acero inclinada en contacto con LA PCB tendrá un deslizamiento relativo en la superficie de la PAD. Si la resistencia del accesorio no es buena y está deformada, la aguja de acero se atascará en el accesorio. En este momento, la presión de la aguja de acero sobre el PAD será mucho mayor que la fuerza elástica de la aguja del resorte del lecho de agujas, lo que provocará una hendidura en casos graves. La pendiente de la aguja de acero de cuatro densidades es más pequeña que la doble densidad, hay más espacio para instalar columnas de soporte en el accesorio, por lo que la estructura del accesorio es más estable. Otra ventaja de una pendiente más pequeña es que reduce el tamaño del agujero, reduciendo así la posibilidad de rotura del agujero.

Para BGA con espaciado PAD de 20 mil distribuidos uniformemente, la pendiente máxima de dispersión de la aguja es 600 mil para la prueba de doble densidad y 400 mil para la prueba de cuatro densidades. El número de puntos que se pueden organizar mediante la prueba de doble densidad es 441, aproximadamente 0.17 pulgadas2 y 896, aproximadamente 0.35 pulgadas2, respectivamente. Básicamente es una doble densidad, de un lugar.