Detailed explanation of PCB circuit board electrical measurement technology

1. 电气测试

在生产过程中 PCB板,难免​​会因外界因素造成短路、断路、漏电等电气缺陷。 此外,PCB不断向高密度、细间距、多层次发展。 如果不及时将有缺陷的板子剔除出来,让其流入制程,势必造成更多的成本浪费。 因此,除了过程控制的改进,测试技术的改进也可以为PCB厂商提供降低废品率、提高产品良率的解决方案。

印刷电路板

在电子产品的生产过程中,由于缺陷造成的成本损失在各个阶段都有不同程度。 检测越早,修复成本越低。 当在制造过程的不同阶段发现 PCB 有缺陷时,“10 法则”通常用于评估补救成本。 例如,空白板生产出来后,如果可以实时检测到板内的断路,通常只需要修线改善缺陷,或者最多丢失一块空白板; 但是如果没有检测到开路,就等板子出货后,下游组装工完成零件的安装,炉锡和IR重熔,但此时检测到电路断开。 一般下游组装商会要求空板制造公司补偿零件和繁重的人工成本。 ,检验费等。如果更不幸的是,组装机的测试中没有发现有缺陷的板子,而是进入了整个系统的成品,如电脑、手机、汽车配件等。此时时间,测试发现的损失将及时是空板。 一百倍,一千倍,甚至更高。 因此,对于PCB行业来说,电气测试是为了早期发现电路功能缺陷。

下游厂商通常要求PCB厂商进行100%的电气测试,因此他们会与PCB厂商就测试条件和测试方法达成一致。 因此,双方将首先明确以下项目:

1.测试数据来源和格式

2. 测试条件,如电压、电流、绝缘和连通性

三、设备生产方式及选型

4.测试章节

5. 维修规范

在PCB制造过程中,必须测试三个阶段:

1.内层蚀刻后

2.外电路蚀刻后

3.成品

在每个阶段,通常会有 2 到 3 次 100% 测试,将有缺陷的板子筛选出来,然后返工。 因此,测试站也是分析过程问题的最佳数据收集来源。 通过统计结果,可以得到开路、短路等绝缘问题的百分比。 繁重工作后,将进行检查。 对数据进行排序后,可以通过质量控制的方法找到解决问题的根本原因。

2、电气测量方法和设备

电气测试方法包括:Dedicated、Universal Grid、Flying Probe、E-Beam、Conductive Cloth (Glue)、Capacity And Brush test (ATG-SCANMAN),其中最常用的设备有XNUMX种,分别是专用测试机、通用测试机和飞针测试机。 为了更好地了解各种设备的功能,下面将比较三种主要设备的特点。

1. 专用测试

特殊测试之所以是特殊测试,主要是因为所使用的夹具(Fixture,例如电路板电气测试的针板)只适用于一种料号,不能测试不同料号的板。 并且无法回收。 测试点数方面,单面板可测试10,240点以内,双面8,192点以内。 在测试密度方面,由于探针头的厚度,它更适合间距或更大的板。

2. Universal Grid test

The basic principle of the general-purpose test is that the layout of the PCB circuit is designed according to the grid. Generally, the so-called circuit density refers to the distance of the grid, which is expressed in terms of pitch (sometimes it can also be expressed by hole density) ), and the general test is based on this principle. According to the hole position, a G10 base material is used as the mask. Only the probe at the hole position can pass through the mask for electrical testing. Therefore, the manufacture of the fixture is simple and fast, and the probe The needle can be reused. General-purpose test has a standard Grid fixed large needle plate with extremely many measuring points. The needle plates of the movable probe can be made according to different material numbers. When mass production, the movable needle plate can be changed to mass production for different material numbers. test.

另外,为了保证完成的PCB板电路系统的流畅性,需要使用高压(如250V)多点通用电气测试主机对电路板进行开路/短路电气测试。板与针板有特定的接触。 这种万能试验机称为“自动试验设备”(ATE,Automatic Testing Equipment)。

The general-purpose test points are usually more than 10,000 points, and the test with a test density or is called an on-grid test. If it is applied to a high-density board, it is out of on-grid design due to too close spacing, so it belongs to off-grid For testing, the fixture must be specially designed, and the test density of general-purpose testing is usually up to QFP.

3.飞针测试

飞针测试的原理很简单。 只需要两个探针移动x、y、z就可以一一测试每个电路的两个端点,所以不需要额外制作昂贵的治具。 但是因为是终点测试,测试速度很慢,大约10-40点/秒,所以更适合样品和小批量生产; 在测试密度方面,飞针测试可以应用于非常高密度的电路板。