PCB测试介绍

PCB测试介绍大纲•PCBFunction测试•PCB电气特性测试•PCB信赖性测试•PCB机械(挠折)性测试PCBFunction测试.空板电测.ICT测试空板电测(BareBoardTest)1.空板电测定义.空板电测是SMT未打件之前的电性测试,它是利用多点的测试机测试,采用特定的针盘对板子进行电测,主要检验线路的导能性,判定有无开,短路.2.空板测试方法:空板测试可分为专用型,泛用型,飞针,导电胶与E-beam,电容式及刷测,就目前厂内使用的如下三种方法加以介绍:(a)专用型(Dedicated):仅适用于一种料号,不同料号的板子就无法测试,而且无法回收使用,在测试密度方面,由于探针头粗细的关系,较适合用于0.02”pitch的板子.(b)泛用型(Universal):具有极多测点的标准Grid固定大型针盘,可分别按不同料号制作活动式探针盘,量产时只要改换活动针盘,就可以对不同料号量产测试.(c)飞针型:飞针测试的原理很简单,仅需要两根探针x,y,z,的移动来逐一测试各线路的两个端,因此不需要别外制作昂贵的治具,但是由于是端点测试,因此测速极慢,约为10-40points/sec,所以较适合样品及小量产,在测试密度方面,飞针测试可适用于极高密度板(0.010”)空板电测(BareBoardTest)空板电测(BareBoardTest)测试步骤:测试机以定电压测试,先测导通性,再测绝缘性.测试规格:导通性测试：测试电压10V、电流20mA测试条件：10Ω～100KΩ绝缘性测试：测试电压50V～250V、电流20mA测试条件：100KΩ～20MΩ测试规格与测试质量之关系:•导通性测试规格越趋近0Ω，测试质量越严格•绝缘性测试规格越趋近∞Ω，测试质量越严格空板电测(BareBoardTest)测试点开关（IO）基本组成A治具探针电表IOIOINOUT治具探针ONOFFPASS空板电测测试原理空板电测(BareBoardTest)导通性测试流程图（continuity）AONON1234OPEN空板电测(BareBoardTest)导通性测试流程图（continuity）AONON1234PASS空板电测(BareBoardTest)绝缘性测试流程图（insulation）AONON1234PASSONON空板电测(BareBoardTest)绝缘性测试流程图（insulation）AONON1234SHORTONON空板电测(BareBoardTest)ICT(IN-CIRCUITTEST)测试1、何谓ICT？ICT即在线测试仪（InCircuitTester）,是一大堆高级电表的组合。电表能测到，ICT就能测到，电表测不到，ICT可能也测不到。例如：R//Jumper，则R无法用电表测出，而ICT也测不出。2、ICT能测些什么？Open/Short,R,L,C及PN结（含二极管，三极管，Zener，IC）3、ICT与电表有何差异？ICT可对旁路组件进行隔离（Guarding），而电表不可以。所以电表测不到，ICT可能测得到。例如：R//(R1+R2)，则电表测不出R，只测出R(R1+R2)/(R+R1+R2)，ICT却可测出R。4、ICT与ATE有何差异？ICT只做静态测试，而ATE可做动态测试。即ICT对被测机板不通电（不加Vcc/GND），而ATE则通电。例如：板上有一颗反向器要测，则ATE可测其反向特性，而ICT不能测。ICT(IN-CIRCUITTEST)测试ICT测试原理奥姆定律：R=V/I请各位仔细透彻的理解奥姆定律.R既可认为是电阻，也可认为是其他阻抗，如：Zc容抗、ZL感抗。而V有交流、直流之分。I也一样，有交流、直流之分。这样才可以在学习ICT测试原理时，把握其主脉，因为奥姆定律贯穿其始终，可称得上万能定律！ICT(IN-CIRCUITTEST)测试1.量测R：单个R(mode0,1):利用Vx=IsRx（欧姆定律），则Rx=Vx/Is.信号源Is取恒流（0.1uA—5mA）,量回Vx即可算出Rx值.R//C(mode2):信号源Vs取恒压（0.2V），量回Ix，则Rx=Vs/Ix=0.2V/Ix，算出Rx值.+-Vx=?IsRx+-Vs=0.2VIxRxCICT(IN-CIRCUITTEST)测试R//L(mode3,4,5):信号源取交流电压源Vs，籍相位法辅助.|Y’|Cosθ=YRx=1/Rx,并|Y’|=I’x/Vs故：Rx=1/|Y’|CosθVsIxRxLICT(IN-CIRCUITTEST)测试2.量测C/L：单个C/L（Mode0,1,2,3）：信号源取恒定交流压源VsVs/Ix=Zc=1/2лfCx,求得：Cx=Ix/2лfVsVs/Ix=Zl=2лfLx,求得：Lx=Vs/2лfIxVsIxIxVsCxLxICT(IN-CIRCUITTEST)测试C//R或L//R：籍相位法辅助|Y’|Sinθ=|Ycx|,即ωCx’Sinθ=ωCx求得：Cx=Cx’Sinθ(Cx’=Ix’/2лfVs)|Y’|Sinθ=|Ycx|,即Sinθ/ωCx’=1/ωCx求得：Lx=Lx’/Sinθ(Lx’=Vs/2лfIx’)VsIxCxRIxVsLxRICT(IN-CIRCUITTEST)测试3.量测PN结：（D、Q、IC）信号源0-10V/3mAor30mA可程序电压源,量PN结导通电压4.量测Open/Short：即以阻抗判定：先对待测板上所有Pin点进行学习,R25Ω即归为ShortGroup，然后Test时进行比较，R5Ω判定为Short，R55Ω判为Open.ICT(IN-CIRCUITTEST)测试5.Guarding(隔离)的实现：当Rx有旁路（R1）时，Ix=Is-I1≠Is,故：Vx/Is≠Rx此时取A点电位Va,送至C点，令Vc=Va,则：I1=(Va-Vc)/R1=0,Is=Ix从而：Vx/Is=RxVx+-IsIxI1ABCICTVaVbVcWhenVc=VaI1=(Va-Vc)/R1=0RxR1+-U?32674ICT(IN-CIRCUITTEST)测试开路&短路测试原理在开路&短路自我学习(open&shortlearning)时,系统会自动将量测点之间阻抗小于25Ω的点聚集成不同的短路群(shortgroups);在开路测试(opentest)时,在任一短路群(shortgroups)中任何两点之阻抗不得大于55Ω,反之即是开路测试不良(openfail).短路测试(shorttest)时分成三种情况,若有其中以下的情况发生,则判定短路测试不良(shorttest).•在短路群(shortgroups)中任何一点与非短路群中任一点之阻抗一点阻抗小于5Ω.•不同短路群中任两点之阻抗小于5Ω.•非短路群中任两点之阻抗小于5Ω.ICT(IN-CIRCUITTEST)测试ICT测试的局限性在实际的电路板上,大量的各式主,被动组件通过串,并联方式连接起来,下述情形,ICT无法测试或无法准确测试.1.探针不可即的零件一般来说,每个零件的两端(或各引脚)所在的铜箔均有探针触及才可测试.2.小电容并联大电容,小电容不可测.3.大电阻并联小电阻,大电阻不可测.4.大电阻//大电容,大电阻无法准确测试.5.小电容//小电阻,小电容无法准确测试.ICT(IN-CIRCUITTEST)测试6.与小电感并联的较大电阻,不可测.7.电容并联电感,两者往往都不可测.8.二极体//小电阻,二极体插反或漏件均不可测.9.与跳线或电感并联的二极体(L//D,J//D)不可测.10.两个二极体同向并联,其中一个漏件或空焊不可测.11.电容的极性.12.小电感错件为跳线或被短路.13.IC内性能不良14.CONNECTOR,打开的SWITCH缺件或插反不可测.15.可调电阻,热敏电阻无法准确测试.ICT(IN-CIRCUITTEST)测试PCB电气特性测试.耐电压测试.特性阻抗测试.介电绝缘电阻测试.表面绝缘电阻测试特性阻抗测试耐电压测试1.特性阻抗测试1.1目的：测试高频讯号在PCB传输线中传播所遇到的阻力1.2所用之仪器：TDR1.3主要步骤：1.4判定标准：TDR-TimeDomainReflectometryA.SingleEndImpedance:50±10%ΩB.DifferentialImpedance(差动特性阻抗):100±10%Ωb.将测试探针扎于测试点上,施加上升时间35ps的差动讯号于每对相邻的LVDS细线路上,扣除前后接头效应,以软件换算等于500ps上升时间讯号所造成的阻抗值.1.3.1清洁板子以酒精擦拭待测试线路端点至少30秒1.3.2烘烤板子将板子放置烤箱烘烤49~60oC,min2hr1.3.3进行特性阻抗试验a.将烘烤后的板子放置室温.耐电压测试2.耐电压测试2.1目的：针对信赖性实验，测试电路板线路间介质所能承受电压之特性2.2所用之仪器：2.3主要步骤：2.3.1取板子a.戴手套b.取待测板子(以报废板为优先)c.拿取板边,避免板面刮伤2.3.2清洁板子b.打开耐电压器,依客户或IPC设定测试条件(测试电压500+15/-0VDC,30+3-0sec,漏电流0.5mA.)以酒精擦拭待测试线路端点至少30秒2.3.3烘烤板子将板子放置烤箱烘烤49~60oC,min3hr2.3.4进行耐电压试验a.将烘烤后的板子放置室温.2.4判定标准：经过30秒的测试后,亮绿灯表示OK,红灯表示NG介层绝缘电阻3.介层(表面)绝缘电阻3.1目的：测试印刷电路板线路与线路间之绝缘性.3.2所用之仪器：3.3主要步骤：3.3.1烘烤取待测成品板放入烤箱中烘(50±5oC,24hr)3.3.2测试a.从烤箱中用夹子取出试验板,置于架上使其温度降至温为止b.使用高阻计量测testcoupon绝缘阻值(量测电压500VDC)3.4.判定标准：500MΩ(IPC6012A-3.9.4Class2)注:因介层绝缘电阻与表面绝缘电阻测试方法一样.c.记录量测数值信赖性测试一.目的:建立产品信赖性(可靠度)试验项目及标准以确保产品之质量.二.适用范围:一般板及HDI板的在制品及成品,包括制程之自主检查.信赖性测试三.试验项目1.离子污染度试验2.剥离试验3.焊锡性试验4.热油试验5.拉力试验6.热应力试验8.冷热冲击试验9.抗溶剂试验10.湿气及绝缘电阻试验11.SMTPad重工模拟试验12.孔重工模拟试验13.沾锡天平14.SO2疏孔性实验7.高湿气测试15.镍面SEM/EDS测试16.耐腐蚀测试离子污染度试验四.具体试验方法1.离子污染度试验1.1试验目的测试印刷电路板污染程度1.2所用到仪器1.3主要步骤1.3.1取样至MRB取板子或取待出货的板子1.3.2清洗板子至成型去清洗板子,板子清洗完后要戴手套取出1.3.3测试板子进行离子污染度测试操作,依离子残余量测试机SOP1QQ43-117来操作(确认异丙醇液位高于板子)1.3.4数据记录与归还将试验结果记录于报告中.实验完的板子要归还至原取得单位1.4判定标准NaCl含量须≦6.4ug/in2剥离试验2.剥离试验2.1试验目的：测试S/M,文字,油墨及镀层附着在铜面上的强度是否合格.2.2所用之材料：3M胶带(编号600,1/2”宽)2.3主要步骤：2.3.1剪胶带将3M胶带剪下约2”长然后黏在板上,再用手套紧压胶带,将胶带中的气泡全部赶出2.3.2撕胶带迅速将胶带以水平于测试板的方向拉起(压好胶带至拉起胶带不可超过1分钟)2.3.3.结果记录将试验结果记录于报告中2.4判定标准目视所撕起的胶带,不准有S/M,文字油墨或镀层残留其上.焊锡性实验3.焊锡性实验3.1目的：测试板子吃锡状况,以确保焊锡质量.3.2所用之仪器：3.3主要步骤：3.3.1涂flux取待测板,用夹子夹住板子,在板面上涂flux3.3.2吃锡3.3.3记录结果将试验结果记录下来3.4判定标准吃锡须达95%以上热油实验4.热油实验4.1目的: