四线式阻抗量测解读

一般量測方式
優點：
• 夾持方便、快速 • 適用大部分的待測樣品
缺點： •當產品規格要求較嚴謹無法忽略細部阻抗時 •產品端子間距較小時 •當測試板的線長不統一時，扣除線阻的時候容易
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2020/11/14
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四線式量測方法的應用
PCB設計
PCB設計 DUT銲板
母端PCB
銲線 or 銲pin 進行測試
2020/11/14
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接觸阻抗量測原理
2020/11/14
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一般量測方式
各式夾具介紹(1)
2020/11/14
H(CUR)
H(POT)
挾持式測試治具: 一般常用CR測試夾頭,直接夾持較大型的測試點， 也是較通用的測試夾頭‧ Ex. : Audio Jack Series、USB Series…..
r1 r3
r2 r4
開爾文連接有兩個要求：對於每個測試點都有一條激勵線F和一條檢測線S，二者嚴格分
開，各自構成獨立回路；同時要求S線必須接到一個有極高輸入阻抗的測試回路上，使流
過檢測線S的電流極小，近似為零。
上圖中r表示引線電阻和探針與測試點的接觸電阻之和。由於流過測試回路的電流為零，
在 r3，r4上的壓降也為零，而激勵電流 I在r1、r2上的壓降不影響I在被測電阻上的壓降，
在連接器測量接觸電阻時，標準四線式測量是將恆流源電流流入待測連接器相接端子 R(CONN.)，並將兩根電流線和電壓端的兩根電壓線分離開，使得電壓測量端的電壓 不在是恆流源兩端的直接電壓。 從圖中細部來解說，四線式測量法比通常的二線式測量法多了兩根導線，分開了電壓 測量端與恆流源兩端連線。由於電壓測量端與恆流源端為各自獨立迴路，恆流源與待 測電阻R(CONN.)、導線H(CUR)、L(CUR)構成一個迴路。送至電壓測量端的電壓只 有R(CONN.)兩端的電壓，導線H(CUR)、L(CUR)電壓沒有送至電壓端。因此，導線 電阻H(CUR) 和L(CUR)對測量結果沒有影響。導線電阻H(POT) 和L(POT)對測量有 影響，但影響很小，由於電壓測試迴路的輸入阻抗（MΩ級）遠大於導線電阻（Ω 級），因此四線測量法測量小電阻的準確度很高，這是對量測阻值性能測試的最精確 的方法。
所以電壓表可以準確測出 Rt兩端的電壓值，從而準確測量出R t的阻值。測試結果和r無關,
有效地減小了測量誤差。
按照作用和電位的高低，這四條線分別被稱為高電位施加線（HF）、低電位施加線
（LF2）020、/11/1高4 電位檢測線（HS）和低電位檢測線（LS）。
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接觸阻抗量測原理
以HP4338B機型來說:
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四線式阻抗量測說明
•接觸阻抗量測原理 •一般量測方式 •四線式量測方式的應用
2020/11/14
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接觸阻抗量測原理
開爾文連接測試技術
當被測電阻阻值小於幾歐， 測試引線的電阻和探針與測試點的接觸 電阻與被測電阻相比已不能忽略不計時， 若仍採用兩線測試方法必將導致測試誤 差增大。此時可採用開爾文連接方式 （或稱四線測試方式）來進行測試，
H(POT)
L(CUR)
L(POT)
2020/11/14
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四線式量測方法的應用
範例 1 : BBR SERIES
四線式量測夾持方式:
Pin1 CR = H(CUR)-1 & H(POT)-1 +L(HUR)-1 & L(POT)-1
以此類推!!!
L(CUR)-1 & 2 L(POT)-1 & 2
L(CUR)-3 & 4 L(POT)-3 & 4
H(CUR)-1
H(POT)-1 H(POT)-4 & 5 H(CUR)-4 & 5 H(CUR)-2 & 3
H(POT)-2 & 3
2020/11/14
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四線式量測方法的應用
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一般量測方式
各式夾具介紹(2)
H(CUR) H(POT)
2020/11/14
勾線式測試治具: 適合使用在Cable端的CR量測‧亦可與其他 夾具混合使用‧ Ex. : 含Cable之產品(USB Series Cable ...)
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一般量測方式
各式夾具介紹(3)
H(POT)
H(CUR)
2020/11/14
公端PCB
2020/11/14
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四線式量測方法的應用
銲線 or 銲pin
2020/11/14
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四線式量測方法的應用
進行測試
自製快速測試治具
H(CUR) H(POT)
L(CUR)
L(POT)
Note: 此程序僅以PCB板端來說明!!
2020/11/14
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四線式量測方法的應用
電路跑法
H(CUR)
銲接點
可能影響的樣品實際CR值的因素： 1. Line1 & 3–此部份有可能會因會PCB製程的不穩定造成每一片
PCB在相同的位置，會有不同的CR值‧ 2. Line 2 & 4 – 會因為夾持的位置不同而且些微的差異!!
3. 銲點的部份 – 不注意的空銲會造成CR值的偏高!!
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Line 2 Line 1
一般量測方式
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Line 4
Βιβλιοθήκη Baidu
Line 3
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BBR SERIES為例:
DUT的實際CR值應為 機台實測值-(Line1+ Line2 + Line 3 + Line 4)
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一般量測方式
Line 2
Line 1
銲接點
Line 3
Line 4 一般量測方法之示意圖
四線式阻抗量測說明
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Presented By Victory 2009/03
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四線式阻抗量測說明
接觸阻抗(Contact Resistance)為連接器產業在可 靠度測試中，一項最常進行也是最基本的電氣特性 需求之ㄧ‧ 目前整個產業所使用的接觸阻抗測試機(微歐姆計) 大都為四線式量測的機台，但是在進行測試的時候， 卻都局限於夾具或是產品過小的關係而無法完全發 揮機台本身的功能!造成測試結果的不穩定或是重現 性不佳，甚至因為本身治具製程的問題，造成結果 的誤判‧
探棒式測試頭 適合使用在平面可施加壓力的測試點上‧ Ex. : PCB端的測試點‧
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一般量測方式
各式夾具介紹(4)
H(POT) H(CUR)
2020/11/14
四線式測試治具: 此夾具可將測試起始點移至待測物的端子腳， 故可真實的呈現產品的CR值‧適合用於產品測 試點過小或是規格較嚴謹時使用‧ Ex. : BBR Series ……產品‧