PCB电测流程简介及问题分析

目录

1引言 (1)

2 PCB测试的重要性 (1)

3 PCB电性测试技术的分析 (2)

3.1电性测试的一般要求 (2)

3.2影响PCB的测试因素 (2)

3.3电性能测试技术分类及原理 (2)

3.3.1四端测试的原理 (3)

3.3.2 电容法测试原理 (3)

3.3.3接触式测试 (3)

3.3.4非接触式测试 (4)

4 现代几种常见的测试设备及方法 (4)

4.1电测的方法与设备 (4)

4.2几种常见的测试方法的比较 (5)

5泛用型(UNIVERSAL GRID)测试的基本流程 (6)

6测试结果 (10)

6.1两种最主要的报废缺陷 (10)

6.1.1开路 (10)

6.1.2短路 (10)

6.2出现开短路的原因 (10)

7对提高测试效率的设想 (10)

7.1拼版形式对测试效率的影响 (10)

7.2歪针现象的排除方法 (11)

8结论 (11)

致谢 (12)

参考文献 (13)

1引言

随着电子技术快速发展，通讯技术逐渐走到前台，走进人们的生活，改变人们的生活习惯，致使要求信号必须告诉传递，而PCB作为传递信号的主要渠道，为满足需求，PCB向高密度（HDI）发展成为了必然，一系列新的制程工艺运用到PCB上，使PCB赋予了更强大的功能，如何保证这些新的技术及新工艺的运用不降低PCB的品质，对PCB制造者来讲将成为新的难题！PCB测试技术的发展成为了时代赋予的责任！

2 PCB测试的重要性

PCB板在生产过程中，难免因外在因素而造成短路、断路及漏电等电性上的瑕疵，再加上PCB不断朝高密度、细间距及多层次的演进，若未能及时将不良板筛检出来，而任其流入制程中，势必会造成更多的成本浪费，因此除了制程控制的改善外，提高测试的技术也是可以为PCB制造者提供降低报废率及提升产品良率的解决方案。

在电子产品的生产过程中，因瑕疵而造成成本的损失，在各个阶段都有不同的程度，越早发现则补救的成本越低。举例而言，空板制作完成后，若板中的断路能实时检测出来，通常只需补线即可改善瑕疵，或者至多损失一片空板；但是若未能被检测出断路，待板子出货至下游组装业者完成零件安装，然而却在此时被检测发现线路有断路的情形，一般的下游组装业者会向让空板制造公司要求赔偿零件费用、重工费、检验费等。若更不幸的，瑕疵的板子在组装业者的测试仍未被发现，而进入整体系统成品，如计算机、手机、汽车零件等，这时再作测试才发现的损失，将是空板及时检出的百倍、千倍，甚至更高。因此，电性测试对于PCB业者而言，为的就是及早发现线路功能缺陷的板子。

在PCB的制造过程中，有三个阶段必须作测试：

1、内层蚀刻后

2、外层线路蚀刻后

3、成品

每个阶段通常会有2~3次的100%测试，筛选出不良板再作重工处理。因此，

测试站也是一个分析制程问题点的最佳资料收集来源，经由统计结果，可以获得断路、短路及其它绝缘问题的百分比，重工后再行检测，将数据资料整理之后，利用品管方法找出问题的根源，加以解决。

3 PCB电性测试技术的分析

3.1电性测试的一般要求

电性测试主要是测试基板线路的导通性（continuity）及绝缘性（isolation）。导通性测试是指通过测量同一网络内结点的电阻值是否小于导通阈值从而判断该线路是否有断开现象，即通常所说的开路；绝缘测试是指通过测量不同的网络结点间的电阻值是否大于绝缘阈值从而判断绝缘网络是否有短路现象。

3.2影响PCB的测试因素

随着线路密度的增加，电性测试的难度也随之增加，相继产生了新的测试技术以应对PCB行业的发展。导致测试难度增加的主要因素有：

1)基板表面的焊盘PAD大小

2)PAD跨距（Pitch）

3)导线间距缩小使导通孔径缩小

4)PAD表面压痕限制

5)测量阻止精度要求提高

6)测试速度要求提高等因素

3.3电性能测试技术分类及原理

PCB电性能测试从原理上可分为两类：电阻测试法和电容测试法；电阻测试法又可分成二端式测试，四端式测试，其中四端测试法是最常见的一种;按照测试探头是否与PCB完全接触划分又可划分为接触式测试法和非接触式测试法

3.3.1四端测试的原理

四线测量是将恒流源电流流入被测电阻R 的两根电流线和电压测量端的两根电压线分离开，使得电压测量端的电压不再是恒流源两端的直接电压，四线测量法比通常的测量法多了两根馈线，分开了电压测量端与恒流源两端连线。由于电压测量端与恒流源端断开，恒流源与被测电阻R、馈线RL1、RL2 构成一个回路。送至电压测量端的电压只有R两端的电压，馈线RL1、RL2 电压没有送至电压测量端。因此，馈线电阻RL1 和RL2 对测量结果没有影响。馈线电阻RL3 和RL4 对测量有影响，但影响很小，由于测试回路的输入阻抗（MΩ级）远大于馈线电阻（Ω级），所以，四线测量法测量小电阻的准确度很高。这是对导通性能测试的最精确的方法此方法测量精度可分辨到10mΩ，最适合高频线路测试。

3.3.2 电容法测试原理

测试板下面有一个参考电极板，每个长度不同覆盖面积不同的线路与参考电极之间会产生一个固定的电容量，当有断路或短路发生时，该电容量将会有所变化，将测得的电容值与参考值对照来判断是否合格。当断路发生在距离网络端点很近的位置时，那么线路多的一侧电容变化将非常小，而线路短的一侧产生的电容变化将非常大，所以即使很小的断路也能被检测出来。用电容法进行测试时，每个端点只需要与测试探头接触一次，不象电阻法测试中那样需多次与同一点进行信号注入，省去了很多的测试步数，提高了测试速度。

3.3.3接触式测试

目前，应用触脚探针的测试方法在测试高密度电路板时会遇到几个主要问题。第一个问题是探针间距的物理极限。0.2mm 的针间距应该是探针列阵的极限距离，如此高的密度需用特制的专用夹具来实现，这类技术一般都为专利技术，这些夹具的成本是非常昂贵的，往往令PCB 厂家难以接受。第二个问题是，触脚探针在测试期间可能会遭到严重损坏或污染。要与高密度电路板的每个PAD 进行精密的电接触，要求要有很高的压力, 有时难免会产生压痕，对于一些要求