PCB电测方法及技术解析

PCB电测方法及技术解析

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PCB电测技术分析

一、电性测试

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。" The Rule of 10's "就是一个常被用来评估PCB在不同制程阶段被发现有瑕疵时的补救成本。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，也过炉锡及IR重熔，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。

下游业者通常会要求PCB制造厂商作百分之百的电性测试，因此会与PCB制造厂商就测试条件及测试方法达成一致的规格，因此双方会先就以下事项清楚的定义出来：

1、测试资料来源与格式

2、测试条件，如电压、电流、绝缘及连通性

3、设备制作方式与选点

4、测试章

5、修补规格

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。

二、电测的方法与设备

电性测试的方法有：专用型(Dedicated)、泛用型(Universal Grid)、飞针型(Flying Probe)、非接触电子束(E-Beam)、导电布(胶)、电容式(Capacity)及刷测(ATG-SCAN MAN)，其中最常使用的设备有三种，分别是专用测试机、泛用测试机及飞针测试机。为了更了解各种设备的功能，以下将分别比较三种主要设备的特性。

1、专用型(Dedicated)测试

专用型的测试之所以为专用型，主要是因为其所使用的治具(Fixture, 如电路板进行电性测试的针盘)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。测试点数方面，单面板在10,240点、双面各8,192点以内均可作测试，在测试密度方面，由于探针头粗细的关系，较适合运用于 pitch以上的板子。2、泛用型(Universal Grid)测试

泛用型测试的基本原理是PCB线路的版面是依据格子(Grid)来设计，一般所谓线路密度就是指grid的距离，也就是以间距(Pitch)来表示(部份时候也可用孔密度来表示)，而泛用测试就是依据此一原理，依据孔位置以一G10的基材作Mask，只有在孔的位置探针才能穿过Mask进行电测，因此治具的制作简易而快速，而且探针可重复使用。泛用型测试具有极多测点的标准Grid固定大型针盘，可分别按不同料号而制作活动式探针的针盘，量产时只要改换活动针盘，就可以对不同料号量产测试。另外，为保证完工的PCB板线路系统通畅，需在使用高压电(如250V)多测点的泛用型电测母机上，采用特定接点的针盘对板子进行Open/Short电性测试，此种泛用型的测试机称之为「自动化测试机」 (ATE, Automatic Testing Equipment)。

泛用型测试点数通常在1万点以上，测试密度在或是的测试称为on-grid测试，若是运用于高密度板，由于间距太密，已脱离on-grid设计，因此属于off-grid测试，其治具就必须要特殊设计，通常泛用型测试的测试密度可达 QFP。

3、飞针(Flying Probe)测试

飞针测试的原理很简单，仅仅需要两根探针作x、y、z的移动来逐一测试各线路的两个端点，因此不需要另外制作昂贵的治具。但是由于是端点测试，因此测速极慢，约为10~40 points/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( )，如MCM。

三、技术比较

典型的飞针测试产出大约在1~20 之间，若知道孔密度便可转换成每小时测试的总面积( )，则其测试面积的范围大约是15 (探针20 及32 板)至0.04 (探针1 及600 板)，差距375倍的原因在于板子的密度及间距。一般性能较好的飞针测试设备的产出大约维持在10 ~15 之间，可适用于密度为30 的商用板到600 的高密度板，对于多层板而言，在最佳状态下每一部飞针测试机每年测试总面积大约是3,000 ~5,000平方呎。

而针盘式(Bed-of-Nails)的测试设备如专用型及泛用型，在于高密度板的测试能力比不上飞针测试，因此比较少用于高密度板的测试。然而理论上，针盘式的产出面积可达200~400 ，但以目前的生产状况而言，实际生产线上专用型则为30~100 ，而泛用型为15~50 （两者的比较基础在于专用型通常运用于大量产，而泛用型多运用于中小量产），理论与实际的差异除了因设备本身的因素外，还可能包含生产管理上的问题，在此不加以详述。在一般最佳状态下，专用型测试设备平均每年约有300,000 ，泛用型则为150,000 。但是每部设备产量的多寡可能因PCB厂商的生产计划而有显著的差异；例如，若以最先进的ATE检测手机板，每年每部测试设备约可产出600,000 ，但是若用于0.5~0.8mm-pitch的CSP时，测试速率则大约仅达1/4，每年每部测试设备产出为150,000 。

综合以上的介绍可归纳出如表(一)的分析表。首先，在测试技术的适用目的方面，飞针测试是目前最适合使用于小量产及样品的电性测试设备，但是若要运用于中大量产时，则由于测速慢以及设备价格昂贵，将会使得测试成本大幅提高，而泛用型及专用型无论是用于何种层级的板子，只要产量达到一定的数量，测试成本均可达到规模经济的标准，而且约只占售价的2~4%，这也是为何泛用型及专用型为目前量产型的测试机种的主要原因。但是随着电子产品的变化速度加快，使得单一电路设计版本的产品生命周期变短(如，目前手机板的生命周期大约为6个月)，这个现象对于PCB厂商无论在更新泛用测试治具或专用测试设备来说，均会带来极高的成本威胁，根据数据显示，若用于高密度板，当平均产量小于150平方公尺以下时，测试成本将会高于$200(18%)以上，这已经不是一般生产所能承担的成本，因此电子产品的发展趋势将是PCB厂商在选购测试设备时，不容忽视的一个课题。目前尚在积极改良的E-Beam、CEM或电浆放电(Plasma Discharge)技术，若能在测试效率上提升，将是电性测试上良好及可行的解决方案。

表(一) 主要测试设备的功能与特性

PCB测试工艺技术(DOC74)

少一些普通工艺问题 By Craig Pynn 欢迎来到工艺缺陷诊所。这里所描述的每个缺陷都将覆盖特殊的缺陷类型，将存档成为将来参考或培训新员工的一个无价的工艺缺陷指南。 大多数公司现在正在使用表面贴装技术，同时又向球栅阵列(BGA)、芯片规模包装(CSP)和甚至倒装芯片装配迈进。但是， 一些公司还在使用通孔技术。通孔技术的使用 不一定是与成本或经验有关- 可能只是由于 该产品不需要小型化。许多公司继续使用传统 的通孔元件，并将继续在混合技术产品上使用 这些零件。本文要看看一些不够普遍的工艺问 题。希望传统元件装配问题及其实际解决办法 将帮助提供对在今天的制造中什么可能还会出 错的洞察。 静电对元件的破坏 从上图，我们使用光学照片与扫描电子显 微镜(SEM, scanning electron microscopy)看到在 一个硅片表面上的静电击穿。静电放电，引入 到一个引脚，引起元件的工作状态的改变，导 致系统失效。在实验室对静电放电的模拟也能 够显示实时发生在芯片表面的失效。如上面的 照片所示，静电可能是一个问题，解决办法是 一个有效的控制政策。手腕带是最初最重要的防御。 树枝状晶体增长 树枝状结晶发生在施加的电压与潮湿和一些 可离子化的产品出现时。电压总是要在一个电路 上，但潮湿含量将取决于应用与环境。可离子化 材料可能来自印刷电路板(PCB)的表面，由于装 配期间或在空板制造阶段时的不良清洁。 如果要调查这类缺陷，不要接触板或元件。 在失效原因的所有证据毁灭之前，让缺陷拍成照 片并进行研究。污染可能经常来自焊接过程或使用的助焊剂。另一个可能性是装配期间带来的一般操作污垢。工业中最普遍的缺陷原因来自助焊剂残留物。 在上面的例子中，失效发生在元件的返修之后。这个特殊的单元是由一个第三方公司使用高活性助焊剂返修的，不象原来制造期间使用的低活性材料。 焊盘破裂 当元件或导线必须作为一个第二阶段装配安装时，通常使用 C 形焊盘。例子有，重型元件、线编织或不能满足焊接要求的元件。在某些情况中，品质人员不知道破裂的原因，以为是PCB腐蚀问题。

手机常用信号的测试汇总

手机常用信号的测试 1．掌握手机常用供电电压的测试方法。 2．掌握手机常用波形的测试方法。 3．掌握手机常用频率的测试方法。 要求 1．实习前认真阅读实习指导 2．实习中测试信号电压、波形和频率时要启动相应的电路。 3．实习后写出实习报告。 手机常见供电电压的测试 维修不开机、不入网、无发射、不识卡、不显示等故障，需要经常测量相关电路的供电电压是否正常，以确定故障部位，这些供电电压，有些为稳定的直流电压，有些则为脉冲电压，一般来说，直流电压即可用万用表测量，也可用示波器测量，当然，用万用表测量是最为方便和简单的，只要所测电压与电路图上的标称电压相当，即可判断此部分电路供电正常；而脉冲电压一般需用示波器测量，用万用表测量，则与电路图中的标称值会有较大的出入。脉冲电压大都是受控的(有些直流电压也可能是受控的)，也就是说，这个脉冲电压只有在

启动相关电路时才输出，否则，用示波器也测不到。 下面分以下几种情况分析供电电压信号的测试方法。 一、外接电源供电电压 1．指导 维修手机时，经常需要用外接电源采代替手机电池，以方便维修工作，这个外接电源在和手机连接前，应调到和手机电池电压一致，过低会不开机，过高则有可能烧坏手机。 外接电源和手机连接后，要供到手机的电源IC 或电源稳压块。外接稳压电源输出的是一个直流电压，且不受控；测量十分简单，只需在电源IC或稳压块的相关引脚上，用万用表即可方便地测到。如果所测的电压与外接电源供电电压相等，可视为正常，否则，应检查供电支路是否有断路或短路现象。 2．操作 以摩托罗拉T2688手机为例，装上电池，不开机，测试直通电池正极的电压，共12处： (1)功放U201的左上角(8脚)、右上角(6脚)。

电路板维修的检测方法

电路板维修的检测方法 伴随着中国迅速成为“世界工厂”，大量昂贵的先进工业自动化设备引进到中国，同时国内的装备也在不断地进步，不断地有新的国产先进自动化设备充实到“世界工厂”来。设备使用日久、操作不当、工厂环境的影响等因素都可导致某台设备甚至整条生产线“罢工”。简单故障，一般企业的设备维护人员可以解决，但复杂故障，比如控制电路板故障，由于条件、技术所限，就难以对付了。通常企业会找相关设备供应商购买新板替代，购板的高额费用（少则几千元，多则上万十几万元）以及停工待机的时间（从国外寄过来至少要半个月以上）往往令企业损失重大，深感头痛。 其实大多数工控电路板在国内都是可以维修的，您只要花费不到1/3的费用，不到1/3的时间，我们的专业维修工程师就可以帮您解决问题。 工控电路板损坏通常是某一个元件损坏，可能是某一个芯片，某一个电容，甚至一个小小的电阻，维修的过程就是找出损坏的元件加以更换。这看似简单，实则需要精深的学问、丰富的经验和必备的昂贵检测设备，特别是要快速地找到故障元件，除了经验丰富之外更加要求维修工程师有善于分析和判断的快速思维。现在的电子产品往往由于一块电路板维修板的个别配件

损坏，导致一部分或几个部分不能正常工作，影响设备的正常使用。那我们如何对电路板维修检测呢? 电路板维修现与大家分享下电路板维修检测的经验。 通常一台设备里面有许多个电路板维修，当拿到一部有故障的电路板维修的设备时，首先要根据故障现象，判断出故障的大体部位，然后通过测量，把故障的可能部位逐步缩小，最后找到故障所在。要找到故障所在必须通过检测，通常修理人员都采用测引脚电压方法来判断，但这只能判断出故障的大致部位，而且有的引脚反应不灵敏，甚至有的没有什么反应。就是在电压偏离的情况下，也包含外围元件损坏的因素，还必须将集成块内部故障与外围故障严格区别开来，因此单靠某一种方法对电路板维修是很难检测的，必须依赖综合的检测手段。 现以汇能IC在线维修测试仪检测为例，介绍其具体方法。我们都知道，集成块使用时，总有一个引脚与印制电路板上的“地”线是焊通的，在电路中称之为接地脚。由于电路板维修内部都采用直接耦合，因此，集成块的其它引脚与接地脚之间都存在着确定的直流电阻，这种确定的直流电阻称为该脚内部等效直流电阻，简称R内。当我们拿到一块新的集成块时，可通过用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏，若各

CMTBF信赖性测试评估准则

光宝科技股份有限公司 文件名称：信赖性测试评估准则 信赖性测试评估准则 ( Reliability Review Guideline ) 1 目的： 1.1 为确保产品设计的信赖性，以及加强产品在市场之竞争力，建立〝零件额定使用率〞 ( Component Stress Test ) 及〝机种预估寿命〞(MTBF Prediction) 之信赖性准则， 用以为厂内设计验证之依据。 1.2 提早介入及加速产品之成熟度。 1.3 避免上市后之风险。 2. 范围： 凡是本公司电源事业部所开发之产品均适用之。 3. 权责： 3.1 零件额定使用率 ( Component Stress Test ) 及机种预估寿命 (MTBF Prediction) 由信赖性 工程师负责测试，Component Stress De-rating 之定义由设计部及信赖性共同定义。 3.2 测试样品由设计工程师负责提供，且须经过Bench Test 测试，或有机种之验证报告。 3.3 信赖性完成之测试报告须会签设计部及其部门主管认可后，才可对外发行。 3.4 信赖性完成之测试报告文件，均须透过DOC 才能对外发行。 4. 参考标准： 4.1. 零件额定使用率参考准则 ： ISO 9001 NPS-MD-P-013。 4.2. 机种预估寿命( MTBF )参考准则： MIL-STD-217F, Bellcore TR332 ISSUE 6。 5. 定义： MTBF ( Mean Time Between Failure ) ：平均间隔失效时间。 MTBF = 1/p λ(p λFAILURE RATE)610* HOURS 6. 作业流程图： 6.1 信赖性测试评估作业流程图如 附件1 7. 作业内容： 7.1 新产品导入会议 ( Kickoff Meeting )： 7.1.1 新机种由业务主导之新产品会议中决定： 7.1.1.1. 决定样品 ( SAMPLE ) 及其它资料日期. 7.1.1.2. BLUE BOOK 发出之日期. 7.1.1.3. 信赖性工程师应于EVT 阶段开始执行评估, 且必须于Pilot run PCB 修改定案之前 完成零件额定使用率之测试与评估, 以符合量产及客户的需求。

[整理]PCB电路板测试

------------- PCB电路板测试、检验及规范 chenjack 发表于: 2009-4-08 13:31 来源: 半导体技术天地 1、Acceptability，acceptance 允收性，允收 前者是指在对半成品或成品进行检验时，所应遵守的各种作业条件及成文准则。后者是指执行允收检验的 过程，如Acceptance Test。 2、Acceptable Quality Level(AQL)允收品质水准 系指被验批在抽检时，认为能满足工程要求之"不良率上限"，或指百分缺点数之上限。AQL并非为保护某 特别批而设，而是针对连续批品质所定的保证。 3、Air Inclusion 气泡夹杂 在板材进行液态物料涂布工程时，常会有气泡残存在涂料中，如胶片树脂中的气泡，或绿漆印膜中的气泡 等，这种夹杂的气泡对板子电性或物性都很不好。 4、AOI 自动光学检验 Automatic Optical Inspection，是利用普通光线或雷射光配合计算机程序，对电路板面进行外观的视觉检 验，以代替人工目检的光学设备。 5、AQL 品质允收水准 Acceptable Quality Level，在大量产品的品检项目中，抽取少量进行检验，再据以决定整批动向的品管技 术。 6、ATE 自动电测设备 为保证完工的电路板其线路系统的通顺，故需在高电压(如250 V)多测点的泛用型电测母机上，采用特定接点的针盘对板子进行电测，此种泛用型的测试机谓之Automatic Testing Equipment。 7、Blister 局部性分层或起泡 在电路制程中常会发生局部板面或局部板材间之分层，或局部铜箔浮离的情形，均称为Blister。另在一般电镀过程中亦常因底材处理不洁，而发生镀层起泡的情形，尤其以镀银对象在后烘烤中最容易起泡。 8、Bow，Bowing 板弯 当板子失去其应有的平坦度(Flatness)后，以其凹面朝下放在平坦的台面上，若无法保持板角四点落在一个平面上时，则称为板弯或板翘(Warp 或Warpage)，若只能三点落在平面上时，称为板扭(Twist)。不过通常这种扭翘的情况很轻微不太明显时，一律俗称为板翘(Warpage)。 9、Break-Out 破出 是指所钻的孔已自配圆(Pad)范畴内破出形成断环情形；即孔位与待钻孔的配圆(Pad)二者之间并未对准，使得两个圆心并未落在一点上。当然钻孔及影像转移二者都有可能是对不准或破出的原因。但板子上好几千个孔，不可能每个都能对准，只要未发生"破出"，而所形成的孔环其最窄处尚未低于规格(一般是2 mil 以 上)，则可允收。

web常用测试方法

一、输入框 1、字符型输入框： （1）字符型输入框：英文全角、英文半角、数字、空或者空格、特殊字符“~！@#￥%……&*？[]{}”特别要注意单引号和&符号。禁止直接输入特殊字符时，使用“粘贴、拷贝”功能尝试输入。 （2）长度检查：最小长度、最大长度、最小长度-1、最大长度+1、输入超工字符比如把整个文章拷贝过去。 （3）空格检查：输入的字符间有空格、字符前有空格、字符后有空格、字符前后有空 格 （4）多行文本框输入：允许回车换行、保存后再显示能够保存输入的格式、仅输入回 车换行，检查能否正确保存（若能，检查保存结果，若不能，查看是否有正常提示）、（5）安全性检查：输入特殊字符串 （null,NULL, ,javascript,,