Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Analyse der elektrischen Messtechnik von Leiterplatten

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Analyse der elektrischen Messtechnik von Leiterplatten

2022-06-23
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Author:pcb

1. Elektrische Prüfung

Im Produktionsprozess von Leiterplatte, Es ist unvermeidlich, dass elektrische Defekte wie Kurzschlüsse, offene Schaltungen, und Leckage wird durch externe Faktoren verursacht. Darüber hinaus, die Leiterplattes entwickeln sich weiter hin zu hoher Dichte, feine Tonhöhe, und mehrstufig. Wenn die Platine abgeschirmt wird und in den Prozess fließen darf, es wird unweigerlich zu mehr Kostenverschwendung führen. Daher, zusätzlich zur Verbesserung der Prozesssteuerung, Die Verbesserung der Prüftechnologie kann Leiterplattenherstellern auch reduzierte Ausschussraten und verbesserte Produktausbeuten bieten. Lösung. Im Produktionsprozess elektronischer Produkte, Der Verlust von Kosten aufgrund von Defekten hat in jeder Phase unterschiedliche Grade. Je früher es gefunden wird, je niedriger die Sanierungskosten. "Die Regel der zehn Jahre" ist eine, die häufig verwendet wird, um die Kosten der Sanierung zu bewerten, wenn eine Leiterplatte wird in verschiedenen Phasen des Prozesses als fehlerhaft festgestellt. Zum Beispiel, nachdem das leere Brett erstellt wurde, ob der offene Schaltkreis in der Platine in Echtzeit erkannt werden kann, Es ist in der Regel nur notwendig, die Leitung zu reparieren, um den Defekt zu beheben, oder höchstens ein leeres Brett verloren geht; aber wenn der offene Kreislauf nicht erkannt werden kann, das Board wird versendet. Wenn der nachgeschaltete Monteur die Montage der Teile abgeschlossen hat, es wird auch Ofenzinn und IR Umschmelzen unterzogen, aber zu diesem Zeitpunkt wird festgestellt, dass es einen offenen Stromkreis in der Schaltung gibt, und der allgemeine nachgelagerte Assembler wird die leere Plattenherstellungsfirma bitten, die Kosten für Teile und Nacharbeit zu kompensieren. , Inspektionsgebühr, etc. Wenn es unglücklicher ist, Die defekte Platine wurde im Test des Monteurs nicht gefunden, und es tritt in das fertige System des ganzen Systems, wie Computer, Handy, Autoteile, etc., und der Verlust wird erst nach der Prüfung zu diesem Zeitpunkt gefunden, wird die leere Platte in der Zeit 100-mal erkannt, 1000-mal, oder noch höher. Daher, für die Leiterplatte Industrie, Elektrische Prüfung besteht darin, Leiterplatten mit Funktionsfehlern der Schaltung so schnell wie möglich zu finden.

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Downstream-Hersteller verlangen in der Regel Leiterplatte Hersteller führen 100% elektrische Tests durch, so werden sie sich mit den Leiterplattenherstellern auf Testbedingungen und Testmethoden einigen. Daher, Beide Parteien werden zunächst die folgenden Punkte klar definieren:

1) Testdaten und -format

2) Testbedingungen wie Spannung, Strom, Isolierung und Kontinuität

3) Produktionsverfahren und Auswahlpunkt der Ausrüstung

4) Prüfkapitel

5) Patch Spezifikationen

Im Herstellungsprozess der Leiterplatte gibt es drei Stufen, die getestet werden müssen:

1) Nachdem die innere Schicht geätzt ist

2) Nachdem der äußere Schichtkreis geätzt ist

3) Fertigprodukt

Es gibt normalerweise 2~3 100% Tests in jeder Stufe, und die defekten Bretter werden abgeschirmt und dann überarbeitet. Daher ist der Prüfstand auch eine Datenerfassung zur Analyse von Prozessproblemen. Durch statistische Ergebnisse kann der Prozentsatz offener Schaltungen, Kurzschlüsse und anderer Isolationsprobleme ermittelt werden. Nach der Nacharbeit wird der Test durchgeführt. Nachdem Sie die Daten sortiert haben, verwenden Sie die Qualitätskontrollmethode, um das Problem zu finden. die zu lösende Ursache.


2. Methoden und Geräte für elektrische Messungen

Elektrische Prüfmethoden umfassen: Dediziertes, universelles Gitter, fliegende Sonde, berührungsloser Elektronenstrahl (E-Strahl), leitfähiges Tuch (Kleber), Kapazität und Bürstentest (ATG-SCAN MAN), es gibt drei Arten häufig benutzter Ausrüstung, nämlich spezielle Prüfmaschine, allgemeine Prüfmaschine und fliegende Sonde Prüfmaschine. Um die Fähigkeiten verschiedener Geräte besser zu verstehen, werden die Eigenschaften der drei Hauptgeräte im Folgenden verglichen.


1. Dedizierter Test ist ein dedizierter Test hauptsächlich, weil die verwendete Vorrichtung (Befestigung, wie die Nadelplatte für die elektrische Prüfung der Leiterplatte) nur für eine Teilenummer geeignet ist, verschiedene Teilenummernkarten können nicht geprüft werden und können nicht recycelt werden. Hinsichtlich der Anzahl der Prüfpunkte können einseitige Platinen innerhalb von 10,240 Punkten und doppelseitig mit jeweils 8,192 Punkten getestet werden. In Bezug auf die Testdichte eignet er sich aufgrund der Dicke des Sondenkopfes besser für Platten mit der obigen Steigung.


2. Universal Grid Test

Das Grundprinzip des Allzwecktests ist, dass das Layout der Leiterplattenschaltung entsprechend dem Raster entworfen wird. Im Allgemeinen bezieht sich die sogenannte Schaltungsdichte auf den Abstand des Netzes, das heißt, wird durch die Tonhöhe ausgedrückt (kann manchmal auch für Lochdichte verwendet werden. Der universelle Test basiert auf diesem Prinzip. Entsprechend der Lochposition wird ein G10-Basismaterial als Maske verwendet. Nur an der Position des Lochs kann die Sonde durch die Maske für elektrische Messung gehen. Daher ist die Herstellung der Vorrichtung einfach und schnell, und Sonden sind wiederverwendbar. Das Standardgitter fixierte große Zifferblatt mit einem großen Nu Eine Vielzahl von Messpunkten für Allzweckprüfungen kann bewegliche Sondenzifferblätter nach verschiedenen Materialnummern herstellen und kann für verschiedene Materialnummern in Massenproduktion hergestellt werden, solange das bewegliche Zifferblatt während des Massenproduktionstests ersetzt wird. Um das ungehinderte Schaltungssystem der fertigen Leiterplatte sicherzustellen, ist es notwendig, offene/kurze elektrische Tests auf der Platine mit der Nadelplatte spezifischer Kontakte auf der elektrischen Universalmessmaschine unter Verwendung von Hochspannungsstrom (wie 250V) mit mehreren Messpunkten durchzuführen. Diese Art von Universalprüfmaschine wird eine "automatische Prüfmaschine" (ATE, automatische Prüfausrüstung) genannt. Die Anzahl der universellen Prüfpunkte beträgt normalerweise mehr als 10.000 Punkte, und der Test mit einer Testdichte von oder wird ein On-Grid Test genannt. Wird es für Leiterplatten mit hoher Dichte verwendet, ist der Abstand zu dicht und wurde vom On-Grid-Design getrennt, sodass es zum Off-Grid gehört. Zur Prüfung muss die Vorrichtung speziell konstruiert sein. Normalerweise kann die Testdichte von Allzwecktests QFP erreichen.


3. Prüfung der fliegenden Sonde

Das Prinzip des Flugsondentests ist sehr einfach. Es braucht nur zwei Sonden, um x, y und z zu bewegen, um die beiden Endpunkte jeder Linie nacheinander zu testen, so dass es keine Notwendigkeit gibt, eine weitere teure Vorrichtung herzustellen. Da es sich jedoch um einen Endpunkt-Test handelt, ist die Messgeschwindigkeit extrem langsam, etwa 10~40 Punkte/sek, also ist sie für Proben und kleine Massenproduktion besser geeignet; In Bezug auf die Testdichte kann der Flugsondentest auf Leiterplatten mit sehr hoher Dichte (z.B. MCM) angewendet werden.


3. Technischer Vergleich

Ein typischer Testertrag liegt zwischen 1 und 20. Wenn die Lochdichte bekannt ist, it can be converted into the total area tested per hour ( ), and the test area is in the range of about 15 (20 and 32 probes) to 0.04 (probe 1 and 600 boards), Der Unterschied von 375 Zeiten ist auf die Dichte und Abstand der Bretter zurückzuführen. Allgemein, Die Leistung der fliegenden Sondentestausrüstung mit besserer Leistung wird zwischen 10 und 15 beibehalten, die auf handelsüblichen Platten mit einer Dichte von 30 bis 600 hochdichten Platten angewendet werden kann. Die Gesamtfläche, die vom Flying Probe Tester getestet wird, beträgt ca. 3,000 bis 5,000 Quadratmeter pro Jahr. Das Bed-of-Nails Testgerät, wie der Sondertyp und der allgemeine Typ, wird weniger für den Test der hochdichten Platine verwendet, da die Testfähigkeit der hochdichten Platine nicht so gut ist wie die des fliegenden Sondentests. Allerdings, in der Theorie, Der Ausgabebereich des Zifferblatttyps kann 200~400 erreichen, aber im Hinblick auf die derzeitige Produktionssituation, die tatsächliche Produktionslinie ist 30~100 für den speziellen Typ, while the general type is 15~50 (comparison of the two). Grundlage ist, dass der Sondertyp in der Regel in der Massenproduktion verwendet wird, while the general-purpose type is mostly used in small and medium-sized mass production). Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis kann neben den Faktoren der Ausrüstung auch Probleme des Produktionsmanagements umfassen., die hier nicht näher beschrieben werden. beschrieben. Allgemein, es gibt etwa 300,000 Sonderprüfgeräte und 150,000 Allzweckprüfgeräte pro Jahr. Allerdings, Die Leistung der einzelnen Geräte kann aufgrund des Produktionsplans der Leiterplatte Hersteller; zum Beispiel, wenn eine Handyplatine mit ATE of -pitch CSP geprüft wird, die Testrate beträgt nur ca. 1/4, und die Leistung jedes Prüfgeräts ist 150,000/Jahr. Basierend auf der vorstehenden Einleitung, Es kann festgestellt werden, dass:, im Hinblick auf den anwendbaren Zweck der Prüftechnologie, Der Flugsondentest ist derzeit eine elektrische Prüfvorrichtung, die für den Einsatz in Kleinserien und Proben geeignet ist., aber wenn es in der mittleren bis großen Produktion verwendet werden soll, Aufgrund der langsamen Testgeschwindigkeit und der teuren Ausrüstung erhöhen die Testkosten erheblich. Unabhängig davon, welche Ebene der Platine der Universaltyp und der Spezialtyp für, solange der Ausgang eine bestimmte Zahl erreicht, können die Testkosten den Standard der Skaleneffekte erreichen, und es macht nur etwa 2~4% des Preises aus, Dies ist der Hauptgrund, warum die Universalmodelle und Sondermodelle die aktuellen Serientestmodelle sind. Allerdings, die Geschwindigkeit des Wechsels elektronischer Produkte beschleunigt, the product life cycle of a single circuit design version is shortened (for example, der aktuelle Lebenszyklus eines Mobiltelefons Leiterplatte is about 6 months).