電路板的自動(dòng)檢測技術(shù)

隨著表面貼裝技術(shù)的引人，電路板|0">電路板的封裝密度飛速增加。因此，即使對于密度不高、一般數(shù)量的電路板，電路板的自動(dòng)檢測不但是基本的，而且也是經(jīng)濟(jì)的。在復(fù)雜的電路板檢測中，兩種常見的方法是針床測試法和雙探針或飛針測試法。

1 針床測試法

這種方法由帶有彈簧的探針連接到電路板上的每一個(gè)檢測點(diǎn)。彈簧使每個(gè)探針具有100 - 200g 的壓力，以保證每個(gè)檢測點(diǎn)接觸良好，這樣的探針排列在一起被稱為"針床"。在檢測軟件的控制下，可以對檢測點(diǎn)和檢測信號進(jìn)行編程，圖14-3 是一種典型的針床測試儀結(jié)構(gòu)，檢測者可以獲知所有測試點(diǎn)的信息。實(shí)際上只有那些需要測試的測試點(diǎn)的探針是安裝了的。盡管使用針床測試法可能同時(shí)在電路板的兩面進(jìn)行檢測，當(dāng)設(shè)計(jì)電路板時(shí)，還是應(yīng)該使所有的檢測點(diǎn)在電路板的焊接面。針床測試儀設(shè)備昂貴，且很難維修。針頭依據(jù)其具體應(yīng)用選不同排列的探針。

一種基本的通用柵格處理器由一個(gè)鉆孔的板子構(gòu)成，其上插針的中心間距為100 、75 或50mil。插針起探針的作用，并利用電路板上的電連接器或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接的機(jī)械連接。如果電路板上的焊盤與測試柵格相配，那么按照規(guī)范打孔的聚醋薄膜就會(huì)被放置在柵格和電路板之間，以便于設(shè)計(jì)特定的探測。連續(xù)性檢測是通過訪問網(wǎng)格的末端點(diǎn)(已被定義為焊盤的x-y 坐標(biāo))實(shí)現(xiàn)的。既然電路板上的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都進(jìn)行連續(xù)性檢測。這樣，一個(gè)獨(dú)立的檢測就完成了。然而，探針的接近程度限制了針床測試法的效能。

2 雙探針或飛針測試法

飛針測試儀不依賴于安裝在夾具或支架上的插腳圖案。基于這種系統(tǒng)，兩個(gè)或更多的探針安裝在x-y 平面上可自由移動(dòng)的微小磁頭上，測試點(diǎn)由CADI Gerber 數(shù)據(jù)直接控制。雙探針能在彼此相距4mil 的范圍內(nèi)移動(dòng)。探針能夠獨(dú)立地移動(dòng)，并且沒有真正的限定它們彼此靠近的程度。帶有兩個(gè)可來回移動(dòng)的臂狀物的測試儀是以電容的測量為基礎(chǔ)的。將電路板緊壓著放在一塊金屬板上的絕緣層上，作為電容器的另一個(gè)金屬板。假如在線路之間有一條短路，電容將比在一個(gè)確定的點(diǎn)上大。如果有-條斷路，電容將變小。

測試速度是選擇測試儀的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。針床測試儀能夠一次精確地測試數(shù)千個(gè)測試點(diǎn)，而飛針測試儀一次僅僅能測試兩個(gè)或四個(gè)測試點(diǎn)。另外，針床測試儀進(jìn)行單面測試時(shí)，可能僅僅花費(fèi)20 - 305 ，這要根據(jù)板子的復(fù)雜性而定，而飛針測試儀則需要Ih 或更多的時(shí)間完成同樣的評估。Shipley (1991) 解釋說，即使高產(chǎn)量印制電路板的生產(chǎn)商認(rèn)為移動(dòng)的飛針測試技術(shù)慢，但是這種方法對于較低產(chǎn)量的復(fù)雜電路板的生產(chǎn)商來說還是不錯(cuò)的選擇。

對于裸板測試來說，有專用的測試儀器( Lea , 1990) 。一種成本更為優(yōu)化的方法是使用一個(gè)通用的儀器，盡管這類儀器最初比專用的儀器更昂貴，但它最初的高費(fèi)用將被個(gè)別配置成本的減少抵消。對于通用的柵格，帶引腳元器件的板子和表面貼裝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)柵格是2.5mm 。此時(shí)測試焊盤應(yīng)該大于或等于1.3mm 。對于Imm 的柵格，測試焊盤設(shè)計(jì)得要大于0.7mm 。假如柵格較小，則測試針小而脆，并且容易損壞。因此，最好選用大于2.5mm 的柵格。Crum (1994b) 闡明，將通用測試儀(標(biāo)準(zhǔn)的柵格測試儀)和飛針測試儀聯(lián)合使用，可使高密度電路板的檢測即精確又經(jīng)濟(jì)。他建議的另外一種方法是使用導(dǎo)電橡膠測試儀，這種技術(shù)可以用來檢測偏離柵格的點(diǎn)。然而，采用熱風(fēng)整平處理的焊盤高度不同，將有礙測試點(diǎn)的連接。

通常進(jìn)行以下三個(gè)層次的檢測:

1 )裸板檢測;
2) 在線檢測;
3 )功能檢測。

采用通用類型的測試儀，可以對一類風(fēng)格和類型的電路板進(jìn)行檢測，也可以用于特殊應(yīng)用的檢測。