專利名稱：具有已改善故障檢測(cè)覆蓋率的制作缺陷分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及用于測(cè)試印刷電路板的設(shè)備，特別涉及用于檢測(cè)印刷電路板上的制作缺陷的設(shè)備。
授與Cilingiroglu的美國專利US-5,124,660公開了一種制作缺陷分析儀，在該分析儀中，形狀通常為平板的金屬電極置在印刷電路板上的元件的上面。該電極由產(chǎn)生電場(chǎng)的振蕩器驅(qū)動(dòng)，在測(cè)試中電場(chǎng)耦合到元件的引線結(jié)構(gòu)上。這種類型的耦合稱為“電容耦合”。
測(cè)試探頭連接到印刷電路板上，以測(cè)量電容性地耦合到電路板的信號(hào)。為了確定在試驗(yàn)中的元件的特定引線是否正確地連接到印刷電路板上，可把在印刷電路板上該引線與該印刷電路板連接的故障測(cè)試點(diǎn)連接到電流測(cè)量裝置上。而將電路板上的其它故障測(cè)試點(diǎn)接地，以避免虛假信號(hào)，這稱之為“屏蔽”。
如果電流測(cè)量裝置檢測(cè)出電流，表明從元件的引線結(jié)構(gòu)到印刷電路板是一條通路。如果沒有測(cè)出電流，則表明在測(cè)元件的引線結(jié)構(gòu)和印刷電路板存在斷裂，這種斷裂表明存在有制作方面的缺陷。
授予Crook等的美國專利US-5,254,953公開了一個(gè)類似的系統(tǒng)，按該專利，在測(cè)試中測(cè)試信號(hào)是電容性地耦合在元件的引線結(jié)構(gòu)和呈平板形的導(dǎo)電電極之間。美國專利US-5,124,660和US-5,254,953在此將作為參考文獻(xiàn)引入本文。
另一種測(cè)試技術(shù)是由Sheen等在1994年4月15日申請(qǐng)的，標(biāo)題為“印刷電路板測(cè)試裝置”，尚未授權(quán)的美國專利申請(qǐng)08/227,854所公開的。
該專利公開的制作缺陷分析儀，其中天線陣列是置于在測(cè)印刷電路板上的元件之上。所構(gòu)成的天線陣列，用以在被測(cè)元件內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。
測(cè)試探頭以下述方式連接到印刷電路板上，即它形成一個(gè)包括在測(cè)元件引線的回路。其它的故障測(cè)試點(diǎn)也接地。如果將在測(cè)元件正確地連接到印刷電路板上時(shí)，該回路是一個(gè)導(dǎo)電的回路。當(dāng)用電磁場(chǎng)在該回路感應(yīng)一個(gè)電壓時(shí)，如果在測(cè)元件正確地連接到印刷電路板，就會(huì)感應(yīng)一個(gè)電壓。如果沒有檢測(cè)到電壓，則表明存在制作缺陷。這種把測(cè)試信號(hào)耦合到印刷電路板上的方法稱之為“感應(yīng)耦合”。
上述的美國專利申請(qǐng)08/227,854在此也作為參考文獻(xiàn)引入本文。
已經(jīng)認(rèn)識(shí)到每種方法，即電容耦合方法和感應(yīng)耦合方法都有一些缺點(diǎn)。每種方法只可檢測(cè)某些印刷電路板上的引線故障，在印刷電路板上對(duì)于可以檢測(cè)故障的總的引線的百分比稱之為裝置的故障檢測(cè)覆蓋率。理想上的故障檢測(cè)覆蓋率應(yīng)該是100％。然而，電容和感應(yīng)方法的故障檢測(cè)覆蓋率對(duì)于某些類型的印刷電路板都只有80％。
限制這些方法的有效性的因素涉及被測(cè)試的特殊類型的元件。電容耦合方式對(duì)接地屏蔽的元件是無效的。感應(yīng)耦合方式對(duì)于測(cè)試插座中無元件的插座是無效的。
已經(jīng)證明的其它的缺點(diǎn)涉及具體的在測(cè)元件上的引線與印刷電路板的連接方法。電容地耦合到電流測(cè)量裝置上的實(shí)際信號(hào)決定于電極和在測(cè)元件上的引線結(jié)構(gòu)間的電容與元件網(wǎng)絡(luò)的靜電容之比。通常，電極和引線結(jié)構(gòu)間的電容非常小，因此，電容耦合的信號(hào)很小。
通常，感應(yīng)耦合的信號(hào)比電容耦合的信號(hào)大，較大的信號(hào)能進(jìn)行更精確的測(cè)量。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)感應(yīng)耦合信號(hào)不是很大的情況，當(dāng)多個(gè)元件連接到印刷電路板上的同一節(jié)點(diǎn)上時(shí)，感應(yīng)耦合信號(hào)會(huì)小于電容耦合信號(hào)。
正前述美國專利申請(qǐng)08/227,854所描述的，印刷電路板上的導(dǎo)電回路是由施加到印刷電路板上的偏流形成。這個(gè)偏流正向偏置在半導(dǎo)體元件中固有存在的基片二極管上。如果在測(cè)元件的基片二極管具有比連接到相同節(jié)點(diǎn)上的其它元件的基片二極管更高的導(dǎo)通電壓，更大的偏流將流入其它的元件而不是流入在測(cè)元件。如果流入在測(cè)元件的偏流太小，其基片二極管將不形成完全正向偏置。在那種情況下，在電路板上將感應(yīng)出一個(gè)很小的信號(hào)。進(jìn)而，偏流流入在節(jié)點(diǎn)上的其它元件，正向偏置其基片二極管。這些正向偏置二極管代表著另一個(gè)形成電壓分壓器的通路，從而進(jìn)一步減少用于測(cè)量的信號(hào)。
由此，對(duì)于在測(cè)元件的具體引線，電容耦合可以提供較大的信號(hào)，和更精確的結(jié)果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以提供一種既可以采用電容耦合方式也可以使用感應(yīng)耦合方式測(cè)試元件的制作缺陷分析儀而獲得顯著的優(yōu)點(diǎn)。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，顯著的優(yōu)點(diǎn)可以通過可以很容易構(gòu)成即可用于電容耦合測(cè)試也可用于感應(yīng)耦合測(cè)試的結(jié)構(gòu)的制作缺陷分析儀獲得，且這種結(jié)構(gòu)重組可以通過引腳與引腳的偏置完成。
考慮到上述背景，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高故障檢測(cè)覆蓋率的制作缺陷分析儀。
再一個(gè)目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)電容耦合測(cè)試或感應(yīng)耦合測(cè)試的制作缺陷分析儀；又一個(gè)目的在于提供一種可以通過引腳與引腳的偏置，使其既可以用電容的方法也可以用感應(yīng)的方法對(duì)于元件測(cè)試制作缺陷的制作缺陷分析儀。
還有一個(gè)目的是提供一種改善了精度的制作缺陷分析儀。
上述的和其它的目的是由具有帶有在兩個(gè)平行平面中按組配置的天線元件傳感器的制作缺陷分析儀實(shí)現(xiàn)的。所述的組可以分別用具有相位差的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，以便產(chǎn)生用于感應(yīng)耦合測(cè)試的磁場(chǎng)。還可以將一個(gè)信號(hào)施加到兩組之間，以產(chǎn)生用于電容耦合測(cè)試的電場(chǎng)。
通過下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明將能更好的理解本發(fā)明，其中

圖1表示按照本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的示意圖；圖2表示構(gòu)成圖1中的傳感器元件的示意圖；圖3表示當(dāng)圖2的傳感器構(gòu)成用于電容耦合結(jié)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)。
圖1示出了一個(gè)在測(cè)印刷電路板100，多個(gè)元件102裝在電路板100上。如常規(guī)的電路板測(cè)試系統(tǒng)那樣，電路板100裝在一個(gè)夾具上(未示出)。
傳感器104裝在待測(cè)的每個(gè)元件102的上面。傳感器104可以以任方便的辦法安裝，例如安裝在夾具的上壓板(未示出)上。優(yōu)選使用柔性支承方式。絕緣材料優(yōu)選地插在傳感器104和元件102之間，它用于防止傳感器104與電路板100上的元件間短路。絕緣材料應(yīng)盡可能的薄，以便使傳感器104盡可能的接近元件102。
傳感器104將結(jié)合上面的圖2詳細(xì)地說明。每個(gè)傳感器104具有可以通過元件102驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生磁場(chǎng)或是電場(chǎng)的輸出，本文所使用的術(shù)語“傳感器”意指一種在絕緣體內(nèi)，作為在電導(dǎo)體和電磁場(chǎng)之間轉(zhuǎn)變用的元件。在優(yōu)選的實(shí)施例中，“傳感器”是用于激發(fā)電場(chǎng)或磁場(chǎng)。然而在另一個(gè)實(shí)施例中，同樣的元件可以用于接收這些場(chǎng)。
電接觸是通過釘106連接到印刷電路板100的下側(cè)實(shí)施的，釘106最好如在常規(guī)電路板測(cè)試器那樣做成一種釘床，釘106與在印刷電路板100上的導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)接觸，所說的故障測(cè)試點(diǎn)與元件102的引線(未標(biāo)號(hào))相連接。
釘106連接到選擇器108上，并通過選擇器108連接到電壓表114A或電流表114B上，選擇器108可以把這些表接到任何一個(gè)釘106上，由此，在印刷電路板100上的任一點(diǎn)的電壓或電流信號(hào)都可以被測(cè)量。
選擇器108還連接到偏流源112上，偏流電源112可以接到印刷電路板100的任一點(diǎn)上，以便為感應(yīng)耦合測(cè)試建立導(dǎo)電回路。
由電壓表114A和電流表114B進(jìn)行的測(cè)量都送入控制器124，控制器114優(yōu)選的是一臺(tái)微處理機(jī)，且數(shù)值是以數(shù)字形式傳送。
控制器124按編程進(jìn)行測(cè)試程序，它產(chǎn)生所要求的控制輸入到選擇器108，以便把表114和偏流源112連接到在印刷電路板100上的各點(diǎn)上。進(jìn)行連接，以測(cè)試每個(gè)元件102的每個(gè)引線是否正確地連接到印刷電路板100上，每根引線可以用電容耦合或感應(yīng)耦合方式測(cè)試。
對(duì)于電容耦合測(cè)試，如在前述的授予Cilingiroglu的美國專利US-5,124,660所描述的那樣，選擇器108將電流表114B連接到印刷電路板100的電路節(jié)點(diǎn)上。對(duì)于感應(yīng)耦合測(cè)試，如前述Sheen等的名稱為PrintedCircuil Board Tester的美國專利申請(qǐng)08/227,854所描述的那樣，選擇器108將電壓表114A和偏壓源112連接到印刷電路板100的電路節(jié)點(diǎn)上。
用于測(cè)試的激發(fā)信號(hào)來自源122A和122B。源122是RF源，它們?cè)O(shè)計(jì)成以相同頻率工作，源122的相對(duì)相位也應(yīng)該是可調(diào)的。對(duì)于感應(yīng)耦合方式，源的相差最好為90°。對(duì)于電容耦合方式，源最好是同相的。
源122A和122B可以通過開關(guān)123連接在一起，開關(guān)123閉合時(shí)適于電容耦合，且有效地使輸入功率加倍。
源122連接到選擇器118，選擇器118連接到每個(gè)傳感器104，每個(gè)傳感器104具有多個(gè)輸入端，下文將作更詳細(xì)地說明。選擇器118是一個(gè)開關(guān)矩陣，它使源122能同時(shí)連接到一個(gè)傳感器104的各輸入端。
回到圖2，它示意地示出傳感器104之一的一部份。正如前述專利申請(qǐng)08/227,854中所述，每個(gè)傳感器104由在印刷電路板上的螺旋(調(diào)諧〕環(huán)形天線元件組構(gòu)成。圖2示出了與螺旋環(huán)形天線的電連接。當(dāng)實(shí)際制作時(shí)，螺旋回路位于印刷電路板多層表面上，且不具有在圖2中所使用的方向性，僅表示電連接。
螺旋天線元件由兩組構(gòu)成，它們由相位相異90°的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。在每一個(gè)組內(nèi)，相鄰的螺旋天線元件是以相反的方向盤繞的。
圖2所示是多印刷電路板中的層210和212，一組天線元件形成在層210中，另一組天線元件形成在層212中。如圖2所示，各組是交錯(cuò)的，在層212中的一個(gè)天線元件位于層210中的各天線元個(gè)之間。
在每個(gè)組中的天線元件成對(duì)構(gòu)成。對(duì)于在層210上形成的組，示出了對(duì)215A和215B。對(duì)層212上的組，示出了對(duì)217A和217B。每對(duì)均由反時(shí)針螺旋214和順時(shí)螺旋216組成。當(dāng)在層212上的組以與用來驅(qū)動(dòng)在層210上的組的信號(hào)的相位相異90°的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，這種螺旋天線元件的結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致每個(gè)天線元件在與相鄰天線元件相比在相位上超前了90°。
在每組中的成對(duì)的天線元件通過在印刷電路板上的電路交點(diǎn)并聯(lián)連接，在所述的交點(diǎn)之上形成傳感器104，因此，對(duì)傳感器104有四個(gè)輸入端點(diǎn)，端點(diǎn)220A連接到在層210上的天線元件的反時(shí)針螺旋上，端點(diǎn)220B連接到在層212上的天線元件的反時(shí)針螺旋上，端點(diǎn)220C連接到在層210上的天線元件的順時(shí)針螺旋上，端點(diǎn)220D連接到在層212上的天線元件的順時(shí)針螺旋上。
對(duì)于感應(yīng)耦合方式，RF源122A連接在端點(diǎn)220A和220C之間。RF源122B與源122A的相位相異90°，并連接到端點(diǎn)220B和220D這間。磁場(chǎng)按前述專利申請(qǐng)08/227,854所描述的那樣產(chǎn)生。
對(duì)于電容耦合方式，源122A和122B是同相的并連接在一起。源122的一側(cè)連接到端點(diǎn)220A和220C，其另一側(cè)連接到端點(diǎn)220B和220D上。
圖3圖解地示出了上述連接所產(chǎn)生的電場(chǎng)310。在層210上的各個(gè)天線元件連接在一起且起到類似于導(dǎo)電平板的作用。在層212上的各個(gè)天線元件也類似的連接在一起且起到類似的導(dǎo)電平板的作用。第一階的兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電板的電場(chǎng)如圖3所示。
電場(chǎng)310延伸到傳感器104之外并進(jìn)入元件102。在這種情況下，信號(hào)可以電容地耦合到元件，以便如前述的授與Cilingiroglu的美國專利US-5,124,660所描述的那樣測(cè)試。
如圖1所示，相同的硬件可用于用電容耦合或感應(yīng)耦合方式來進(jìn)行測(cè)量。硬件可以通過改變選擇器108，選擇器118和開關(guān)123之間的連接方式簡(jiǎn)單地重組。所有這些元件都是在控制器124的控制下操作。
控制器124存貯著一個(gè)測(cè)試程序。該測(cè)試程序由人或由計(jì)算機(jī)運(yùn)行的計(jì)算輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā)。它包括對(duì)構(gòu)成圖1所示硬件的指令，以測(cè)試在印刷電路板100上的每個(gè)元件102的每個(gè)引線。在程序中的進(jìn)一步的指令是使之進(jìn)行測(cè)量并與閾值比較，閾值之下的測(cè)量值表明引線到印刷電路板的連接有故障。測(cè)試程序還包括以某種方便的方式向使用者報(bào)告有故障的指令，如報(bào)告或報(bào)警。
因?yàn)楸景l(fā)明使每個(gè)引線能以電容技術(shù)或感應(yīng)技術(shù)測(cè)試，所以在測(cè)試程序內(nèi)的指令對(duì)于電容方法測(cè)試，感應(yīng)方法測(cè)試，或兩者可以構(gòu)成相應(yīng)的硬件。測(cè)試方法優(yōu)選地選擇當(dāng)引線是正確地連接時(shí)，對(duì)每個(gè)引線可給予最大的信號(hào)的方法。這個(gè)信息可以當(dāng)寫入測(cè)試程序時(shí)通過分析印刷電路板的結(jié)構(gòu)的方式得出。
另一方面，該信息也可以在“學(xué)習(xí)模式”下通過測(cè)量一塊已知的好板獲得。在學(xué)習(xí)模式中，控制器124被程序化，以便測(cè)量電容和感應(yīng)耦合到每個(gè)引線上的信號(hào)?？梢援a(chǎn)生較大信號(hào)的電平的技術(shù)，可以包括在對(duì)那個(gè)引線的測(cè)試程序內(nèi)并被識(shí)別。還有，測(cè)量值可以用于設(shè)定一個(gè)用來識(shí)別故障的閾值，該閾值應(yīng)該比在已知的好板上的測(cè)量值稍低。
可以采用這兩種現(xiàn)有測(cè)試方法，也可以同時(shí)使用，以獲得更加精確的測(cè)量。例如，還可以不是設(shè)置一個(gè)閾值，而是對(duì)一種方法確立兩個(gè)閾值。上閾值可以確立一個(gè)信號(hào)電平，如果測(cè)量的信號(hào)在其之上，則表明引線是正確連接。下閾值也可以確立一個(gè)信號(hào)電平，如果測(cè)量值低于它，則表明引線未正確地連接。
如果測(cè)量值在兩個(gè)閾值之間，應(yīng)該用第二種方法測(cè)量。如果對(duì)第二種方法的測(cè)量值在閾值之上，表明沒有故障。如在閾值之下，則表明有故障。
閾值的數(shù)值是隨印刷電路板上使用另件的型式和印刷電路板的特定結(jié)構(gòu)變化而變化的。
上面已經(jīng)說明了一個(gè)實(shí)施例，還可以做出許多不同的實(shí)施例或變型。例如，所示的傳感器104的構(gòu)成是適用于電容耦合的，它是通過將連接印刷電路板的兩不同層上的天線元件間的信號(hào)，連接成與兩個(gè)非?？拷钠叫衅桨彘g的信號(hào)效果近似的方式實(shí)現(xiàn)的。也可以把所有螺旋環(huán)天線形成在印刷電路板的一層內(nèi)，在這種情況下，所有元件的輸入和輸出可以連接在一起。按這種方式連接，螺旋環(huán)形天線元件近似于單個(gè)導(dǎo)電板，信號(hào)可以以單點(diǎn)連接方式驅(qū)動(dòng)，天線元件因此起到了在授與Cilingiroglu的美國專利US-5,124,660中的測(cè)試系統(tǒng)的電極的作用。
在另一個(gè)變型中，在其上可形成傳感器104的印刷電路板可以包括在螺旋環(huán)形天線之上的接地層。如果傳感器是用布線構(gòu)成的，以使信號(hào)能連接到那個(gè)接地層，則接地層可起到平行平板的作用。它可以是用于構(gòu)成在美國專利US-5,124,660中的電極的平行平板。另外，它可以是圖3所示的兩塊平板之一。在這種情況下，第二平行平板可以通過在印刷電路板上的一層或多層上組成傳感器104的天線元件的互連形成。
另外，圖2示出了一種螺旋環(huán)形天線元件，雖這樣的天線元件是所希望的，因?yàn)樗鼈兛梢苑浯艌?chǎng)，但其它類型的天線元件也可以使用。
圖1示出了使用兩個(gè)源來驅(qū)動(dòng)相位差為90°的天線元件組，但也可以使用與相移網(wǎng)絡(luò)連接的單個(gè)源。
另外，圖中示出的天線元件是分成兩個(gè)組，且每個(gè)組內(nèi)的天線元件分成相位差為180°的線對(duì)，但也可以使用任何數(shù)目的組，且任何類型的線繞方式可以用在每個(gè)組的元件之間。盡管在每個(gè)組內(nèi)的天線元件的相位應(yīng)該交錯(cuò)排列，以使由所有天線元件產(chǎn)生的信號(hào)可以在遠(yuǎn)場(chǎng)范圍內(nèi)消失。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的測(cè)試器是釘板測(cè)試器臺(tái)架上的一部分。本發(fā)明也可以很容易地制成單獨(dú)的設(shè)備。
此外，如已經(jīng)說明的，在優(yōu)選的實(shí)施例中的引線即可用感應(yīng)方法或也可用電容方法測(cè)試。還說明了可事先選擇所使用的測(cè)試方法并可以按測(cè)試程序記錄。因此，這樣的結(jié)構(gòu)減少了總的測(cè)試時(shí)間。而且，在測(cè)試時(shí)可以用兩種方法測(cè)量信號(hào)電平，因此，可以選擇能提供較大信號(hào)的方法。況且，也可以不基于對(duì)較大信號(hào)的選擇，而是基于信噪比或某個(gè)其它參數(shù)的估計(jì)進(jìn)行選擇。
作為另一種變型，正如已說明的，傳感器104只是用于對(duì)被測(cè)印刷電路板100驅(qū)動(dòng)一個(gè)信號(hào)，但測(cè)試信號(hào)也可以引入在測(cè)電路板100，并通過傳感器104實(shí)施測(cè)量。
此外，如已說明過，對(duì)于電容耦合方式，每組大線元件的兩個(gè)端點(diǎn)是連接在一起并用同一個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。如果只驅(qū)動(dòng)每個(gè)元件的一端，而另一端不連接，本發(fā)明仍有上述功能。
因此，本發(fā)明應(yīng)該僅受所附權(quán)利要求書的精神和范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)試在其上裝有多個(gè)元件的印刷電路板的制作缺陷分析儀，其特征在于，該分析儀包括a)多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器i)適合于裝在印刷電路板上的元件之一上；ii)具有多層，至少在一層上具有導(dǎo)電的故障測(cè)試點(diǎn)，所述的導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)至少在第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間形成一個(gè)導(dǎo)電通路；和iii)至少有兩個(gè)端點(diǎn)，一個(gè)連接到第一點(diǎn)，一個(gè)連接到第二點(diǎn)；b)測(cè)試控制裝置，用于i)以使電流能在傳感器的兩個(gè)端點(diǎn)之間流動(dòng)的方式連接傳感器并測(cè)量在印刷電路板和傳感器之間感應(yīng)耦合的信號(hào)；ii)以防止電流在兩個(gè)端點(diǎn)之間流動(dòng)的方式連接傳感器并測(cè)量在印刷電路板和傳感器之間電容耦合的測(cè)試信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1所述的制作缺陷分析儀，其中測(cè)試控制裝置包括用于連接傳感器將傳感器的兩個(gè)端點(diǎn)連接在一起以防止電流在兩個(gè)端點(diǎn)間流動(dòng)的開關(guān)。
3.按照權(quán)利要求1所述的制作缺陷分析儀，其中測(cè)試控制裝置包括一個(gè)信號(hào)源和用于把信號(hào)連接在兩個(gè)端點(diǎn)之間以使電流在兩個(gè)端點(diǎn)間流動(dòng)的裝置。
4.按照權(quán)利要求1所述的制作缺陷分析儀，其中測(cè)試控制裝置包括一個(gè)測(cè)量?jī)x表和用于把所說的儀表連接在兩個(gè)端點(diǎn)之間以便使電流在兩個(gè)端點(diǎn)間流動(dòng)的裝置。
5.按照權(quán)利要求1所述的制作缺陷分析儀，其中導(dǎo)電的故障測(cè)試點(diǎn)形成為螺旋環(huán)形天線。
6.按照權(quán)利要求1所述的制作缺陷分析儀，其中測(cè)試控裝置包括a)一個(gè)釘床；b)一個(gè)與釘床相連接的選擇器；c)一個(gè)電流表，一個(gè)電壓表和一個(gè)與選擇器相連接的偏置源；和d)一個(gè)與電流表、電壓表和選擇器相連接的微機(jī)。
7.用于測(cè)試在其上有多個(gè)元件的印刷電路板的自動(dòng)測(cè)試裝置，其特征在于，該裝置包括a)多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器具有多層，至少在兩層上形成導(dǎo)電元件，至少在一層上的導(dǎo)電元件是電連接到一個(gè)輸入點(diǎn)和一個(gè)輸出點(diǎn)的故障測(cè)試點(diǎn)；b)一個(gè)RF信號(hào)源；c)第一開關(guān)裝置，具有一個(gè)控制輸入端，并響應(yīng)于在其控制輸入端的信號(hào)，用于把RF信號(hào)連接在輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)之間或傳感器不同層上的導(dǎo)電元件之間；d)多個(gè)適合于能接觸到被測(cè)印刷電路板上各點(diǎn)的探頭；e)用于測(cè)量電壓的裝置；f)用于測(cè)量電流的裝置；g)第二開關(guān)裝置，具有一個(gè)控制輸入端，并響應(yīng)于在其控制輸入端的信號(hào)，用于把電壓測(cè)量裝置和電流測(cè)量裝置可切換地連接到所選擇的多個(gè)探頭之一上；h)控制裝置，耦合到第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置的控制輸入端，用于當(dāng)RF信號(hào)源連接在輸入和輸出點(diǎn)之間時(shí)，產(chǎn)生控制信號(hào)，以便把電壓測(cè)量裝置連接到所選擇的多個(gè)探頭之一上，并用于當(dāng)RF信號(hào)源連接在傳感器不同層上的導(dǎo)電元件時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)，以便把電流測(cè)量裝置連到到所選擇的多個(gè)探頭之一上。
8.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，還包括一個(gè)連接到第二開關(guān)裝置的偏置源，其中，當(dāng)RF信號(hào)源連接到輸入和輸出點(diǎn)之間時(shí)，控制裝置產(chǎn)生指令，以便把偏置源連接到所選擇的多個(gè)探頭之一上。
9.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，還包括用于處理測(cè)量電壓的裝置的輸出和測(cè)量電流的裝置的輸出的裝置，以便鑒別是否存在制作缺陷。
10.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，其中多個(gè)傳感器中的每一個(gè)包括多層的印刷電路板。
11.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，其中導(dǎo)電元件之一包括一個(gè)接地平面。
12.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，其中導(dǎo)電元件之一包括一個(gè)螺旋環(huán)形天線元件。
13.按照權(quán)利要求12所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，其中導(dǎo)電元件之一包括兩上連接在一起的螺旋環(huán)形天線，且第一個(gè)按順時(shí)針方向盤繞，第二個(gè)按反時(shí)針方向盤繞。
14.按照權(quán)利要求7所述的自動(dòng)測(cè)試裝置，其中在至少兩層上的導(dǎo)電元件包括一個(gè)導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)。
15.一種測(cè)試具有多個(gè)元件且每個(gè)元件具有多個(gè)連接到印刷電路板上的導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)的引線的印刷電路板的方法，包括如下步驟a)在多個(gè)元件的第一個(gè)元件附近構(gòu)成一個(gè)傳感器，以便在第一元件附近產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)；b)測(cè)量在包括第一元件的第一個(gè)引線在內(nèi)的印刷電路板上的回路中由磁場(chǎng)感應(yīng)的電壓；c)在第一元件附近形成相同的傳感器，以產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)；d)測(cè)量由傳感器經(jīng)第一元件的一個(gè)引線電容耦合到印刷電路板上的一個(gè)故障測(cè)試點(diǎn)的電流；e)當(dāng)測(cè)量電壓低于閾值時(shí)或測(cè)量的電流低于閾值時(shí)檢測(cè)在印刷電路板上的缺陷。
16.按照權(quán)利要求15所術(shù)的方法，其中測(cè)量電壓的步驟包括首先把偏置源連接在回路中。
17.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中測(cè)量在一個(gè)包括有一個(gè)引線的回路中的電壓和測(cè)量流經(jīng)引線的電流的步驟中，包含同一個(gè)引線。
18.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中測(cè)量一個(gè)包括有一個(gè)引線的回路中的電壓和測(cè)量流經(jīng)一個(gè)引線的電流的步驟中包含不同的引線。
19.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中構(gòu)成傳感器以產(chǎn)生磁場(chǎng)的步驟包括在傳感器內(nèi)的第一導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)的兩個(gè)端部上施加一個(gè)RF信號(hào)。
20.按照權(quán)利要求19所述的方法，其中形成傳感器以產(chǎn)生電場(chǎng)的步驟包括把第一導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)連接在一起。
21.按照權(quán)利要求19所述的方法，其中形成傳感器以產(chǎn)生電場(chǎng)的步驟包括把RF信號(hào)施加在第一導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)和第二導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)之間，第一和第二導(dǎo)電故障測(cè)試點(diǎn)是位于平行的平面內(nèi)。
全文摘要
一種用于印刷電路板的制作缺陷分析儀,它可以檢測(cè)元件的引線和印刷電路板之間開路故障。制作缺陷分析儀可以按感應(yīng)耦合模式或電容耦合模式操作。相同的傳感器可用于兩種模式,以便使在同一部分的不同引線能用任一種方法測(cè)試。本發(fā)明還公開了一種使裝置可以快速且精確地檢測(cè)制作缺陷的方法。
文檔編號(hào)G01R31/04GK1178582SQ9619258
公開日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1996年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月16日
發(fā)明者蒂莫西·W·希恩 申請(qǐng)人:特拉達(dá)因公司