一種電路板的檢測裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電路板技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電路板的檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 印刷電路板又稱PCB線路板，是電子元器件電氣連接的提供者。隨著電子技術(shù)的 快速發(fā)展，PCB線路板廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，幾乎所有的電子設(shè)備中都包含相應(yīng)的PCB線路 板。PCB線路板設(shè)計(jì)主要是版圖設(shè)計(jì)；采用電路板的主要優(yōu)點(diǎn)是大大減少布線和裝配的差 錯(cuò)，提高了自動(dòng)化水平和生產(chǎn)勞動(dòng)率。
[0003] 印制電路板制造技術(shù)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的、綜合性很高的加工技術(shù)。尤其是多層PCB 中的過孔，過孔的最小可用直徑是與板基的厚度相關(guān)，通常板基的厚度與過孔直徑比是6 : 1。高速信號時(shí)，過孔產(chǎn)生（1~4)nH的電感和（0. 3~0. 8)pF的電容的路徑。因此，當(dāng)鋪 設(shè)高速信號通道時(shí)，過孔應(yīng)該被保持到絕對的最小。在制造過程中，因過孔電鍍氣泡而產(chǎn)生 的孔內(nèi)局部電鍍銅薄、微連接的現(xiàn)象是PCB生產(chǎn)過程中不易克服的，并且不易檢測，過孔局 部銅薄和過孔斷路是PCB制造行業(yè)共同面臨的重大技術(shù)課題之一，以往對過孔斷路的討論 與研究多局限在PCB鉆孔工藝、孔化工藝、電鍍工藝等單一環(huán)節(jié)的研究與改善。
[0004] 傳統(tǒng)的檢測方法是在電路板覆膜后再檢測，這樣，不能測試孔的邊緣部位，需要 電路板的pin端（如接線端）進(jìn)行檢測，這樣線路上的電阻很大，而孔電阻很小，很難測 試準(zhǔn)確，另外，電路板覆膜后再檢測查出次品很難修正，基本上報(bào)廢，成本居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)合理、檢測準(zhǔn)確率高的電路板 的檢測裝置，可對電路板上的過孔局部銅薄和過孔斷路進(jìn)行有效檢測。
[0006] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種操作方便、準(zhǔn)確率高的電路板的檢 測方法，通過微電阻測試方法，對電路板上的過孔局部銅薄和過孔斷路進(jìn)行檢測，有效減少 和解決過孔局部銅薄及過孔斷路的問題。
[0007] 本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種電路板的檢測裝置， 其特征在于：所述檢測裝置包括測試機(jī)、與測試機(jī)相連接的測試硬件以及安裝有測試軟件 的電腦，測試機(jī)采用恒流四端測試，測試機(jī)上設(shè)有測試模具，測試硬件由一主控卡和多個(gè)并 聯(lián)的測試卡組成，測試卡的一端與測試機(jī)相連接，另一端與主控卡相連，測試卡上設(shè)有多個(gè) 與測試模具上的測試點(diǎn)相對應(yīng)的測試通道，主控卡分別與電腦、測試機(jī)通訊連接，測試時(shí)， 主控卡將電腦的測試指令發(fā)送給測試卡，并將測試卡的測試數(shù)據(jù)讀取后回傳給電腦。
[0008] 作為改進(jìn)，所述測試機(jī)為四線孔到孔測試機(jī)，測試模具包括上模和下模，上模和下 模的一個(gè)用于固定尚未覆膜的電路板，對應(yīng)地，上模的下表面或下模的上表面分別分布有 多個(gè)用于測量電路板上的孔的探針，測試機(jī)上設(shè)有用于控制上模對正并上下移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，測試時(shí)，上模向下活動(dòng)，使探針插到電路板的孔邊，電腦通過主控卡控制每個(gè)測試卡逐 個(gè)工作，對孔上的探針進(jìn)行掃描測量，逐個(gè)測量孔的電阻并進(jìn)行對比檢測。
[0009] 作為改進(jìn)，所述下模上設(shè)有左右二個(gè)供需測試的電路板定位的定位PIN，電路板的 兩端設(shè)有對應(yīng)的定位孔，所述下模上設(shè)有模具定位柱，上模上設(shè)有對應(yīng)的模具定位孔。
[0010] 作為改進(jìn)，所述定位PIN的頭部為錐形，定位孔的直徑為1. 8~2. 2mm，定位PIN的 最大直徑為2. 3~2. 7mm。
[0011] 再改進(jìn)，所述探針二個(gè)為一組，電路板上的每個(gè)孔對應(yīng)一組探針。
[0012] 再改進(jìn)，所述測試卡采用插卡式結(jié)構(gòu)，每個(gè)測試卡上設(shè)有64個(gè)并行的測試通道， 測試通道采用無機(jī)械觸點(diǎn)的大容量光MOS管切換。
[0013] 再改進(jìn)，所述主控卡通過USB接口與電腦通訊，主控卡通過HANDLER接口與測試機(jī) 內(nèi)部PLC通訊，測試硬件的內(nèi)部通訊采用GPIB高速并行總線進(jìn)行通訊。
[0014] 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種電路板的檢測方法， 其特征在于：采用上述檢測裝置進(jìn)行測試，具體步驟為：
[0015] 1)連接好線路，打開測試系統(tǒng)對測試卡和主控卡進(jìn)行自檢；
[0016] 2)將需測試的電路板固定在測試機(jī)的測試模具的上?；蛳履Ｉ?，然后將上模對準(zhǔn) 后下壓，使探針插到電路板的孔邊，一次將電路板的孔邊全部接觸，然后電腦通過主控卡控 制每個(gè)測試卡逐個(gè)工作，對孔上的探針進(jìn)行掃描測量，逐個(gè)測量孔的電阻；
[0017] 3)主控卡讀取測試卡的數(shù)據(jù)并上傳給電腦，對電路板上的所有孔測得的電阻與系 統(tǒng)設(shè)定的電阻值進(jìn)行比對，對不合格過孔單元進(jìn)行標(biāo)記。
[0018] 作為改進(jìn)，所述測試機(jī)上的電阻測量分為二個(gè)量程，最大電阻范圍量程為2Q，最 小分辨率為IOOu Q，單路測試時(shí)間為25~30ms。
[0019] 作為改進(jìn)，所述測試卡和主控卡的自檢，包括二個(gè)部分：一、檢測測試卡和主控卡 的通訊功能是否正常；二、檢測測試卡的測量部分工作是否正常，通道是否正常。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用恒流四端微電阻孔到孔測試的方式進(jìn) 行檢測，通過微電阻反應(yīng)鍍銅質(zhì)量，改變了原先電路板覆膜后再檢測的模式，在電路板沒有 覆膜時(shí)直接測量孔邊，這樣線路電阻很小，孔電阻相對大，使得測量準(zhǔn)確。本發(fā)明的檢測裝 置結(jié)構(gòu)合理、檢測準(zhǔn)確率高，可對電路板上的過孔局部銅薄和過孔斷路進(jìn)行有效檢測，有效 減少和解決過孔局部銅薄及過孔斷路的問題，能更加有效控制與管理電鍍銅質(zhì)量，對異常 孔進(jìn)行有效監(jiān)控，大大改善了鍍銅質(zhì)量。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是測試模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3是圖2中定位PIN對電路板進(jìn)行定位的狀態(tài)圖；
[0024] 圖4是電路板上的過孔局部銅薄現(xiàn)象的形貌圖；
[0025] 圖5是電路板上的過孔斷路的形貌圖；
[0026] 圖6是本發(fā)明的檢測方法的檢測流程圖；
[0027] 圖7是恒流四端測試基本原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029] 如圖1~3所示，本實(shí)施例的電路板的檢測裝置，包括測試機(jī)1、與測試機(jī)相連接 的測試硬件以及安裝有測試軟件的電腦2,測試機(jī)1采用恒流四端測試，測試機(jī)1上設(shè)有測 試模具5,測試硬件由一主控卡3和12個(gè)并聯(lián)的測試卡4組成，測試卡4的一端與測試機(jī)1 相連接，另一端與主控卡3相連，測試卡4采用插卡式結(jié)構(gòu)，每個(gè)測試卡4上設(shè)有64個(gè)并行 的與測試模具5上的測試點(diǎn)相對應(yīng)的測試通道，測試通道采用無機(jī)械觸點(diǎn)的大容量光MOS 管切換，主控卡3通過USB接口與電腦2通訊，主控卡3通過HANDLER接口與測試機(jī)1內(nèi)部 PLC通訊，測試硬件的內(nèi)部通訊采用GPIB高速并行總線進(jìn)行通訊；測試時(shí)，主控卡3將電腦 2的測試指令發(fā)送給測試卡4,并將測試卡4的測試數(shù)據(jù)讀取后回傳給電腦2 ;測試模具5包 括上模51和用于固定等待測試尚未覆膜的電路板6的下模52,上模51的下表面或/和下 模52的上表面分別分布有多個(gè)用于測量電路板6上的孔的探針7,探針7二個(gè)為一組，電路 板6上的每個(gè)孔對應(yīng)一組探針7,測試機(jī)1上設(shè)有用于控制上模51對正并上下移動(dòng)的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)，通常采用汽缸活塞桿帶動(dòng)上下活動(dòng)，下模52上設(shè)有左右二個(gè)供需測試的電路板6定 位的定位PIN522,電路板6的兩端設(shè)有對應(yīng)的定位孔61，其中定位PIN522的頭部為錐形， 定位孔61的直徑為1. 8~2. 2mm，定位PIN522的最大直徑為2. 3~2. 7mm，下模52上設(shè)有 模具定位柱521，上模51上設(shè)有對應(yīng)的模具定位孔511，測試時(shí)，上模51對正后向下活動(dòng)， 使探針7插到電路板6的孔邊，電腦2通過主控卡3控制每個(gè)測試卡4逐個(gè)工作，對孔上的 探針7進(jìn)行掃描測量，逐個(gè)測量孔的電阻并進(jìn)行對比檢測。
[0030] 具體的電路板的檢測方