印刷电路板离子迁移测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种印刷电路板离子迁移测试系统，包括直流电源、静电计、多通道开关系统、多通道高速电压采集系统、中转连接器、系统控制与数据分析上位机软件。系统采用电流法测量印刷电路板的绝缘电阻以评估离子迁移的情况。本发明专利技术的特征在于：所述直流电源通过中转连接器与被测试点相连，取样电阻和保护电阻串联在测试通道回路中，静电计通过多通道开关系统依次串联进测试通道，高精度测量通道内的电流，多通道高速电压采集系统与取样电阻相连，实时监测各个通道的漏电流，上位机软件控制直流电源、静电计、多通道开关系统和多通道高速电压采集系统的工作时序，进行数据分析并给出判定结果。本发明专利技术的测试系统结构简洁紧凑，使用方便，测试精度高，测试速度快，提高了印刷电路板离子迁移测试的自动化程度，也提高了印刷电路板离子迁移测试结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种印刷电路板离子迁移测试系统，测试对象包括：整个印刷电路板、绝缘材料和半导体材料等需要测量绝缘程度的对象。属于精密测试装备

技术介绍
离子迁移是指电子整机产品中的基板与电子器件之间或线路之间由于存在线间分布电场，会使处于两极之间的某些金属离子在电场作用下发生迁移，即阳离子向处在阴极状态的部位移动，阴离子会向处于阳极状态的部位移动。在高温、高湿和电压条件下，集成电路由于离子迁移导致的贯穿基板的短路和表面到表面的短路会发生灾难性的失效。随着电子设备的微细化以及高密度化，离子迁移评估和绝缘程度评估愈发重要。根据IPC-TM-650 2.6.14/2.6.14.1、IPC-TM-650 2.6.3.7和IPC-TM-650 2.6.25的建议，印刷电路板基板等材料应进行离子迁移测试评估。在特定温度湿度及电压条件下，对特定电路进行长达500小时至1000小时的绝缘电阻测试，测试周期小于20分钟。目前国内尚没有高精度印刷电路板离子迁移自动测试系统。
技术实现思路
图1为所述印刷电路板离子迁移测试系统原理框图。系统包括直流电源、静电计、多通道开关系统、多通道高速电压采集系统、中转连接器、系统控制与数据分析上位机软件。系统采用电流法测量印刷电路板的绝缘电阻以评估离子迁移的情况。本专利技术的特征在于：所述直流电源通过中转连接器与被测试点相连，取样电阻和保护电阻串联在测试通道回路中，静电计通过多通道开关系统依次串联进测试通道，高精度测量通道内的电流，多通道高速电压采集系统与取样电阻相连，实时监测各个通道的漏电流，上位机软件控制直流电源、静电计、多通道开关系统和多通道高速电压采集系统的工作时序，进行数据分析并给出判定结果。使用说明1、 编辑测试工况所述印刷电路板离子迁移测试系统采用测试工况来管理测试时序，工况列表如图2所示，工况的每一条目可以设置测试的总时间、延迟时间、测试间隔、加压时间、应力电压和测试电压等参数。延迟时间是等待温度湿度稳定的时间，在这段时间内直流电源不输出电压，每个工况条目只有最开始的一段延迟时间。加压时间是等待电场稳定的时间，直流电源输出测试电压，每轮测试之前都有一段加压时间。测试间隔是两次测试之间间隔的时间，在测试间隔时间里，直流电源输出应力电压。测试的时序图如图3所示。2、 进行测试设置如图4所示。每一组可选择不同的测试工况。每一测试通道可独立选择为测试或不测试。测试判据有两种，一种是根据触发阈值的次数，如图5所示，当测量绝缘阻值小于设定阈值达到设定次数时，认为此测试通道失效；另一种是根据触发阈值的时间，如图6所示，当测量绝缘阻值小于设定阈值达到设定时间时，认为此测试通道失效。这两种判据可同时起作用。漏电流阈值是针对高速电压采集系统设定的阈值，当测量的漏电流大于此阈值时，认为此测试通道失效。3、 测试控制系统采用全自动化测试，测试过程中不需要人为操作，但用户仍可进行“暂停”、“停止”等操作。4、数据处理静电计测量时采取一次测量多个数据，对数据进行排序后掐头去尾去除粗大误差，然后求平均值，直流电源电压值除以此平均值得到绝缘电阻的阻值。所有原始数据保存在数据文件里，如图7所示。系统可自动生成报表，包含一些统计数据及测试结果，如图8所示。附图说明图1是印刷电路板离子迁移测试系统原理图；图2是印刷电路板离子迁移测试工况示意图；图3是印刷电路板离子迁移测试时序说明图；图4是印刷电路板离子迁移测试设置说明图；图5是印刷电路板离子迁移测试失效判据1示意图；图6是印刷电路板离子迁移测试失效判据2示意图；图7是印刷电路板离子迁移测试结果文件示意图；图8是印刷电路板离子迁移测试报表文件示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷电路板离子迁移测试系统，包括直流电源、静电计、多通道开关系统，多通道高速电压采集系统、中转连接器、系统控制与数据分析上位机软件。

【技术特征摘要】
1.一种印刷电路板离子迁移测试系统，包括直流电源、静电计、多通道开关系统，多通道高速电压采集系统、中转连接器、系统控制与数据分析上位机软件。2.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：所述印刷电路板离子迁移测试系统采用电流法测量印刷电路板的绝缘电阻以评估离子迁移的情况，直流电源通过中转连接器与被测试点相连，取样电阻和保护电阻串联在测试通道回路中，静电计通过多通道开关系统依次串联进测试通道，高精度测量通道内的电流，多通道高速电压采集系统与取样电阻相连，实时监测各个通道的漏电流。3.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：系统采用模块化设计，可灵活配置直流电源、静电计、多通道开关系统，多通道高速电压采集系统、中转连接器的数量，以构成不同测试通道数量的系统。4.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：系统测试精度满足IPC-TM-650 2.6.14/2.6.14.1、IPC-TM-650 2.6.3.7和IPC-TM-650 2.6.25对于测试系统精度的要求。5.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：系统只配有一台静电计的情况下，测试完128通道不超过10分钟。6.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：直流电源可以编程控制，结合测试时序产生应力电压和测试电压，有100V、300V和500V三种电压规格，直流电源具有输出短路保护功能，以保护静电计和测试通道不受损坏。7.根据权利要求1所述的印刷电路板离子迁移测试系统其特征在于：多通道开关系统的每一测试通道包含主回路和测量支路（如图1所示），加压状态时，K1闭合，K2断开，轮询测...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛明慧，
申请(专利权)人：牛明慧，
类型：发明
国别省市：上海;31