宽度为1mil-4mil的PCB微型焊盘功能性缺陷的快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种最小宽度为1mil的PCB微型焊盘开短路等功能性缺陷的快速检测方法，包括如下步骤：首先利用工程软件自动种点生成测试文件，再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试位置进行局部调整并生成测试文件；选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机，选择最优飞针测试机；更换微型测试工具并进行精度校正，将飞针测试机上的常规刀型测试针更换为微型针，所述微型针为微型焊盘专用针型测试针；微型焊盘对位设计，选择微型焊盘作为对位点，采用微型焊盘中心直接对位的办法对位；设置测试机运行参数。本发明专利技术宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法具有可操作性强、生产难度低、效率高及品质有保障等优点。

Rapid detection method for functional defects of PCB micro pad with minimum width of 1mil

Rapid detection method of the invention discloses a minimum width of open short PCB micro 1mil pads and other functional defects, which comprises the following steps: first generate test files with engineering software for automatically, according to the shape of manual pad for local adjustments and generate the test file on the test position micro pad test file the selection of high precision; with screw rod motion system for flying probe tester, select the optimal flying probe tester; replace the micro testing tools and precision calibration, will fly conventional knife needle test machine of type testing needle replacement for the micro needle, the micro needle micro pad special needle type micro needle test; the pad alignment design, choose the micro pad as a counterpoint, way of using micro pad Para Para center directly run setting machine parameter test. The rapid detection method for the short circuit defect of the miniature welding disc with width of 1mil has the advantages of strong operability, low production difficulty, high efficiency and guaranteed quality.

【技术实现步骤摘要】
最小宽度为1mil的PCB微型焊盘功能性缺陷的快速检测方法
本专利技术涉及印制电路板焊盘宽度：1mil＜PADSize＜4mil的芯片级微小型焊盘的开路与短路功能性检测领域，具体为一种焊盘宽度为1-4mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法。
技术介绍
利用测试探针与印制电路板导电焊盘的物理接触去检测基板线路的导通性能(Continuity)及绝缘性能(Isolation)是检验PCB基板电性能特性的常规方案。PCB基板作为信号传输的桥梁，随着5G时代的到来，以手机通讯为先导的智能装备集成芯片已从表面贴装进入到10nm级的芯片封装技术时代。BGA/IC区域的焊盘尺寸因封装空间需要也越来越小（常规宽度要求≥6mil，最小≥4mil），现部分IC位封装已达到1-4mil的极限能力。为确保PCB基板的开短路电气性能，PCB工厂在出货前必须对PCB基板所有焊点的网络结构进行电测，小于4mil的微型焊盘对PCB工厂检测设备的技术能力、检测方法提出了更高的要求。当PADSize≥6mil时，采通用或复合治具测试；当PADSize≥4mil时，小批量定单采用飞针测试，大批量定单只能采用一种由特殊导电材料PCR（PressuresensitiveConductiveRubber）及PTB(PitchTranslationBoard)制作的导电橡胶治具测试，部分厂商也采用CCD全自动对位的微针治具生产，但后两种生产模式的测试成本均相当昂贵，中小PCB工厂特别是多样小量的样板企业均无法承担；当PADSize＜4mil且≥1mil时，已超出以上测试设备的极限能力。对于此类订单，PCB工厂通常采用AOI扫描线路+外层人工目检的方法出货，不仅检测速度慢效率低不适合量产，由于人眼无法发现内层或孔之间的潜在功能性缺陷，因此存在严重的开短路漏失面临巨额索赔的风险。由于PCB板在生产过程中由于受板材、菲林的涨缩、蚀刻等多种因素的综合影响，测试设备自身存在1-2mil的精度偏差，导致焊盘中心测试位有1-2mil的正常偏移，使飞针机在测试小于4mil的微型位焊盘时效率低或不能测试。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可操作性强、生产难度低、效率高及品质有保障的焊盘最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法。本专利技术将从飞针机的资料制作、设备精度调校、测试刀具选择、对位方式选择、测试程序优化等方面对飞针机的电性能测试技术进行研究，消除精度偏差，寻找利用飞针机的可移动特性测试＜4MIL的微型焊盘的最佳方案。随着互联网+及工业4.0的深入推进，密而小的PCB微型焊盘基板的定单必定是未来定单持续增长主战场，市场急需一种能自动快速侦测PCB基板微型焊盘缺陷的方法，来保障生产厂商大量接入这类定单后的品质需求。具体地，本专利技术可以通过以下技术方案来实现：最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，包括如下步骤：第一步、测试文件的制作，首先利用工程软件自动种点生成测试文件，再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试位置进行局部调整并生成测试文件；第二步、测试机的选择，选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机，用测试板检测飞针测试机的CPK精度测试值，将检测到的CPK精度测试值与计算得出的CPK精度值进行对比，选择最优飞针测试机，然后利用系统软件对飞针测试机的丝杆精度再次作大校正，即对飞针测试机进行第二次校正，使飞针测试机XY位移精度达到最佳状态；第三步、更换微型测试工具并进行精度校正，将飞针测试机上的常规刀型测试针更换为微型针，所述微型针为微型焊盘专用针型测试针，更换后，利用校正板对飞针测试机上的微型针对针尖的精度作小校正，确保安装后的微型针针尖对准的精度达到最佳状态；第四步、微型焊盘对位设计，选择微型焊盘作为对位点，采用微型焊盘中心直接对位的办法对位，微型焊盘对位设计采用板内微型焊盘中心直接对位的办法对位，有效减少涨缩及蚀刻对对位精度的影响，改善实物板与资料坐标的对位精度，具体地，优选针尖直径小于焊盘宽度的微型针与移动速度的配合，最大化地减少了因板子、菲林涨缩、制作工艺偏差导致的焊盘精度变化对测试精度及效率的影响，为芯片级微型焊盘的自动化快速批量生产创造了条件；第五步、测试机运行参数设置，对测试机运行参数进行设置，调整位移精度，使前排或后排2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞。本专利技术中最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法中带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机的选用，利用飞针测试机探针可移动、测试速度可控的特性，最优化设计焊盘宽度为1-4mil的微小芯片级微型焊盘板的微型针、种针位置和对位方案，并与移动速度相配合最大化地减少涨缩对测试效率及精度的影响，确保微型针能有效的对宽度为1-4mil的微小芯片级微型位焊盘的电气性能进行侦测，能实现机器快速自动化批量生产代替传统的AOI扫描+人工目检的方法，即提升测试效率又减少微型焊盘产品开短路功能性缺陷漏失的检测方法。该检测方法先利用工程软件自动种点生成测试文件，再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型位焊盘的测试位置进行局部调整生成测试文件，然后选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机，利用飞针测试机可移动及测试速度可控的特性，结合微型针及种针位置以及微型位焊盘对位设计，其整个检测过程实现飞针测试机快速自动化批量生产，代替了传统的AOI扫描和人工目检的方法，其可操作性强、生产难度低、效率高而且品质有保障。进一步地，上述第一步中测试文件的制作，具体步骤如下：按照飞针测试机参数要求制作测试文件，圆型或异型焊盘测试点设计在中心位置，条形焊盘在两端交错设置，并在流程卡上注明芯片级微型板测试文件名称。进一步地，上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为锥型针形状，包括针头和针座，所述针头为上粗下细的圆锥型针头，所述针头和针座通过注塑成型并固定在针座末端呈一体结构，所述针头伸出针座部分的伸出长度为3mm，所述针头的针尖直径小于2mil，所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞针测试机测试电路的信号导线相连接形成通路，所述针座的注塑部分设有用于将针座安装在飞针测试机上的固定孔，所述针座通过固定孔将微小芯片级微型针安装在飞针测试机上。呈上粗下细圆锥型的微型针，针头伸出针座部分3mm，针尖直径小于2mil，所述针头和针座通过注塑成型并固定在针座末端呈一体结构，针座的注塑薄片机构具有良好的弹性，保证了测试针不扎伤测试焊盘又保护了针的安全，使圆锥型测试针整体性能稳定，有效确保测试更加精准。进一步地，上述第二步和第三步中的丝杆精度的大校正和微型针针尖的小校正构成飞针测试机的精度校正，精度校正包括飞针测试机的丝杆XY轴位移精度校正，和微型针针尖精度校正，所述丝杆XY轴位移精度校正为大校正，使用飞针测试机厂商提供的精度校正板及校正程序由作业员进行校正，所述微型针针尖精度校正为小校正，使用飞针测试机厂商提供的缺陷校正板，依次对更换后的微型针做针尖校正。进一步地，所述大校正的校正时间约为20分钟，所述小校正的校正时间约为5分钟。进一步地，上述第四步中微型焊盘对位设计步骤中，当每片板有多个微型焊盘区域时，首选板角对应单元微型焊盘的顶点作为对位点对位；测试过程中发现因板子、菲林、钻孔等涨缩导致偏位假开时，按每个出货单元分开制测本文档来自技高网...

【技术保护点】
最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、测试文件的制作，首先利用工程软件自动种点生成测试文件，再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试位置进行局部调整并生成测试文件；第二步、测试机的选择，选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机，用测试板检测飞针测试机的CPK精度测试值，将检测到的CPK精度测试值与计算得出的CPK精度值进行对比，选择最优飞针测试机；第三步、更换微型测试工具并进行精度校正，将飞针测试机上的常规刀型测试针更换为微型针，所述微型针为微型焊盘专用针型测试针，更换后，对更换后的微型针进行针尖与微型焊盘中心位置的对位精度进行精度校正；第四步、微型焊盘对位设计，选择微型焊盘作为对位点，采用微型焊盘中心直接对位的办法对位；第五步、测试机运行参数设置，对测试机运行参数进行设置，调整位移精度，使前排或后排2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞。

【技术特征摘要】
1.最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、测试文件的制作，首先利用工程软件自动种点生成测试文件，再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试位置进行局部调整并生成测试文件；第二步、测试机的选择，选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机，用测试板检测飞针测试机的CPK精度测试值，将检测到的CPK精度测试值与计算得出的CPK精度值进行对比，选择最优飞针测试机；第三步、更换微型测试工具并进行精度校正，将飞针测试机上的常规刀型测试针更换为微型针，所述微型针为微型焊盘专用针型测试针，更换后，对更换后的微型针进行针尖与微型焊盘中心位置的对位精度进行精度校正；第四步、微型焊盘对位设计，选择微型焊盘作为对位点，采用微型焊盘中心直接对位的办法对位；第五步、测试机运行参数设置，对测试机运行参数进行设置，调整位移精度，使前排或后排2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞。2.根据权利要求1所述的最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，其特征在于：上述第一步中测试文件的制作，具体步骤如下：按照飞针机参数要求制作测试文件，圆型或异型焊盘测试点设计在中心位置，条形焊盘在两端交错设置，并在流程卡上注明微型焊盘测试文件名称及微型焊盘的宽度。3.根据权利要求1所述的最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，其特征在于：上述第二步选择飞针测试机后，利用系统软件对飞针测试机的丝杆精度进行第二次校正。4.根据权利要求3所述的最小宽度为1mil的微型焊盘开短路缺陷的快速检测方法，其特征在于：上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为锥型针形状，包括针头和针座，所述针头和针座通过注塑成型并固定在针座末端呈一体结构，所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞针测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂兴培，李敬虹，陈春，樊廷慧，吴世亮，
申请(专利权)人：惠州市金百泽电路科技有限公司，深圳市金百泽电子科技股份有限公司，西安金百泽电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44