飞针机电容法精度能力的快速测试方法技术

本发明专利技术公开了飞针机电容法精度能力的快速测试方法，依据飞针机电容法检测的原理，设计4层以上的飞针机电容法精度能力检测板，然后按照设计资料进行飞针机电容法检测板的流程制作，检测板制作完成后，进行飞针机电容法精度能力的检测，再进行飞针机电容法精度能力的判定，最后进行飞针机电容法精度能力综合评估与现场品质控制。本发明专利技术飞针机电容法精度能力的快速测试方法解决了飞针机电容法精度不能被测量或量化的技术难题，可以帮助PCB生产企业的技术负责人依据飞针机电容法精度能力检测板的检测信息制定最佳的工艺流程，保障了电容法测试的高效，又防止了因电容法精度能力不足而漏失开短路缺陷，而且无需硬件和其它方面的投资。

【技术实现步骤摘要】
飞针机电容法精度能力的快速测试方法
本专利技术应用于印制电路板检测设备的电气性能能力检测领域，具体为飞针机电容法精度能力的快速测试方法。
技术介绍
印制电路板在出货之前均需采用设备对其常规电气性能进行检测，以防止开短路缺陷漏失到客户端面临巨额索赔的风险。通用或专用测试机均利用测试治具的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及绝缘性能，当测试值满足设定值条件时系统报告“PASS”，超出设定值范围时系统报告“FAIL”。飞针测试机有电阻测试法与电容测试法两种，电阻测试法原理与以上治具测试相同，均属于两端点物理接触测试，漏失的机率性很小。对于内层铜层面积超过50％的多层板基本均采用电容测试法，电容测试法由于测试效率高，是飞针机提升效率的主要测试方法。飞针机的电容法属于电容值比较测试，如附图1及说明。说明：设net1-4的网络分别与参考电极VCC/GND的电容量为S1、S2、S3、S4，总电容量为S，当S＝S1+S2+S3+S4时，面积及电容无变化测试合格；当S＜S1+S2+S3+S4时，面积增加电容变大则有短路；当S＞S1+S2+S3+S4时，面积减少电容变小则有开路。测试板下面有一个参考电极(VCC/GND)铜皮层，测试时每条长度与面积不同的线路(net1-4)与参考电极之间会产生一个固定的电容量，当net1-4中的网络有开路或短路发生时，该电容量将会有变化，系统依据测得的电容值变化量则可能判断被测板是否合格。电容法测试时，每个端点只需要与测试探针接触一次，省去了电阻法测试中需要多次与相邻网络进行比较测试的步骤，提高了测试效率。从以上测试原理上分析，飞针机电容测试法主要依据线路中图形面积变化而引起的电容量的变化来作为合格、开路、短路判断的标准。当同一网络中铜面积减少或增加的面积无变化(如图2.2短路桥接)时，或增加量趋近于0(如图2.3中n2与n4桥接时有缺口，但仍然短路桥接在一起)时，电容变化就很小或接近于无变化，此时设备电容无法准确地侦测出潜在的缺陷。如图2.1网络N1-N2与N3-N4是两个相邻网络，当它从中间断开并相互桥连形成图2.2、图2.3的图形时，由于断开桥连后的网络在面积上变化很小或接近相等，如图2.2中，网络N1-3＝N2-4并与图2.1中N1-2和N3-4相等，而且与图2.3中N2-4的面积接近，飞针机电容法测试时无论测试针测试哪个点，图形间电容量无变化或变化很小，则会导致飞针机电容法无法准确侦断出此类缺陷而产生漏失。图2.1至图2.3说明：图2.1中n1与n2、n3与n4为两条正常线路，四个端点n1、n2、n3、n4为过孔；n1与n2、n3与n4这两条线路在图2.2中从线路50％处断开后与相邻线路桥接短路，形成了新的线路n1与n3、n2与n4且新形成的线路在面积上与n1与n2、n3与n4相等；图2.3中从线路50％处断开后与相邻线路桥接短路，新形成的线路n1与n3仍然与n1与n2或n3与n4的面积相等、n2与n4之间有细微缺口，面积有细微的减少。PCB生产企业在购买飞针机时无方法去检测电容测试法存在的缺陷或不足，行业内飞针机设备供应商在出售设备时自然会规避以上飞针机电容法的精度问题，电容法测试精度就自然形成了检测盲区，得不到控制与重视。当缺陷漏失到客户端PCB生产商要求设备供应商处理时，供应商又会采取如修改软件增加电阻法测试步骤，降低效率的方法去处理。
技术实现思路
本专利技术提供了一种飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其解决了飞针机电容法精度不能被测量或量化的技术难题，可以帮助PCB生产企业的技术负责人依据飞针机电容法精度能力检测板的检测信息制定最佳的工艺流程，保障了电容法测试的高效，又防止了因电容法精度能力不足而漏失开短路缺陷，而且无需硬件和其它方面的投资。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：飞针机电容法精度能力的快速测试方法，依据飞针机电容法检测的原理，设计4层以上的飞针机电容法检测板，然后按照设计资料进行飞针机电容法检测板的流程制作，检测板制作完成后，进行飞针机电容法精度能力的检测，检测完成后，进行飞针机电容法精度能力的判定，最后进行飞针机电容法精度能力综合评估与现场品质控制。进一步地，所述飞针机电容法检测板设计包括包含内层结构设计的检测板的整体设计，检测板的外层图形设计，以及检测板的测试资料设计，所述检测板的外层图形设计将外层分为“硬件精度检测区”与“软件算法检测区”两个区，每个区的第一单元为样板单元，其它单元为不同缺陷模型与难度的检测单元，分别用于检测飞针机的硬件精度及软件算法的检测能力。进一步地，所述“硬件精度检测区”包括顺序依次设置的3个单元，第1个单元为标准样板，第二个单元为电容递减精度检测区，第三个单元为电容递增精度检测区，所述“软件算法检测区”包括标准样板区和缺陷板区，所述标准样板区的第1个单元为标准样板，所述缺陷板区为依据不同缺陷类型，从缺陷的第一个端点0％的位置处开始到第二个端点100％的位置处按需要设计不同的等级以检测不同缺陷的精度检测能力。进一步地，所述飞针机电容法检测板设计包括如下步骤，第一步，检测板的整体设计，采用普通电路板4L层压结构设计，将图形设计在外层，外层图形分2个区，分别为硬件精度检测区和软件算法检测区，每个区的第一个单元为样板单元，其它单元为不同缺陷模型与难度的检测单元，在L2和L3内层分别进行铺铜，铺铜面积分别占各层板面积的50％以上，各层板板厚与铺铜铜厚依据线路外层图形的线宽线距按常设计；第二步，检测板的外层图形设计，包括检测板硬件精度能力图形设计和检测软件逻辑与算法检测能力图形设计，所述检测板硬件精度能力图形设计包括硬件精度能力标准板设计和硬件精度能力缺陷板设计，所述检测软件逻辑与算法检测能力图形设计包括软件逻辑与算法检测能力标准板与5种缺陷模型图形设计，所述缺陷模型的缺陷位置为两网络50％处的5种缺陷模型设计，所述软件算法检测区中其它缺陷图形按上述缺陷模板分别从0％位置，按照比例向100％缺陷位依次设计成不同的缺陷单元；第三步，检测板的测试资料设计，飞针机在执行电容法检测时必须先用电阻法检测线路板的所有网络的通断情况，如果所有网络的通断情况与测试资料的网络状态一致，则将内层铜皮皮作为参考电极层，对比每个端点与电极层的电容值并收集记录，作为侦测其它PCB板的基准值，按照“硬件精度检测区”和“软件算法检测区”的图形分别制作2个测试资料供后续飞针机检测使用。进一步地，所述硬件精度能力标准板设计为在“硬件精度检测区”设计100组焊盘大小相同，线条宽度相同的网络，并且保证每个网络的面积相同；所述硬件精度能力缺陷板设计包括检测短路测试精度设计和检测开路测试精度设计，检测短路测试精度设计为改变上排焊盘的长与宽，使焊盘对应网格的整体面积的大小依次从100％递减到1％，并将减少比例标注在对应网络的下面，检测开路测试精度设计为按上述相反的方法，改变上排焊盘的长与宽，使焊盘对应网络的整体面积的大小依次从1％递增到100％，并将增大的比例标注在对应网格的下面。进一步地，所述软件逻辑与算法检测能力标准板与5种缺陷模型图形设计具体为，在“软件算法检测区”第1单元设计5组相同的网络作为标准板检测单元，取每两个相同网络为一组；5种缺陷模型先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：依据飞针机电容法检测的原理，设计4层以上的飞针机电容法检测板，然后按照设计资料进行飞针机电容法检测板的流程制作，检测板制作完成后，进行飞针机电容法精度能力的检测，检测完成后，进行飞针机电容法精度能力的判定，最后进行飞针机电容法精度能力综合评估与现场品质控制。

【技术特征摘要】
1.飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：依据飞针机电容法检测的原理，设计4层以上的飞针机电容法检测板，然后按照设计资料进行飞针机电容法检测板的流程制作，检测板制作完成后，进行飞针机电容法精度能力的检测，检测完成后，进行飞针机电容法精度能力的判定，最后进行飞针机电容法精度能力综合评估与现场品质控制。2.根据权利要求1所述的飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：所述飞针机电容法检测板设计包括包含内层结构设计的检测板的整体设计，检测板的外层图形设计，以及检测板的测试资料设计，所述检测板的外层图形设计将外层分为“硬件精度检测区”与“软件算法检测区”两个区，每个区的第一单元为样板单元，其它单元为不同缺陷模型与难度的检测单元，分别用于检测飞针机的硬件精度及软件算法的检测能力。3.根据权利要求1或2所述的飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：所述“硬件精度检测区”包括顺序依次设置的3个单元，第1个单元为标准样板，第二个单元为电容递减精度检测区，第三个单元为电容递增精度检测区，所述“软件算法检测区”包括标准样板区和缺陷板区，所述标准样板区的第1个单元为标准样板，所述缺陷板区为依据不同缺陷类型，从缺陷的第一个端点0%的位置处开始到第二个端点100%的位置处按需要设计不同的等级以检测不同缺陷的精度检测能力。4.根据权利要求3所述的飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：所述飞针机电容法检测板设计包括如下步骤，第一步，检测板的整体设计，采用普通电路板4L层压结构设计，将图形设计在外层，外层图形分2个区，分别为硬件精度检测区和软件算法检测区，每个区的第一个单元为样板单元，其它单元为不同缺陷模型与难度的检测单元，在L2和L3内层分别进行铺铜，铺铜面积分别占各层板面积的50%以上，各层板板厚与铺铜铜厚依据线路外层图形的线宽线距按常设计；第二步，检测板的外层图形设计，包括检测板硬件精度能力图形设计和检测软件逻辑与算法检测能力图形设计，所述检测板硬件精度能力图形设计包括硬件精度能力标准板设计和硬件精度能力缺陷板设计，所述检测软件逻辑与算法检测能力图形设计包括软件逻辑与算法检测能力标准板与5种缺陷模型图形设计，所述缺陷模型的缺陷位置为两网络50%处的5种缺陷模型设计，所述软件算法检测区中其它缺陷图形按上述缺陷模板分别从0%位置，按照比例向100%缺陷位依次设计成不同的缺陷单元；第三步，检测板的测试资料设计，飞针机在执行电容法检测时必须先用电阻法检测线路板的所有网络的通断情况，如果所有网络的通断情况与测试资料的网络状态一致，则将内层铜皮皮作为参考电极层，对比每个端点与电极层的电容值并收集记录，作为侦测其它PCB板的基准值，按照“硬件精度检测区”和“软件算法检测区”的图形分别制作2个测试资料供后续飞针机检测使用。5.根据权利要求4所述的飞针机电容法精度能力的快速测试方法，其特征在于：所述硬件精度能力标准板设计为在“硬件精度检测区”设计100组焊盘大小相同，线条宽度相同的网络，并且保证每个网络的面积相同；所述硬件精度能力缺陷板设计包括检测短路测试精度设计和检测开路测试精度设计，检...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂兴培，武守坤，陈春，樊廷慧，吴世亮，林映生，唐宏华，
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