一种PCB互联可靠性测试方法技术

一种PCB互联可靠性测试方法，所述方法使用特殊设计的孔链，孔链中孔的类型为通孔、埋孔、微盲孔或微盲孔，孔所跨越的层与PCB产品图形中同类孔所跨越的层相同，孔链中孔与孔之间的连接线路设置在孔所跨越所有层的最上层和最下层，孔链的两端设置有测试焊盘；所述方法使用直流稳压稳流电源和电阻测量仪，先在室温下测量孔链的电阻，然后在直流稳压稳流电源上设定测试电压值和测试电流值，输出电流施加在设计的孔链上，使孔链温度在5‑100秒内达到150‑350℃以内的设定温度范围，然后停止施加测试电流，将孔链降温至室温，测量孔链的电阻，如果在测试电流施加过程中，在设定的电压下，电路中实际负载电流低于设定的电流阀值，或者测试电流施加前后的孔链电阻变化超过设定的阀值，则孔链视为不通过测试。本发明专利技术的测试方法测试速度快，成本低，测试方便，抽样比例大，能检测出PCB电测试所不能检测出的轻微通孔、埋孔、盲孔或微盲孔的互联缺陷。

A Test Method of PCB Interconnection Reliability

A PCB interconnection reliability test method uses specially designed hole chains. The types of holes in the hole chains are through holes, buried holes, micro-blind holes or micro-blind holes. The layer spanned by holes is the same as that spanned by similar holes in PCB product graphics. The connection lines between holes in the hole chains are located at the top and bottom of all the layers spanned by holes, and the two ends of the hole chains are provided with test welding. The method uses a DC voltage stabilized current power supply and a resistance measuring instrument to measure the resistance of the orifice chain at room temperature, and then sets the test voltage and current values on the DC voltage stabilized current power supply. The output current is applied to the designed orifice chain, so that the temperature of the orifice chain can reach a set temperature range of 150 350 within 5 100 seconds, and then stops applying the test current to the orifice chain. When the temperature is lowered to room temperature, the resistance of the orifice chain is measured. If the actual load current in the circuit is lower than the set current threshold during the application of the test current, or the change of the resistance of the orifice chain before and after the application of the test current exceeds the set threshold, the orifice chain is deemed not to pass the test. The test method of the invention has the advantages of fast testing speed, low cost, convenient testing and large sampling proportion, and can detect the interconnection defects of slight through holes, buried holes, blind holes or micro blind holes which can not be detected by PCB electrical testing.

【技术实现步骤摘要】
一种PCB互联可靠性测试方法
本专利技术涉及一种PCB互联可靠性测试方法和测试图形，尤其涉及PCB孔互联可靠性测试方法，所述方法可以检出轻微的PCB孔互联缺陷。
技术介绍
多层PCB的电路网络是由各层的金属线路，焊盘，以及连接各层的各种孔组成的，PCB中的孔包括通孔、埋孔、盲孔和微盲孔，其中通孔贯通PCB的所有层，可以连接到任意层，埋孔一般贯穿除PCB外面两层以外的任意2层或多层，可以连接到任意除PCB外面两层以外的内层，盲孔则一般连接包括一个外层的2层或多层，微盲孔则一般连接相邻的2层，因此PCB的互联是依靠PCB中的孔包括通孔、埋孔、盲孔和微盲孔来实现的。PCB的互联可靠性主要来自于电镀通孔、埋孔、盲孔以及微盲孔的互联可靠性，包括：1)通孔、埋孔、盲孔以及微盲孔等互联孔自身的导通可靠性；由于基板材料与互联孔镀层在受热后物性变化的不同，在加热时，绝缘基板材料的Z方向的热膨胀，使得互联孔镀层也被迫产生变形，从而在互联孔上产生应力，互联孔镀层厚度偏薄、镀层含有气泡、镀层厚度不均、孔壁和镀层粗糙等镀层缺陷是导致孔自身可靠性的主要原因；2)通孔、埋孔、盲孔以及微盲孔等互联孔与内外层线路的连接可靠性；钻污、抗蚀剂残留和析出以及其他异物残留在互联孔与内外层线路的互联面上时，或者互联面上的化学铜层出现缺陷时，在热胀冷缩产生的应力下，孔镀层与内外层线路分离，从而产生互联可靠性的问题。通常的电测试不能将以上的孔镀层缺陷和互联缺陷分选出来，因为这类缺陷的孔自身以及与孔与内外层线路还是相连的，即使在比较严重的情况下，孔发生轻微断裂或者孔镀层与内外层线路分离，但是在进行电测试时，由于电测试机器夹具作用，孔焊盘上受到的压力较大，这些断裂或分离可能被“压合”在一起而通过电测试。如果具有这些轻微缺陷的PCB送到客户，经过组装变成PCBA，或者变成最终产品交付到使用者手中后，经过环境温度的循环变化，这些轻微缺陷会变得恶化，最终导致开路和产品失效，这样PCB生产厂家可能面临客户投诉和巨额的赔偿。PCB互联可靠性测试方法。目前PCB互联可靠性测试方法包括：1.气相高低温循环，气相高低温循环测试是将测试样品交替置于高温和低温气体环境一定的时间和循环，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；2.液相高低温循环，液相高低温循环测试是将测试样品交替置于高温和低温液体环境一定的时间和循环，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；3.多次回流，多次回流测试是将测试样品经过多次模拟回流焊接过程，并检测测试样品回流前后的各种电性能的变化情况。这些测试的缺点是，测试的时间长，测试成本高，测试属于破坏性测试，测试抽样比例不高。由于需要附属的气体加热和制冷装置，测试所需要设备十分庞大复杂，而且由于利用气体或液体进行热量的传递，因此进行一次交替循环需要的时间长，通常的一次循环需要的时间在30分钟至一小时左右。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PCB互联可靠性测试方法，通过所述方法，可以快速检出轻微的PCB孔互联缺陷。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：设计孔链，孔链的孔的类型为通孔、埋孔、盲孔或微盲孔。孔链中孔的数量为10-500个，孔链中孔的行数为1-10行，孔链中孔的列数为10-50列，孔链的孔直径为PCB产品图形中同类型的孔的最小直径的50-200%，孔所跨越的层与PCB产品图形中同类孔所跨越的层相同，孔链中孔与孔之间的连接线路设置在孔所跨越所有层的最上层和最下层，孔链中孔与孔之间的连接线路的线宽为孔周长的50%-200%。孔链的两端设置有测试焊盘，焊盘为方形或圆形，孔链中的孔的焊盘直径为PCB产品图形中同类型的孔的最小焊盘直径的50-200%，孔链中的相邻的孔的焊盘边缘距离为0.05-2mm。抽样确定测试所用测试电流值，步骤如下：1）先设定测试时间和测试温度范围；2）然后使用不同的直流电流在抽样的孔链上施加步骤1中设定的测试时间，如果抽样的孔链温度在该设定的测试时间完成时达到设定的测试温度范围，则选择该电流值作为该型号的该种孔链的测试电流值，如果抽样的孔链的温度在该设定的测试时间完成时未达到设定的测试温度范围，则调整电流重新测试抽样的孔链，直到所有的抽样孔链的温度在某电流下，在该设定的测试时间完成时达到设定的测试温度范围，选择该电流值作为该型号的该种孔链的测试电流值。测试，步骤如下：1）室温下测量孔链的电阻；2）在直流稳压稳流电源上设置测试电压值和测试电流值，输出测试电流施加在孔链上，使孔链的温度在设置的测试时间内达到设定的测试温度范围，然后停止施加测试电流，孔链冷却至室温；3）室温下测量孔链的电阻；4）判断孔链是否通过测试。判断孔链是否通过测试的标准包括以下两种：1）根据实际负载电流变化判断，如果在测试电流施加的测试时间内，在设定的电压下，电路中实际负载电流不低于设定的阀值，则孔链视为通过测试，如果在测试电流施加的测试时间内，在设定的电压下，电路中实际负载电流低于设定的阀值，则孔链视为不通过测试；2）根据电阻变化判断，如果施加测试电流前后室温下孔链的电阻变化不超过设定的阀值，则孔链视为通过测试，如果施加测试电流前后室温下孔链的电阻变化超过设定的阀值，则孔链孔为不通过测试。如果根据电阻变化判断孔链是否失效，则测试步骤可以不进行第1）和第3）步骤。所述方法测试速度快，成本低，测试方便，抽样比例大，能检测出PCB电测试所不能检测出的轻微的PCB孔互联缺陷。本专利技术的有益效果：与传统的PCB互联可靠性测试方法比较，本专利技术的测试方法的优点是：1）测试速度快。由于同一种孔链测试使用的电流相同，因此可以将一片PCB在制板上的同一种孔链使用夹具或者PCB板上的线路串联起来同时测试；2）测试孔链布局灵活。测试孔链可以设置在PCB在制板上的重复单元的无功能边框上，也可以设置在PCB在制板的边缘，不破坏原有PCB产品图形和设计，不占用有用的区域，不增加PCB材料成本；3）测试成本低，测试方便，测试设备简单。测试设备主要为直流稳压稳流电源，测试可以使用或者不适用夹具；4）测试结果简单明了。仅仅需要观察电源输出的电流变化即可判断测试是否通过；5）测试过程不损坏产品，因此抽样比例大。一片PCB在制板上，可以按照用户要求，设计不同数量的测试孔链，因此所有的PCB在制板可以做到百分之百全部测试。附图说明图1为本专利技术实施例中孔链在PCB在制板上的布局图。图2为本专利技术实施例中各种孔的剖面图。图3为本专利技术实施例中一阶微盲孔孔链的俯视图。图4为本专利技术实施例中一阶微盲孔孔链的剖面图。图5为本专利技术实施例中二阶微盲孔孔链的俯视图。图6为本专利技术实施例中二阶微盲孔孔链的剖面图。图7为本专利技术实施例中通孔孔链的俯视图。图8为本专利技术实施例中通孔孔链的剖面图。图9为本专利技术实施例中埋孔孔链的俯视图。图10为本专利技术实施例中埋孔孔链的剖面图。具体实施方式一款6层二阶HDI印制电路板，在制板101的布局如图1所示，一片在制板包含9个单元102，每个单元102都有无功能的单元边103，104为单元功能图形区域，105为板边无功能区域。在每个单元102的单元边无功能区域103布局孔链，包括跨越2层的一阶微盲孔孔链106，跨越3层的叠加微盲孔孔链107，跨越6层的通孔孔链108，跨越4层的埋孔孔链109，共4种孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB互联可靠性测试方法，其包括如下步骤：1）室温下测量孔链的电阻；2） 在直流稳压稳流电源上设置测试电压值和测试电流值，输出测试电流施加在孔链上，使孔链的温度在设置的测试时间内达到设定的测试温度范围，然后停止施加测试电流，孔链冷却至室温；3）室温下测量孔链的电阻；4）判断孔链是否通过测试。

【技术特征摘要】
1.一种PCB互联可靠性测试方法，其包括如下步骤：1）室温下测量孔链的电阻；2）在直流稳压稳流电源上设置测试电压值和测试电流值，输出测试电流施加在孔链上，使孔链的温度在设置的测试时间内达到设定的测试温度范围，然后停止施加测试电流，孔链冷却至室温；3）室温下测量孔链的电阻；4）判断孔链是否通过测试。2.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，步骤4）判断孔链是否通过测试的标准包括以下两种：1）根据实际负载电流变化判断，如果在测试电流施加的测试时间内，在设定的电压下，电路中实际负载电流不低于设定的阀值，则孔链视为通过测试，如果在测试电流施加的测试时间内，在设定的电压下，电路中实际负载电流低于设定的阀值，则孔链视为不通过测试，电流阀值设定为施加测试电流的50%-99%，进一步优选80%-95%，如果根据实际负载电流变化判断孔链是否失效，则可以不进行第1）和第3）步骤；2）根据电阻变化判断，如果施加测试电流前后室温下孔链的电阻变化不超过设定的阀值，则孔链视为通过测试，如果施加测试电流前后室温下孔链的电阻变化超过设定的阀值，则孔链视为不通过测试，电阻变化阀值设定为5%-200%，进一步优选10%-50%。3.如权利要求书1所述的方法，其特征在于，测试电压值为5-50伏特，进一步优选10-36伏特，测试电流值为0.2-20安培，进一步优选1-10安培。4.如权利要求书1所述的测试时施加在孔链上的测试电流，其特征在于，针对某一型号PCB的某一种孔链，其测试所设定的测试电流值通过抽样的测试方法测得，抽取互联孔链个数为3-20个，进一步优选3-10个。5.如权利要求书4所述的抽样测试方法，其包括如下步骤：1）先设定测试时间和测试温度范围；2）然后使用不同的直流电流在抽样的孔链上施加步骤1中设定的测试时间，如果抽样的孔链温度在该设定的测试时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：许如意，
申请(专利权)人：上海炜绫测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31