利用片状探针来探查电路节点的方法技术

技术编号:2628008 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及利用片状探针(10)来探查电路节点(100)的方法,其中节点(100)包括节点(100)孔(130)周围的焊盘表面(115)。提供具有纵向探针轴线(A↓[p])、轴(11)和探针刀片的探针(10)。轴(11)通常同心于纵向探针轴线(A↓[p])并且由由电导材料制成。探针刀片设置在轴(11)的第一端部处。探针刀片包括围绕纵向探针轴线(A↓[p])定位的处于彼此相对关系的第一和第二面(13)。第一和第二面(13)朝向彼此会聚,并终止于一边缘(15)。

【技术实现步骤摘要】

在众多.的电子制品中使用印刷电路组件(PCA),诸如包括 焊接到PCB的电子组件的印刷电路板(PCB).这些制品包括消耗电子制 品,诸如个人电脑、膝上型电脑、硬盘驱动器、移动电话、个人数字助 理(PDA)、数字音乐播放器以及视频显示器和重放系统,仅仅指出这些. 在PCA电路检测(ICT)中接触状态的重复性失敗是影响制造成本和电子 制品可靠性的一个因素。 接触状态的重复性失敗归因于探针(也称为栓塞),这是 由于探针与相对于PCA定位的测试装置相连,这样探针尖接触PCA上的 测试点造成的.通常,测试点是测试焊盘,通孔通路、或者与PCA相连 的封闭通路,由于经济和环境的原因,优选不用清洁的制造工艺来组装 PCA,在该工艺中,将糊状物施加到基于铅或无铅的焊料糊状物的测试通 路或测试焊盘.在涂裱之后,加热焊料糊状物以便使得焊料糊状物回流, 这样糊状物的焊料组分润湿通路(via)或测试焊盘(pad)的焊盘表面。 回流还导致释放糊状物的焊剂组分.最终的焊剂汇聚在通路孔中或测试 通路焊盘周围的区域中,并且可通过防止测试探针与通路电接触而导致 前述的接触状态的重复性失敗,例如,在通路的情况下,在回流过程中,焊料的一部分润湿 通路的焊盘,以及焊料的另一部分流入通路的孔内,并且部分或完全填充孔.此外,焊刑还流入上述孔内并汇聚在烀刑的顶部上.结果,上迷 孔由焊剂/焊料堵塞,并且上述堵塞物可部分凹进到烀盘的水平线以下、可与烀盘平齐、或者可延伸到焊盘水平线之上.在ICT中,当测试装置 上的探针被迫与通路接触以便与焊盘上的伴料电接触时,探针的栓塞尖 端(plunger tip)由于上述堵塞不能够进入上述孔内。结果,防止探针 和焊料之间的电接触,并且由于探针和通路之间的接触失敗使得ICT指 示测试单元(UUT)是存在缺陷的。不可靠地接触测试点上的焊料的现有 栓塞尖端类型包括单一针尖、有头或无头、凿子尖端、矛尖端、星型尖 端、多面箭头状尖端以及多点的柄尖端和漏斗形尖端,仅仅指出一些.接触状态的重复性失敗的经济影响包括放过不合格板、拒绝 或放弃合格的板,检修测试装置或UUT所需要的停工期、由于实地中(in the field)制品失效导致保修成本增加、使得购买到缺陷制品的顾客不 满意、以及由于缺陷制品丧失友好关系和品牌信誉.解决接触状态重复性失敗的现有方案是对于利用热空气伴料 均涂处理(HASL)的基于铅的工艺而言不涂裱焊盘.但是HASL由于共面 问题而导致不利.可使用诸如ENIG和电解镍-金(Ni/Au)的其它处理, 但是这些处理增加制品成本并且存在一些金属间化合可靠性问题的危 险,浸银Ug)不像ENIG或电解镍-金Ni/Au那样成本高,但是会导致 可靠性的问题、长须以及可焊性的问题.同样的,浸锡(Sn)处理会导 致长须和可靠性问趙的高度危险性.另一方案是焊料糊状物套印;但是, 套印需要利用微型通路,其自身产生问題并且可导致焊料扩散到PCB的 另一侧面,对于在PCB相对侧面上的涂裱和装栽组分造成阻碍.最后, 一个方案包括随同PCB上的其它通路組件波动焊接测试点.但是,波动 焊接方案不适用于所有的应用.在所有的上述方案中,有机可焊性保护剂(OSP)处理是成 本最低的,并且是目前最可靠的处理.有机可焊性保护刑(0SP)施加到 PCB上的导体(例如,铜轨迹或焊盘)露面.在PCB制备后施加有机可焊 性保护剂(0SP)以防止铜导体的氣化,同时PCB等候组装程序,其中在 组装程序中,施加焊料糊状物,组件装栽到PCB上,并且使得PCB回流, 通过防止铜氣化,0SP确保PCB的可焊性.当涂裱并且随后回流时,通常 所有的测试点(例如,通路或测试焊盘)都是更可能的,这样焊料润湿 停盘的表面.用于探测电路节点的孤形片状探针包括由电导材料制成的 轴.该轴包括闺绕探针轴线定位的彼此相面对的一对面.上述面沿着探 针轴线朝向彼此以一定齿面角会聚,并终止于一边缘.该边缘包括孤形 轮廊.当上述边缘和节点被迫相互接触时,上述边缘沿着边缘的一部分 或沿着边缘的两部分与节点接触.本专利技术的另一方面涉及利用片状探针来探查电路节点的方 法,其中节点包括节点孔周围的焊盘表面.提供具有纵向探针轴线、轴 和探针刀片(blade)的探针,该轴通常同心于纵向探针轴线,并且由电 导材料制成,探针刀片设置在轴的第一端部处.探针刀片包括围绕纵向 探针轴线定位的处于彼此相对关系的第一和第二面.上述第一和第二面 沿着纵向探针轴线朝向彼此会聚,并终止于一边缘,通常在平行于纵向 探针轴线的方向上推动探针,以便在探针刀片的边缘和设置于节点焊盘 表面上的焊料或设置在节点孔边缘上设置的焊料之一间产生至少一电接 触点.经由至少一个电接触点来建立探针和节点之间的电耦联,并对节 点进行电评估.结合通过示例的方式示出本专利技术原理的附图所作的下述详细 说明将会明了本专利技术的其它方面和优势。 附图说明 图3b和3c分别示出弧形片状探针的平面视困和倒视图;图5a示出在图l和图2中所示孤形片状探针的边缘端部视图;困6a、 6b和6c示出弧形片状探针的側面成角视图例子的側 面成角视图;图7c和7d分别示出通路和测试焊盘的顶部平面视图; 图8a和8b分别是用于将焊料糊状物施加到焊盘上的蜡纸的顶部平面视图和横断面视图;图9是示出被施加到通路焊盘的伴料糊状物的横断面视困; 图10a和10b分别是用于将焊料糊状物施加到焊盘上的蜡纸的顶部平面视图和橫断面视图;图9是示出被施加到通路焊盘的焊料糊状物的横断面视困; 图10a和10b分别是示出施加到通路焊盘的焊料糊状物和测试焊盘的顶部平面视图;图lla和llb是通路通路的橫断面视困,通路通路包括在回流过程之后堵塞通路孔的焊料和焊剂;图llc是示出具有在回流之后设置在其上的焊料的测试焊盘的横断面视图;图lld示出孤形片状探针的边缘端部视图,其中探针具有其 尺寸小于轴尺寸的锥形部分;图14a和14b示出孤形片状探针,其具有与测试焊盘上的焊 料相接触的一部分边缘;图14c示出包括栓塞主体和栓塞尾部的孤形片状探针的轴; 困14d示出圃筒和定位在圃筒中的孤形片状探针的横断面视图;图14e是示出插入到容器中的圃筒的橫断面视困;图17a是示出通过蜡纸的孔将无铅的焊料糊状物施加到通路焊盘的橫断面视图;图17b是示出将无铅的焊料糊状物施加到通路焊盘第二部分的横断面视图;图18a是示出弧形片状探针的一边缘相对于通路焊盘上的无铅焊料的优选取向的顶部平面视图;图18b是示出孤形片状探针的一边缘相对于通路焊盘上的无铅焊料的另一取向的顶部平面视图;图19d示出用于将圆筒与容器相连接的结构的一个例子,容 器具有以优选趋向设置的边缘轴线;图20是示出与测试装置相连接的容器的顶部平面视图,其 中该测试装置具有以优选取向设置的孤形片状探针的边缘轴线;在下面的详细说明和几幅附图中,相同的元件用相同的附图 标记标示。如为了说明目的在附图中所示的那样,本专利技术体现为用于探 查电路节点的孤形片状探针.孤形片状探针包括由铅材料制成的轴.该 轴包括围绕探针轴线对称定位的彼此相面对的一对面.上述面沿着探针 轴线朝向彼此以一定齿面角会聚,并终止于一边缘.该边缘包括弧形轮 廓,并且该边缘与探针轴线对准.当上述边缘和节点被迫相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用片状探针(10)来探查电路节点(100)的方法,其中节点(100)包括节点(100)孔(130)周围的焊盘表面(115),该方法包括: 提供探针(10),探针(10)具有: 纵向探针轴线(Ap); 通常同心于纵向探针轴线(Ap)的轴(11),轴(11)由电导材料制成; 探针刀片,其设置在轴(11)的第一端部处并且包括围绕纵向探针轴线(Ap)定位的处于彼此相对关系的第一和第二面(13),第一和第二面(13)朝向彼此会聚,并终止于一边缘(15); 圆筒(72),其包括适于容纳轴(11)并允许轴(11)沿着纵向探针轴线(Ap)移动的空腔;以及 用于将圆筒(72)和轴(11)彼此对准的装置,这样当轴(11)定位在圆筒(72)中时,边缘(15)设置在优选取向; 在通常平行于纵向探针轴线(Ap)的方向上推动探针(10),以便在设置于节点(100)的焊盘表面(115)上的焊料(60s)和探针刀片的边缘(15)之间产生至少一个电接触点,从而通过所述至少一个电接触点在探针刀片和节点(100)之间建立电耦联;以及 对节点(100)进行电评估。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:A莱昂
申请(专利权)人:惠普开发有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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