PCB電性測試方法介紹

pcb電性測試方法介紹

一、電性測試

pcb板在生產過程中，難免因外在因素而造成短路、斷路及漏電等電性上的瑕疵，再加上pcb不斷朝高密度、細間距及多層次的演進，若未能及時將不良板篩檢出來，而任其流入製程中，勢必會造成更多的成本浪費，因此除了製程控制的改善外，提高測試的技術也是可以為pcb製造者提供降低報廢率及提公升產品良率的解決方案。

在電子產品的生產過程中，因瑕疵而造成成本的損失，在各個階段都有不同的程度，越早發現則補救的成本越低。" the rule of 10''''s "就是乙個常被用來評估pcb在不同製程階段被發現有瑕疵時的補救成本。舉例而言，空板製作完成後，若板中的斷路能實時檢測出來，通常只需補線即可改善瑕疵，或者至多損失一片空板；但是若未能被檢測出斷路，待板子出貨至下游組裝業者完成零件安裝，也過爐錫及ir重熔，然而卻在此時被檢測發現線路有斷路的情形，一般的下游組裝業者會向讓空板製造公司要求賠償零件費用、重工費、檢驗費等。若更不幸的，瑕疵的板子在組裝業者的測試仍未被發現，而進入整體系統成品，如計算機、手機、汽車零件等，這時再作測試才發現的損失，將是空板及時檢出的百倍、千倍，甚至更高。因此，電性測試對於pcb業者而言，為的就是及早發現線路功能缺陷的板子。

下游業者通常會要求pcb製造廠商作百分之百的電性測試，因此會與pcb製造廠商就測試條件及測試方法達成一致的規格，因此雙方會先就以下事項清楚的定義出來：

1、測試資料**與格式

2、測試條件，如電壓、電流、絕緣及連通性

3、裝置製作方式與選點

4、測試章

5、修補規格

在pcb的製造過程中，有三個階段必須作測試：

1、內層蝕刻後

2、外層線路蝕刻後

3、成品

每個階段通常會有2~3次的100%測試，篩選出不良板再作重工處理。因此，測試站也是乙個分析製程問題點的最佳資料收集**，經由統計結果，可以獲得斷路、短路及其它絕緣問題的百分比，重工後再行檢測，將資料資料整理之後，利用品管方法找出問題的根源，加以解決。

二、電測的方法與裝置

電性測試的方法有：專用型(dedicated)、泛用型(universal grid)、飛針型(flying probe)、非接觸電子束(e-beam)、導電布(膠)、電容式(capacity)及刷測(atg-scan man)，其中最常使用的裝置有三種，分別是專用測試機、泛用測試機及飛針測試機。為了更了解各種裝置的功能，以下將分別比較三種主要裝置的特性。

1、專用型(dedicated)測試

專用型的測試之所以為專用型，主要是因為其所使用的治具(fixture, 如電路板進行電性測試的針盤)僅適用於一種料號，不同料號的板子就無法測試，而且無法**使用。測試點數方面，單面板在10,240點、雙面各8,192點以內均可作測試，在測試密度方面，由於探針頭粗細的關係，較適合運用於 pitch以上的板子。

2、泛用型(universal grid)測試

泛用型測試的基本原理是pcb線路的版面是依據格仔(grid)來設計，一般所謂線路密度就是指grid的距離，也就是以間距(pitch)來表示(部份時候也可用孔密度來表示)，而泛用測試就是依據此一原理，依據孔位置以一g10的基材作mask，只有在孔的位置探針才能穿過mask進行電測，因此治具的製作簡易而快速，而且探針可重複使用。泛用型測試具有極多測點的標準grid固定大型針盤，可分別按不同料號而製作活動式探針的針盤，量產時只要改換活動針盤，就可以對不同料號量產測試。另外，為保證完工的pcb板線路系統通暢，需在使用高壓電(如250v)多測點的泛用型電測母機上，採用特定接點的針盤對板子進行open/short電性測試，此種泛用型的測試機稱之為「自動化測試機」 (ate, automatic testing equipment)。

泛用型測試點數通常在1萬點以上，測試密度在或是的測試稱為on-grid測試，若是運用於高密度板，由於間距太密，已脫離on-grid設計，因此屬於off-grid測試，其治具就必須要特殊設計，通常泛用型測試的測試密度可達 qfp。

3、飛針(flying probe)測試

飛針測試的原理很簡單，僅僅需要兩根探針作x、y、z的移動來逐一測試各線路的兩個端點，因此不需要另外製作昂貴的治具。但是由於是端點測試，因此測速極慢，約為10~40 points/sec，所以較適合樣品及小量產；在測試密度方面，飛針測試可適用於極高密度板( )，如mcm。

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