十六 電測 16.1 前言 在PCB的製造過程中，有三個階段，必須做測試
1.內層蝕刻後
2.外層線路蝕刻後
3.成品
隨著線路密度及層次的演進，從簡單的測試治具，到今日的泛用治具測試 及導電材料輔助測試，為的就是及早發現線路功能缺陷的板子，除了可 rework，並可分析探討，做為製程管理改善，而最終就是提高良率降低成本。 16.2 為何要測試 並非所有製程中的板子都是好的，若未將不良板區分出來，任其流入下 製程，則勢必增加許多不必要的成本. 縱觀PCB製造史，可以發現良率一 直在提高。製程控制的改善, 報廢的降低，以及改善品質的ISSURE持續進行著，因此才會逐次的提高良率。 A. 在電子產品的生產過程中，對於因失敗而造成成本的損失估計，各階段都不同。愈早發現挽救的成本愈低。 penwin1()">圖16.1是一普遍被接受的預估因PCB在 不同階段被發現不良時的補救成本，稱之為"The Rule of 10'S" 舉一簡單的例子，空板製作完成，因斷路在測試時因故未測出，則板 子出貨至客戶組裝，所有零件都已裝上，也過爐鍚及IR重熔，卻在測試時 發現。一般客戶會讓空板製造公司賠償零件損壞費用、重工費、檢驗費。 但若於空板測試就發現，則做個補線即可，或頂多報廢板子。設若更不幸裝配後的測試未發現，而讓整部電腦，話機、汽車都組裝成品再做測試才 發現，損失更慘重，有可能連客戶都會失去。
B. 客戶要求百分之百的電性測試，幾乎己是所有客戶都會要求的進貨規格。但是PCB 製造商與客戶必須就測試條件與測試方法達成一致的規格. 下列是幾個兩 方面須清楚寫下的
1.測試資料來源與格式
2.測試條件如電壓、電流、絕緣及連通性
3.治具製作方式與選點
4.測試章
5.修補規格
C. 製程監控在PCB的製造過程中，通常會有2~3次的100%測試, 再將不良板做重工， 因此，測試站是一個最佳的分析製程問題點的資料搜集的地方。經由統計斷，短路及其他絕緣問題的百分比，重工後再分析發生的原因, 整理這些數據，再利用品管手法來找出問題的根源而據以解決。通常由這些數據的 分析，可以歸納下面幾個種類，而有不同的解決方式。
1. 可歸納成某特定製程的問題，譬如連底材料都凹陷的斷路，可能是壓板環境不潔(含鋼板上殘膠)造成；局部小面積範圍的細線或斷路比例高， 則有可能是乾膜曝光抬面吸真空局部不良的問題。諸如此類，由品管或製程工程師做經驗上的判斷，就可解決某些製程操作上的問題。
2. 可歸成某些特別料號的問題，這些問題往往是因客戶的規格和廠內製程能力上的某些衝突，或者是資料上的某些不合理的地方，因而會特別 突出這個料號製造上的不良。通常這些問題的呈現，須經歷一段的時 間及一些數量以上，經由測試顯現出它的問題，再針對此獨立料號加以改進，甚至更改不同的製程。
3. 不特定屬於作業疏忽或製程能力造成的不良，這些問題就比較困難去做歸納分析。而必須從成本和獲利間差異來考量因為有可能須添購設備 或另做工治具來改善。
D. 品質管制測試資料的分析，可做品管系統設計的參數或改變的依據, 以不斷的提昇品質, 提高製程能力, 降低成本. 16.3測試不良種類 A. 短路 定義：原設計上，兩條不通的導體，發生不應該的通電情形。 見 penwin2()">圖16.2 B. 斷路 定義：原設計，同一迴路的任何二點應該通電的，卻發生了斷電的情形。 見圖16.3 ( penwin3a()">a, penwin3b()">b)
C. 漏電(Leakage) 不同迴路的導體，在一高抗的通路測試下，發生某種程度的連通情形，屬於短路的一種。其發生原因，可能為離子污染及濕氣。 16.4電測種類與設備及其選擇 電測方式常見有三種：1.專用型(dedicated) 2.汎用型(universal) 3.飛針型 (moving probe), 下面會逐一介紹。決定何種型式，要考慮下列因素：1.待 測數量2.不同料號數量3.版別變更類頻繁度4.技術難易度 5.成本考量。 penwin4()">圖16.4是數量的多寡，測試種類及成本的關係 penwin5()">圖16.5則是製程技術須求與測試方式種類的關係。 另外有一些特殊測試方式, 也會簡述一二. A. 專用型(dedicated)測試 專用型的測試方式之所以取為專用型，是因其所使用的治具 (Fixture) 僅適 用一種料號，不同料號的板子就不能測試，而且也不能回收使用. (測試針 除外) a. 適用 1.測試點數，單面10,240點，雙面各8,192點以內都可以測 2測試密度，0.020" pitch以上都可測,雖然探針的製作愈來愈細, 0.020" pitch以下也可測,但一成本極高,且測試穩定度較差,這些都會影響使用何種測試方式的決定. b. 設備 其價位是最便宜的一種，隨測試點數的多寡價格有所不同，從台幣40到200 萬不到。若再須求自動上、下板及分類良品，不良品的功能， 則價格更高。 c. 治具製作 治具製作使用的資料，是由CAD或Gerber的netlist所產生，所以選點、 編號、壓克力測試針盤用的鑽孔帶(含SMT各焊墊自動打帶)以及測試程式 等都由電腦來加以處理。 1 製作程序: 選點→壓克力(電木板)鑽孔→壓針套→繞線→插針→套FR4板。 2 針的種類及選擇 現有針號2,1,0,00,….一直到6個0都有,pitch愈小須愈多0的針. penwin6()">圖16.6是各類型探針及適用方式. d. 測試 找出標準板→記憶資料→開始測試 e. 找點、修補 找點方式有兩種 1是手製點位圖，用透明Mylar做出和板大小一樣的測試各點位置及編 號，並按順序以線連接。 2利用標點機及工作站，在螢幕上，顯示問題之線，即可立即對照板而 找正確的位置 標示出正確位置後即進行確認修補，而後再進行重測，確認的過程中， 通常會以三用電錶做工具來判斷。 f. 優,缺點 優點: 1Running cost低 2.產速快 缺點: 1治具貴 2.set up慢 3.技術受限 B. 汎用型(Universal on Grid)測試 a. Universal Grid觀念早於1970年代就被介紹,其基本理論是PCB線路Lay-out以Grid(格子)來設計, Grid之間距為0.100",見 penwin7()">圖16.7或者以密度觀點來看,是100points/in2,爾後沿用此一觀念,線路密度,就以Grid的距離稱之. 板子電測方式就是取一G10的基材做Mask,鑽滿on grid的孔,只有在板子須測試的點才插針,其餘不插.因此其治具的製作簡易快速,其針且可重複使用 b. On-grid test 若板子之lay-out,其孔或pad皆on-grid,不管是0.100",或0.050"其測試就叫on-grid測試,問題不大.見 penwin8()">圖16.8 c. Off-grid test 現有高密度板其間距太密,已不是on-grid設計,屬Off-grid測試,見 penwin9()">圖16.9 其fixture就要特殊設計.
d. 先進的測試確認與修補都由技術人員在CAM Workstation上執行.由key- board或mouse來移動x,y座標,多層板各層次之線路以不同顏色重疊顯示 在螢幕上,因此找點確認非常簡易.
e. 優,缺點 優點:
1.治具成本較低
2.set-up時間短,樣品,小量產適合.
3.可測較高密度板
缺點:
1設備成本高
2.較不適合大量產
C. 飛針測試(Moving probe)
a. 不須製作昂貴的治具,其理論很簡單僅須兩根探針做x,y,z的移動來逐一測試各線路的兩端點
b.有ccd配置,可矯正板彎翹的接觸不良.
c.測速約10~40點/秒不等.
d.優,缺點
優點:1極高密度板如MCM的測試皆無問題
2.不須治具,所以最適合樣品及小量產.
缺點:1設備昂貴
2.產速極慢
D. 其他測試方式
a. 非接觸式E-Bean
b.導電布,膠
c.電容式測試
d.最近發表的刷測(ATG-SCAN MAN)
| 
发表于 2006-12-1 03:54:00
in,连接器Connector,日本KYOWA应变片Strain Gages,美国Red Lion计数器Counter,TULON钻头Drill bit,排线,海绵衬垫(Rubber),气弹簧。玻纤板，电木。 可以按客户要求加工五金车件和各种KIT(HP,TRD,TR.GR，TR-518，JET，系新科，).。本公司本着诚实的经营,合理的价位,质量与服务第一的方针愿为广大客户提供优质的服务.电话：13913597124 王先生