PCB技術 - PCB一般試験のキーテクノロジー解析

はじめに

大規模集積回路を用いた製品の連続出現, 対応するのインストールとテスト PCB回路基板 ますます重要になった. プリント回路基板の一般的な試験は PCB産業.

最も初期の一般的な電気試験技術は1970年代後半から1980年代初期に遡ることができる。当時のコンポーネントはすべて標準パッケージ（ピッチは100ミル）であり、PCBはTT（スルーホール技術）の密度レベルを持っていたので、ヨーロッパとアメリカのテストマシンは、メーカーは標準的なグリッドテストマシンを設計しています。PCB上のコンポーネントと配線は標準的な距離に従って配置される限り、各テストポイントは標準的なグリッドポイントに落ちるでしょう。なぜなら、すべてのPCBはその時点で使用できるので、それは万能試験機と呼ばれます。

半導体パッケージ技術の開発により，部品は小型パッケージと表面実装（smt）パッケージを持つようになり，規格密度の一般的な試験はもはや適用されなくなった。だから1990年代半ばには、欧米のテストメーカーは二重密度テストを導入しました。機械は、HDIプロセス技術の段階的な成熟とPCBテストポイントとマシングリッド接続を変換する治具を作るために特定のスチールニードルスロープの使用と組み合わせて、二重密度一般テストは完全にテストのニーズを満たすことができないので、2000年ごろ、ヨーロッパのテストマシンメーカーは、四重密度グリッド万能機を導入しています。

ゼネラルテストのキーテクノロジー

スイッチング素子

HDIのほとんどを満たすために PCB 試験条件, 試験面積は十分大きくなければならない, 通常、以下の標準サイズ：9.6*6 * 12.8(inch), 16 x 12.8(inch), 24*19.2(inch), の場合、2倍の密度でいっぱいです フルグリッド, 上記3つのサイズのテストポイントは49512です, 81920年, および184320. 電子部品の数は数十万と同じくらい高い. スイッチング素子は、テストの安定性を確保するためのコア要素である, and it is required to have high voltage resistance (> 300V), 低い漏出と他の特性, そして、抵抗値のような電気的性質は、バランスよく保たれなければならない, そのようなコンポーネントは、厳格なスクリーニングとテストを受ける必要があります, 通常、スイッチング素子としてトランジスタまたは電界効果トランジスタが使用される

トランジスタの利点と欠点

利点：低コスト、強力な帯電防止破壊能力、高い安定性；

欠点：電流駆動、回路が複雑で、ベース電流（Ib）の影響を分離し、消費電力が大きい

FETの利点と欠点

利点：電圧駆動、簡単な回路、ベース電流（IB）、低電力消費の影響を受けない

欠点：高コスト、静電破壊が発生しやすい、静電保護対策が必要です、安定性は高くないので、メンテナンスコストを増加させます。

格子点の独立

フルグリッド

各グリッドは独立したスイッチング回路を有している。すなわち、各点はスイッチング素子および回路のセットを占有し、全体のテスト領域は4倍の密度で散乱される。

共有グリッド

フルグリッドと複雑な配線におけるスイッチング素子の数が多いため実装が困難である。このため、いくつかのテストメーカでは、グリッド共有技術を用いて、複数のスイッチング素子と配線を異なる領域において共有することができ、配線の難しさを低減することができる。そして、スイッチング素子の数は、それを共有グリッドと呼ぶ。共有グリッドには大きな欠陥があります。領域のポイントが完全に占領された場合、共用領域のポイントはもはや使用できなくて、領域の密度は単一の密度に減らされる。したがって、より大きな面積のHDI試験においては、依然として濃度ボトルネックが存在する。

C .構造の構成

モジュール構造

すべてのスイッチ・アレイ、駆動部および制御部品は、スイッチカード・モジュールのセットに非常に集積化される。テスト領域は自由に結合し，このモジュールと交換できる。故障率は低く，保守，アップグレードは簡単であるが，コストは高い。

ワイヤーロープ構造

グリッドは、ポゴピンと別々のスイッチカードを巻きで構成されています。それは嵩かき、アップグレードスペースがなく、失敗の場合は維持するのが難しい。

フィクスチャの構成

ロングニードル構造固定具

これは一般的に、針状の貫通勾配が大きく、単位面積あたりの針の広がり点が短い針構造より20 %〜30 %以上であるという利点があるが、構造的強度が悪く、固定具が強化に注意を払う必要がある。

短針構造固定具

それは一般的に2.0インチ（50.8 mm）のスチールニードルを持つ固定構造を指します。

e .補助ソフトウェア

高密度汎用試験では，適切なcamサポートは非常に重要であり，主に2つの部品からなる。

ネットワーク解析とテストポイント生成

器具の補助生産

固定具の製造工程（固定具の層間構造、ドリル穴直径、安全孔距離、柱構造など）の多くのパラメータは、治具のテスト効果に大きく影響するので、この部分は、製造業者によって任命された熟練したエンジニアによって訓練されなければならず、経験を合計することによってのみ継続することで、フィクスチャをより良くすることができる。

二重密度と4密度の比較

まず最初に、4つの密度は二重密度でテストできないボードを完成させることができます。針床上のポゴピン格子の密度は、回路基板上の試験点の密度とは異なるので、試験治具のスチールニードルは、オングリッドを変換するために一定の傾きを有しなければならない。オフグリッドになるが、鋼の針の傾きは構造によって制限され、それは無期限に増加することは不可能です。通常の場合、二重密度鋼針

傾斜（固定具の試験鋼針の水平オフセット距離）は最大で700ミル、4密度は400ミルである。そして、針を植えることができない。どのように多くのそのような針を計算することができます。

加えて, テスト効果は、テストの偽りのドット率と押込みをかなり改善することができます. つの密度ドットマトリックス密度は、1平方メートルあたり400ドットである, ダブル密度は200ドット. 固定具の底層に針を散らす面積は、同じ数のドットのために減少することができる. したがって, つの密度の使用は、スチールニードルの傾きを減らすことができます. 同じ固定高さの場合, 同じテストボードの4つの密度は基本的に二重密度の半分です, そして、鋼の針の傾きは、それがテスト効果に大きな影響を及ぼすでしょう. 傾斜が大きい, 垂直方向の距離が小さい, POGOピンの圧力は結果として減少する, そして、垂直方向の鋼ピンに固定具の各層の抵抗は増加する, パッドをパッドに接触させる. 不良. 加えて, 傾斜した鋼鉄針の端部 PCB 上側および下型の圧入プロセスの間、パッドの表面上で比較的摺動する. クランプの強さがよくなくて、変形するならば, 鋼鉄の針がクランプにはまっている. この時に, スチールニードルはパッドの上にあります. 圧力は針ベッドPOGOピンの弾性力よりはるかに大きい, そして、それは重篤なケースで押込みを生じるでしょう. 4密度鋼針の傾斜は二重密度よりも小さい, それで、固定柱に支柱をインストールするより多くのスペースがあります, フィクスチャ構造をより安定させる. 小さなスロープの別の利点は、孔径を縮小できることである, 穴破損の可能性を減らす.

均一に分布したパッドピッチ20 mmのbgaでは，針密度の最大勾配は二重密度600 mm，4密度400 mmであった。二重密度試験によって配置することができる点の数は441、約0.17インチ2であり、一方、4つの密度試験が使用される。同時に配置できるポイント数は896、約0.35インチ2である。基本的に二重密度であり、それから見ることができる。