跟着运用大规模集成电路的产物不断出现,相应的PCB的装置和测验作业已越来越重要。印制电路板的通用测验是PCB职业传统的测验技能、
由于半导体封装技能的开展,元器件开端有了更小的封装及贴片(SMT)封装,规范密度通用测验开端不再适用, 所以九十年代中期,欧美的测验厂商又推出了双倍密度测验机,并结合用必定的钢针斜率制造夹具以变换PCB测验点与机器网格衔接,跟着HDI制程技能的逐步老练,双倍密度通用测验又不能彻底满意测验的需要,所以在2000年左右,欧洲测验机厂商又推出了四倍密度网格通用测验机。
二、通用测验的关键技能
1.开关元件
要满意大部份HDI PCB的测验需求,测验面积必需要足够大,通常有以下规范尺度:9.6×12.8(inch)、16 X12.8(inch)、24×19.2(inch),在双密度满网格(Full Grid)状况下,上述三种尺度测验点数分别是49512、81920、184320,电子元件的数量高达数十万,开关元件是确保测验安稳的一个中心元件,需求其具有耐高压(>300V)、低漏电等功能,一起电阻值等电气功能要均衡共同,所以这类元件必定要经过严厉的挑选与检测,通常以晶体管或场效应管作为开关元件
晶体三极管的优缺点:
长处:本钱低,抗静电击穿能力强,安稳性高;
缺点:电流驱动,电路比拟复杂,需阻隔基流(Ib)影响,功耗大
场效应管的优缺点:
长处:电压驱动,电路简略,不受基流(Ib)影响,功耗小
缺点:本钱高,很容易发作静电击穿,需加静电保护措施,安稳性不高,所以会添加修理本钱。
2.网格点的独立性
满网格(Full Grid)
每个网格有独立的开关回路,即每个点都占用一组开关元件及线路,整个测验面积都能按四倍密度撒针。
同享网格(Share Grid)
由于满网格的开关元件数量多且线路比拟复杂,难于完成,所以某些测验厂商运用网格共用技能,使不一样区域的几个点共用一组开关元件和线路,然后减小了布线的难度和开关元件的数量,咱们称之为同享网格(Share Grid)。同享网格有一个很大的缺点,假设一个区域的点己经被彻底占用了,那么与之同享的区域的点就不能再用,以致降低了该区域的密度为单密度。所以在较大面积HDI测验仍存在密度的瓶颈。
3.布局的组成
模块化布局
一切的开关阵列、驱动有些以及控制元件被高度集成为一组开关卡模块,测验面积可由该模块自由组合,而且能够交换,毛病率低,保护及晋级简略,但本钱偏高。
绕线式布局
网格由绕线绷簧针与别离开关卡组成,体积巨大,无晋级空间,毛病时保护较艰难。
4.夹具的构成
长针布局夹具
泛指钢针为3.75"(95.25mm)的夹具布局,长处为撒针斜率较大,单位面积内可撒针点数较短针布局多20%~30%。但布局强度较差,夹具制造时需注意加强。
短针布局夹具
泛指钢针为2.0"(50.8mm)的夹具布局,长处为布局强度较好,但撒针斜率较小。
5.辅佐软件(CAM)
在高密度通用测验中,恰当的CAM撑持是十分重要的,主要由两有些组成:
网路剖析及测验点生成;
夹具辅佐制造。
由于夹具制造进程的许多参数(如夹具层间布局、钻孔孔径、安全孔距、支柱布局等)都很大程度影响夹具测验作用,这一部份必需要由厂商指使娴熟工程师练习, 并不断总结经验, 才能把夹具做得非常好。
三、双密度与四密度比拟
首要,四密度能够完成双密度无法测验的板,由于针床上的绷簧针点阵密度与线路板上的测验点的密度不一样而使得测验夹具的钢针必须有必定的斜率,才能将on grid 转变成为off grid,但是钢针的斜度是遭到布局约束的,不能够无限地加大,通常状况下,双密度的钢针
斜率(测验钢针在夹具中水平偏移的间隔)最大为700mil, 四密度为400mil,那么,就有能够发生无法种针的表象,终究有多少这样的针是能够经过核算得出的。
别的,在测验作用上可显着改进测验的假点率和压痕状况,四密度的点阵密度为每平方英寸400点,双密度为200点,一样点数在夹具底层上的撒针面积能够减小一半,所以,选用四密度能够减小钢针的斜度,在夹具高度一样的状况下,同一款测验板的撒针斜率四密度基本上是双密度的一半,而钢针的斜度会对测验作用有很大的影响,斜率大则笔直方向上的间隔减小,绷簧针压力会因此而减小,而夹具各层对钢针在笔直方向的阻力增大,致使钢针与PAD触摸不良。别的,歪斜的钢针在上下模压合的进程中与PCB触摸的一端会在PAD外表有相对滑动,若是夹具的强度欠好而变形,钢针卡在夹具中,此刻,钢针在PAD上的压力就远远不止是针床绷簧针的弹力,严峻时就会发生压痕。四密度的钢针斜率比双密度的小,则有更多空间在夹具上装置支撑柱,使夹具布局愈加安稳。斜率小的别的一个优点是,能够使钻孔孔径减小,然后减小孔破的能够。
关于PAD的距离为20mil均匀散布的BGA,撒针最大斜率双密按600mil,四密按400mil核算时,用双密度测验可摆放的点数为441个,约0.17inch2,而用四密度测验时可摆放的点数为896个,约0.35inch2。基本是双密度的一倍,由可知一斑。