[发明专利]一种PCB互联可靠性测试方法和装置

说明书

一种PCB互联可靠性测试方法和装置，所述方法先设计孔链测试条，测试条包括孔链和引出测试焊盘或者测试孔，测试条加工制作完成后，将其从在制板上切割下来，安装在测试条安装板上，然后将测试条安装板安装在测试治具上，施加加热电流进行测试和判断；所述装置包括：控制模块，测试电源模块，测量模块，通道切换模块，测试压床模块；本发明的测试方法和装置，多个测试条可以自动依次或者同时施加加热电流测试，也可以同时冷却，测试速度快，测试效率高。

技术领域

本发明涉及一种PCB互联可靠性测试方法和装置，尤其涉及PCB孔互联可靠性测试方法和装置，所述方法和装置可以提高检出PCB孔互联缺陷的效率。

背景技术

多层PCB的电路网络是由各层的金属线路，焊盘，以及连接各层的各种孔组成的，PCB中的孔包括通孔、埋孔、盲孔（包括微盲孔），其中通孔贯通PCB的所有层，可以连接到任意层，埋孔一般贯穿除PCB外面两层以外的任意2层或多层，可以连接到任意除PCB外面两层以外的内层，盲孔则一般连接包括一个外层的2层或多层，微盲孔则一般连接相邻的2层，因此PCB的互联是依靠PCB中的孔包括通孔、埋孔、盲孔来实现的。

PCB的互联可靠性主要来自于电镀通孔、埋孔、盲孔的互联可靠性，包括：

1. 通孔、埋孔、盲孔等互联孔自身的导通可靠性；

由于基板材料与互联孔镀层在受热后物性变化的不同，在加热时，绝缘基板材料的Z方向的热膨胀，使得互联孔镀层也被迫产生变形，从而在互联孔上产生应力，互联孔镀层厚度偏薄、镀层含有气泡、镀层厚度不均、孔壁和镀层粗糙等镀层缺陷是导致孔自身可靠性的主要原因；

2. 通孔、埋孔、盲孔等互联孔与内外层线路的连接可靠性；

钻污、抗蚀剂残留和析出以及其他异物残留在互联孔与内外层线路的互联面上时，或者互联面上的化学铜层出现缺陷时，在热胀冷缩产生的应力下，孔镀层与内外层线路分离，从而产生互联可靠性的问题。

通常的电测试不能将以上的孔镀层缺陷和互联缺陷分选出来，因为这类缺陷的孔自身以及与孔与内外层线路还是相连的，即使在比较严重的情况下，孔发生轻微断裂或者孔镀层与内外层线路分离，但是在进行电测试时，由于电测试机器夹具作用，孔焊盘上受到的压力较大，这些断裂或分离可能被“压合”在一起而通过电测试。

如果具有这些轻微缺陷的PCB送到客户，经过组装变成PCBA，或者变成最终产品交付到使用者手中后，经过环境温度的循环变化，这些轻微缺陷会变得恶化，最终导致开路和产品失效，这样PCB生产厂家可能面临客户投诉和巨额的赔偿。

目前PCB互联可靠性测试方法和装置包括：

1. 气相高低温循环，气相高低温循环测试是将测试样品交替置于高温和低温气体环境一定的时间和循环，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；

2. 液相高低温循环，液相高低温循环测试是将测试样品交替置于高温和低温液体环境一定的时间和循环，并检测测试样品的各种电性能的变化情况；

3. 多次回流，多次回流测试是将测试样品经过多次模拟回流焊接过程，并检测测试样品回流前后的各种电性能的变化情况；

4. 高电流测试，先在室温下测量孔链的电阻，然后将加热电流施加在孔链上测试一段时间，使孔链的温度在设置的测试时间内达到设定的测试温度范围，然后停止施加电流，将孔链降温至室温，测量孔链的电阻，根据测试电流施加过程中的电流变化，电阻变化，或者温度变化判断样品是否失效。

这些测试的缺点如下，

气相高低温循环，液相高低温循环，多次回流测试的缺点是，测试的时间长，测试成本高，测试属于破坏性测试，测试抽样比例不高。由于需要附属的气体加热和制冷装置，测试所需要设备十分庞大复杂，而且由于利用气体或液体进行热量的传递，因此进行一次交替循环需要的时间长，通常的一次循环需要的时间在30分钟至一小时左右；