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Title:
FAST DETECTION METHOD FOR FUNCTIONAL DEFECT OF PCB MICRO PAD HAVING MINIMUM WIDTH OF 1 MILLIMETER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/214393
Kind Code:
A1
Abstract:
A fast detection method for a functional defect of a PCB micro pad having a minimum width of 1 millimeter. The method comprises the following steps: first generating, by means of automatic point determination of an engineering software, a test file, manually performing, according to a pad shape, local adjustment of a test position of a micro pad in the test file, and generating a test file; selecting a high-precision flying probe test machine having a screw shaft movement system to select an optimal flying probe test machine; performing replacement for a micro-scale testing tool and precision calibration, replacing a conventional blade-tipped testing probe on the flying probe test machine with a micro probe being a needle-tipped testing probe dedicated to micro pads; performing a micro pad alignment design, selecting a micro pad as an alignment point, and performing alignment by means of direct alignment with a center of the micro pad; and configuring an operation parameter of the flying probe test machine. A fast method for detecting a open- or short-circuit defect of a micro pad having a minimum width of 1 millimeter has various advantages, such as strong operability, low manufacturing difficulties, high efficiency, and guaranteed quality.

Inventors:
NIE XINGPEI (CN)
LI JINGHONG (CN)
CHEN CHUN (CN)
FAN TINGHUI (CN)
WU SHILIANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/106652
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
October 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HUIZHOU KING BROTHER CIRCUIT TECHNOLOGY CO LTD (CN)
SHENZHEN KING BROTHER ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD (CN)
XIAN KING BROTHER CIRCUIT TECH CO LTD (CN)
International Classes:
G01R31/28; G01R1/067
Foreign References:
CN106443299A2017-02-22
CN105067991A2015-11-18
CN104977525A2015-10-14
CN102288858A2011-12-21
US20070176615A12007-08-02
Attorney, Agent or Firm:
HUIZHOU CHOYES INTELLECTUAL PROPERTY (GENERAL PARTNERSHIP) (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法, 其特征在于

, 包括如下步骤:

第一步、 测试文件的制作, 首先利用工程软件自动种点生成测试文件

, 再依据焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试位置进行局部 调整并生成测试文件;

第二步、 测试机的选择, 选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机 , 用测试板检测飞针测试机的 CPK精度测试值, 将检测到的 CPK精度 测试值与计算得出的 CPK精度值进行对比, 选择最优飞针测试机; 第三步、 更换微型测试工具并进行精度校正, 将飞针测试机上的常规 刀型测试针更换为微型针, 所述微型针为微型焊盘专用针型测试针, 更换后, 对更换后的微型针进行针尖与微型焊盘中心位置的对位精度 进行精度校正;

第四步、 微型焊盘对位设计, 选择微型焊盘作为对位点, 采用微型焊 盘中心直接对位的办法对位;

第五步、 测试机运行参数设置, 对测试机运行参数进行设置, 调整位 移精度, 使前排或后排 2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞。

2.根据权利要求 1所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第一步中测试文件的制作, 具体步骤 如下:

按照飞针机参数要求制作测试文件, 圆型或异型焊盘测试点设计在中 心位置, 条形焊盘在两端交错设置, 并在流程卡上注明微型焊盘测试 文件名称及微型焊盘的宽度。

3.根据权利要求 1所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第二步选择飞针测试机后, 利用系统 软件对飞针测试机的丝杆精度进行第二次校正。

4.根据权利要求 3所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为 锥型针形状, 包括针头和针座, 所述针头和针座通过注塑成型并固定 在针座末端呈一体结构, 所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞 针测试机测试电路的信号导线相连接形成通路, 所述针座的注塑部分 设有用于将针座安装在飞针测试机上的固定孔, 所述针座通过固定孔 将测试针安装在飞针测试机上。

5.根据权利要求 1至 4任一项权利要求所述的最小宽度为 lmil的微型焊 盘幵短路缺陷的快速检测方法, 其特征在于: 所述针头伸出针座部分 的伸出长度为 3mm。

6.根据权利要求 5所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 所述针头的针尖直径小于 2mil。

7.根据权利要求 6所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第三步中精度校正包括飞针测试机的 丝杆 XY轴位移精度校正, 和微型针针尖精度校正, 所述丝杆 XY轴位 移精度校正为大校正, 使用飞针测试机厂商提供的精度校正板及校正 程序由作业员进行校正, 所述微型针针尖精度校正为小校正, 使用飞 针测试机厂商提供的缺陷校正板, 依次对更换后的微型针做针尖校正

8.根据权利要求 7所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 所述大校正的校正吋间约为 20分钟, 所述 小校正的校正吋间约为 5分钟。

9.根据权利要求 8所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第四步中微型焊盘对位设计步骤中, 在每片板有多个微型焊盘区域吋, 首选板角对应单元微型位焊盘的顶 点作为对位点对位; 测试过程中发现因板子、 菲林、 钻孔等涨缩导致 偏位假幵吋, 按每个出货单元分幵制测试文件, 并按照上述第四步中 的微型焊盘对位设计进行分幵对位。

10.根据权利要求 1所述的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快 速检测方法, 其特征在于: 上述第五步中测试机运行参数设置中对探 测移动速度的设计, 当微型焊盘宽度大于等于 3mil吋, 选择中速; 当 微型焊盘宽度小于 3mil吋, 选择低速。

Description:
最小宽度为 1 mil的 PCB微型焊盘功能性缺陷的快速检测方法

技术领域

本发明涉及印制电路板焊盘宽度: lmil < PAD Size < 4mil的芯片级微小型焊盘 的幵路与短路功能性检测领域, 具体为一种焊盘宽度为 l-4mil的微型焊盘幵短路 缺陷的快速检测方法。

背景技术

[0002] 利用测试探针与印制电路板导电焊盘的物理接 触去检测基板线路的导通性能 (C ontinuity)及绝缘性能 (Isolation)是检验 PCB基板电性能特性的常规方案。

[0003] PCB基板作为信号传输的桥梁, 随着 5G吋代的到来, 以手机通讯为先导的智能 装备集成芯片已从表面贴装进入到 lOnm级的芯片封装技术吋代。 BGA/IC区域的 焊盘尺寸因封装空间需要也越来越小 (常规宽度要求≥61^1, 最小≥4mil) , 现部 分 IC位封装已达到 1-4 mil的极限能力。 为确保 PCB基板的幵短路电气性能, PCB 工厂在出货前必须对 PCB基板所有焊点的网络结构进行电测, 小于 4 mil的微型 焊盘对 PCB工厂检测设备的技术能力、 检测方法提出了更高的要求。

[0004] 当 PAD Size≥6mil日寸, 采通用或复合治具测试; 当 PAD Size≥4mil日寸, 小批量定 单采用飞针测试, 大批量定单只能采用一种由特殊导电材料 PCR (Pressure sensitive Conductive Rubber) 及 PTB (PitchTranslation Board)制作的导电橡胶治具 测试, 部分厂商也采用 CCD全自动对位的微针治具生产, 但后两种生产模式的 测试成本均相当昂贵, 中小 PCB工厂特别是多样小量的样板企业均无法承担 ; 当 PAD

8 < 41^1且≥111 11吋, 已超出以上测试设备的极限能力。 对于此类订单, PCB工 厂通常采用 AOI扫描线路 +外层人工目检的方法出货, 不仅检测速度慢效率低不 适合量产, 由于人眼无法发现内层或孔之间的潜在功能性 缺陷, 因此存在严重 的幵短路漏失面临巨额索赔的风险。

PCB板在生产过程中由于受板材、 菲林的涨缩、 蚀刻等多种因素的综合影响, 测试设备自身存在 l-2mil的精度偏差, 导致焊盘中心测试位有 l-2mil的正常偏移 。 因此飞针机在测试小于 4mil的微型位焊盘吋效率低或不能测试。 以下将从飞针 机的资料制作、 设备精度调校、 测试刀具选择、 对位方式选择、 测试程序优化 等方面对飞针机的电性能测试技术进行研究, 消除精度偏差, 寻找利用飞针机 的可移动特性测试 < 4MIL的微型焊盘的最佳方案。

[0006] 随着互联网 +及工业 4.0的深入推进, 密而小的 PCB微型焊盘基板的定单必定是 未来定单持续增长主战场, 市场急需一种能自动快速侦测 PCB基板微型焊盘缺陷 的方法, 来保障生产厂商大量接入这类定单后的品质需 求。

技术问题

[0007] PCB板在生产过程中由于受板材、 菲林的涨缩、 蚀刻等多种因素的综合影响, 测试设备自身存在 l-2mil的精度偏差, 导致焊盘中心测试位有 l-2mil的正常偏移 。 因此飞针机在测试小于 4mil的微型位焊盘吋效率低或不能测试。

问题的解决方案

技术解决方案

[0008] 最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法, 包括如下步骤:

[0009] 第一步、 测试文件的制作, 首先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再依据 焊盘的形状手工对测试文件中微型焊盘的测试 位置进行局部调整并生成测试文 件;

[0010] 第二步、 测试机的选择, 选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机, 用测试 板检测飞针测试机的 CPK精度测试值, 将检测到的 CPK精度测试值与计算得出的 CPK精度值进行对比, 选择最优飞针测试机, 然后利用系统软件对飞针测试机的 丝杆精度再次作大校正, 即对飞针测试机进行第二次校正, 使飞针测试机 XY位 移精度达到最佳状态;

[0011] 第三步、 更换微型测试工具并进行精度校正, 将飞针测试机上的常规刀型测试 针更换为微型针, 所述微型针为微型焊盘专用针型测试针, 更换后, 利用校正 板对飞针测试机上的微型针对针尖的精度作小 校正, 确保安装后的微型针针尖 对准的精度达到最佳状态;

[0012] 第四步、 微型焊盘对位设计, 选择微型焊盘作为对位点, 采用微型焊盘中心直 接对位的办法对位, 微型焊盘对位设计采用板内微型焊盘中心直接 对位的办法 对位, 有效减少涨缩及蚀刻对对位精度的影响, 改善实物板与资料坐标的对位 精度, 具体地, 优选针尖直径小于焊盘宽度的微型针与移动速 度的配合, 最大 化地减少了因板子、 菲林涨缩、 制作工艺偏差导致的焊盘精度变化对测试精度 及效率的影响, 为芯片级微型焊盘的自动化快速批量生产创造 了条件;

[0013] 第五步、 测试机运行参数设置, 对测试机运行参数进行设置, 调整位移精度, 使前排或后排 2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞。

[0014] 本发明中最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法中 有丝杆运 动系统的高精度飞针测试机的选用, 利用飞针测试机探针可移动、 测试速度可 控的特性, 最优化设计焊盘宽度为 l-4mil的微小芯片级微型焊盘板的微型针、 种 针位置和对位方案, 并与移动速度相配合最大化地减少涨缩对测试 效率及精度 的影响, 确保微型针能有效的对宽度为 l-4mil的微小芯片级微型位焊盘的电气性 能进行侦测, 能实现机器快速自动化批量生产代替传统的 AOI扫描 +人工目检的 方法, 即提升测试效率又减少微型焊盘产品幵短路功 能性缺陷漏失的检测方法 。 该检测方法先利用工程软件自动种点生成测试 文件, 再依据焊盘的形状手工 对测试文件中微型位焊盘的测试位置进行局部 调整生成测试文件, 然后选择带 有丝杆运动系统的高精度飞针测试机, 利用飞针测试机可移动及测试速度可控 的特性, 结合微型针及种针位置以及微型位焊盘对位设 计, 其整个检测过程实 现飞针测试机快速自动化批量生产, 代替了传统的 AOI扫描和人工目检的方法, 其可操作性强、 生产难度低、 效率高而且品质有保障。

[0015] 进一步地, 上述第一步中测试文件的制作, 具体步骤如下:

[0016] 按照飞针测试机参数要求制作测试文件, 圆型或异型焊盘测试点设计在中心位 置, 条形焊盘在两端交错设置, 并在流程卡上注明芯片级微型板测试文件名称

[0017] 进一步地, 上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为锥型 针形状, 包括针头和 针座, 所述针头为上粗下细的圆锥型针头, 所述针头和针座通过注塑成型并固 定在针座末端呈一体结构, 所述针头伸出针座部分的伸出长度为 3mm, 所述针 头的针尖直径小于 2mil, 所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞针 测试机测 试电路的信号导线相连接形成通路, 所述针座的注塑部分设有用于将针座安装 在飞针测试机上的固定孔, 所述针座通过固定孔将微小芯片级微型针安装 在飞 针测试机上。 呈上粗下细圆锥型的微型针, 针头伸出针座部分 3mm, 针尖直径 小于 2mil, 所述针头和针座通过注塑成型并固定在针座末 端呈一体结构, 针座的 注塑薄片机构具有良好的弹性, 保证了测试针不扎伤测试焊盘又保护了针的安 全, 使圆锥型测试针整体性能稳定, 有效确保测试更加精准。

[0018] 进一步地, 上述第二步和第三步中的丝杆精度的大校正和 微型针针尖的小校正 构成飞针测试机的精度校正, 精度校正包括飞针测试机的丝杆 XY轴位移精度校 正, 和微型针针尖精度校正, 所述丝杆 XY轴位移精度校正为大校正, 使用飞针 测试机厂商提供的精度校正板及校正程序由作 业员进行校正, 所述微型针针尖 精度校正为小校正, 使用飞针测试机厂商提供的缺陷校正板, 依次对更换后的 微型针做针尖校正。

[0019] 进一步地, 所述大校正的校正吋间约为 20分钟, 所述小校正的校正吋间约为 5 分钟。

[0020] 进一步地, 上述第四步中微型焊盘对位设计步骤中, 当每片板有多个微型焊盘 区域吋, 首选板角对应单元微型焊盘的顶点作为对位点 对位; 测试过程中发现 因板子、 菲林、 钻孔等涨缩导致偏位假幵吋, 按每个出货单元分幵制测试文件 , 并按照上述第四步中的微型焊盘设计进行分幵 对位。

[0021] 进一步地, 上述第五步中测试机运行参数设置中对探测移 动速度的设计, 当微 型位焊盘宽度大于等于 3mil吋, 选择中速; 当微型位焊盘宽度小于 3mil吋, 选择 低速。

发明的有益效果

有益效果

[0022] 可操作性强、 生产难度低、 效率高及品质有保障。

[0023] 第一、 测试效率高, 本发明选用带有丝杆运动系统的高精度飞针测 试机, 利用 飞针测试机可移动的特性, 以移动飞针测试机快速自动化生产技术代替传 统 AOI 扫描 +人工目检技术, 满足企业大批量生产的需要, 有效提升测试效率;

[0024] 第二、 品质有保障, 本发明以移动飞针测试机快速自动化生产技术 代替传统 A 01扫描 +人工目检技术, 有效避免了有幵短路功能性缺陷的印制板漏失 到客户端 , 导致生产厂商面临 1:10以上的巨额索赔风险, 为企业大规模自动化快速生产提 供了技术保障;

[0025] 第三、 可操作性强、 生产难度低, 本发明快速检测方法相对于传统 AOI扫描 + 人工目检的技术方案, 其有效降低了产品的生产难度, 本发明快速检测方法, 先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再选择带有丝杆运动的高精度飞针测 试机, 选择测试机后, 将常规刀型测试针更换为微型焊盘专用针型测 试针, 再 对微型位焊盘进行测试对位点设置, 最后进行设置飞针测试机的运行参数即可 , 可操作性强。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0026] 最小宽度为 lmil的 PCB微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法, 包括如下步骤: [0027] 第一步、 测试文件的制作, 首先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再依据 焊盘的形状手工对测试文件中微型位焊盘的测 试位置进行局部调整并生成测试 文件, 具体地, 按照飞针测试机参数要求制作测试文件, 圆型或异型焊盘测试 点设计在中心位置, 条形焊盘在两端交错设置, 并在流程卡上注明微型焊盘测 试文件名称及微型焊盘的宽度;

[0028] 第二步、 测试机的选择, 选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机, 用测试 板检测飞针测试机的 CPK精度测试值, 将检测到的 CPK精度测试值与计算得出的 CPK精度值进行对比, 选择最优飞针测试机, 然后利用系统软件对飞针测试机的 丝杆精度再次作大校正, 即对飞针测试机进行第二次校正, 使飞针测试机运动 系统的 XY位移精度达到最佳状态;

[0029] 第三步、 更换微型测试工具并进行精度校正, 将飞针测试机上的常规刀型测试 针更换为微型针, 所述微型针为微型焊盘专用针型测试针, 更换后, 利用校正 板对飞针测试机上的微型针对针尖的精度作小 校正, 确保安装后的微型针针尖 对准的精度达到最佳状态;

[0030] 第四步、 微型焊盘对位设计, 选择微型焊盘作为对位点, 采用微型焊盘中心直 接对位的办法对位, 微型焊盘对位设计采用板内微型焊盘中心直接 对位的办法 对位, 有效减少涨缩及蚀刻对对位精度的影响, 改善实物板与资料坐标的对位 精度, 具体地, 优选针尖直径小于焊盘宽度的微型针与移动速 度的配合, 最大 化地减少了因板子、 菲林涨缩、 制作工艺偏差导致的焊盘精度变化对测试精度 及效率的影响, 为微小芯片级微型焊盘的自动化快速批量生产 创造了条件;

[0031] 第五步、 测试机运行参数设置, 对测试机运行参数进行设置, 调整位移精度, 使前排或后排 2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞, 调整测试机运行参数 设置中对探测移动速度的设计, 当微型位焊盘宽度大于等于 3mil吋, 选择中速; 当微型位焊盘宽度小于 3mil吋, 选择低速, 并对扎针吋间适当延吋, 以减少假幵

[0032] 本发明最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法中 有丝杆运动 系统的高精度飞针测试机的选用, 利用飞针测试机探针可移动、 测试速度可控 的特性, 最优化设计焊盘宽度为 l-4mil的微小芯片级微型焊盘板的微型针、 种针 位置和对位方案, 并与移动速度相配合最大化地减少涨缩对测试 效率及精度的 影响, 确保微型针能有效的对宽度为 l-4mil的微小芯片级微型焊盘的电气性能进 行侦测, 能实现机器快速自动化批量生产代替传统的 AOI扫描 +人工目检的方法 , 即提升测试效率又减少微型板幵短路功能性缺 陷漏失的检测方法。 该检测方 法先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再依据焊盘的形状手工对测试文件 中微型位焊盘的测试位置进行局部调整生成测 试文件, 然后选择带有丝杆运动 系统的高精度飞针测试机, 利用飞针测试机可移动及测试速度可控的特性 , 结 合微型针及种针位置以及微型焊盘对位设计, 其整个检测过程实现飞针测试机 快速自动化批量生产, 代替了传统的 AOI扫描和人工目检的方法, 其可操作性强 、 生产难度低、 效率高而且品质有保障。

[0033] 进一步地, 上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为锥型 针形状, 包括针头和 针座, 所述针头为上粗下细的圆锥型针头, 所述针头和针座通过注塑成型并固 定在针座末端呈一体结构, 所述针头伸出针座部分的伸出长度为 3mm, 所述针 头的针尖直径小于 2mil, 所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞针 测试机测 试电路的信号导线相连接形成通路, 所述针座的注塑部分设有用于将针座安装 在飞针测试机上的固定孔, 所述针座通过固定孔将微型针座安装在飞针测 试机 上。 常规刀型测试针的针头呈薄片状刀型, 为了保障刀片在移动过程中的稳定 性, 刀片的宽度一般设计成 2mm〜3mm, 长度为 5 mm左右, 新刀的厚度均大于 4 mil, 当测试小于其直径的焊盘吋刀边沿会接触到周 围的阻焊, 与被测焊盘形成 悬空状态测试失败。 随着测试次数的增加, 针尖尺寸也随之增大, 因此只能测 试 4mil以上的焊盘。 本发明中采用上粗下细的圆锥型测试针作为微 型针, 其上粗 下细圆锥型的微型针, 针头伸出针座部分 3mm, 针尖直径小于 2mil, 所述针头和 针座通过注塑成型并固定在针座末端呈一体结 构, 针座的注塑部分依据飞针机 的类型设置不同位置的固定孔, 通过固定孔将微型焊盘专用测试针安装在飞针 测试机上, 保障针头为针型的微型测试针与 PCB焊盘有良好的接触, 而且针座的 注塑薄片机构具有良好的弹性, 保证了测试针不扎伤测试焊盘又保护了针的安 全, 同吋上粗下细的圆锥型测试针有效确保了测试 针在测试过程中的稳定性, 即圆锥型测试针整体性能稳定。 选用比微型焊盘宽度小的微型焊盘专用测试针 可以增大测试针边沿与周围阻焊接触的安全距 离, 改善与被测焊盘悬空的问题 , 让针尖与焊盘牢固、 紧密的接触, 确保测试顺利通过。 具体地, 针型的选择 使用吋, 先测量针尖的尺寸并按尺寸大小分类放置, 依据流程卡上的焊盘的宽 度, 优选针尖直径小于 2 mil的微型针, 当微型针的针尖直径大于等于 4 mil吋, 只可用作生产常规板, 或打磨合格后生产微型板。

[0034] 进一步地, 上述第二步和第三步中的丝杆精度的大校正和 微型针针尖的小校正 构成飞针测试机的精度校正, 精度校正包括飞针测试机的丝杆 XY轴位移精度校 正, 和微型针针尖精度校正, 所述丝杆 XY轴位移精度校正为大校正, 使用飞针 测试机厂商提供的精度校正板及校正程序由作 业员进行校正, 所述微型针针尖 精度校正为小校正, 使用飞针测试机厂商提供的缺陷校正板, 依次对更换后的 微型针做针尖校正, 所述大校正的校正吋间约为 20分钟, 所述小校正的校正吋 间约为 5分钟。

[0035] 进一步地, 上述第四步中微型焊盘对位设计步骤中, 在每片板出现多个微型焊 盘区域吋, 首选板角对应单元微型焊盘的顶点作为对位点 对位; 测试过程中发 现因板子、 菲林、 钻孔等涨缩导致偏位假幵吋, 按每个出货单元分幵制测试文 件, 并按照上述第四步中的微型焊盘对位设计进行 分幵对位。 常规飞针测试机 是选择板角对角线的孔或焊盘作为资料图形与 实物板的对位点, 以方便员工操 作, 但由于常规对位焊盘比微型焊盘要大得多, 生产中孔或焊盘受涨缩的影响 自然比微型焊盘大, 从而导致实物板与测试资料对准精度的下降。 为了保证微 型焊盘的绝对对准精度, 微型焊盘产品选择本发明第四步中的方案, 选择微型 焊盘作为对位点, 采用微型焊盘中心直接对位的办法对位, 减少了涨缩及蚀刻 对对位精度的影响, 能迅速有效改善实物板与资料坐标的对位精度 。 本发明的实施方式

[0036] 最小宽度为 lmil的 PCB微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法, 包括如下步骤:

[0037] 第一步、 测试文件的制作, 首先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再依据 焊盘的形状手工对测试文件中微型位焊盘的测 试位置进行局部调整并生成测试 文件, 具体地, 按照飞针测试机参数要求制作测试文件, 圆型或异型焊盘测试 点设计在中心位置, 条形焊盘在两端交错设置, 并在流程卡上注明微型焊盘测 试文件名称及微型焊盘的宽度;

[0038] 第二步、 测试机的选择, 选择带有丝杆运动系统的高精度飞针测试机, 用测试 板检测飞针测试机的 CPK精度测试值, 将检测到的 CPK精度测试值与计算得出的 CPK精度值进行对比, 选择最优飞针测试机, 然后利用系统软件对飞针测试机的 丝杆精度再次作大校正, 即对飞针测试机进行第二次校正, 使飞针测试机运动 系统的 XY位移精度达到最佳状态;

[0039] 第三步、 更换微型测试工具并进行精度校正, 将飞针测试机上的常规刀型测试 针更换为微型针, 所述微型针为微型焊盘专用针型测试针, 更换后, 利用校正 板对飞针测试机上的微型针对针尖的精度作小 校正, 确保安装后的微型针针尖 对准的精度达到最佳状态;

[0040] 第四步、 微型焊盘对位设计, 选择微型焊盘作为对位点, 采用微型焊盘中心直 接对位的办法对位, 微型焊盘对位设计采用板内微型焊盘中心直接 对位的办法 对位, 有效减少涨缩及蚀刻对对位精度的影响, 改善实物板与资料坐标的对位 精度, 具体地, 优选针尖直径小于焊盘宽度的微型针与移动速 度的配合, 最大 化地减少了因板子、 菲林涨缩、 制作工艺偏差导致的焊盘精度变化对测试精度 及效率的影响, 为微小芯片级微型焊盘的自动化快速批量生产 创造了条件;

[0041] 第五步、 测试机运行参数设置, 对测试机运行参数进行设置, 调整位移精度, 使前排或后排 2只微型针之间在测试过程中不会发生碰撞, 调整测试机运行参数 设置中对探测移动速度的设计, 当微型位焊盘宽度大于等于 3mil吋, 选择中速; 当微型位焊盘宽度小于 3mil吋, 选择低速, 并对扎针吋间适当延吋, 以减少假幵

[0042] 本发明最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法中 有丝杆运动 系统的高精度飞针测试机的选用, 利用飞针测试机探针可移动、 测试速度可控 的特性, 最优化设计焊盘宽度为 l-4mil的微小芯片级微型焊盘板的微型针、 种针 位置和对位方案, 并与移动速度相配合最大化地减少涨缩对测试 效率及精度的 影响, 确保微型针能有效的对宽度为 l-4mil的微小芯片级微型焊盘的电气性能进 行侦测, 能实现机器快速自动化批量生产代替传统的 AOI扫描 +人工目检的方法 , 即提升测试效率又减少微型板幵短路功能性缺 陷漏失的检测方法。 该检测方 法先利用工程软件自动种点生成测试文件, 再依据焊盘的形状手工对测试文件 中微型位焊盘的测试位置进行局部调整生成测 试文件, 然后选择带有丝杆运动 系统的高精度飞针测试机, 利用飞针测试机可移动及测试速度可控的特性 , 结 合微型针及种针位置以及微型焊盘对位设计, 其整个检测过程实现飞针测试机 快速自动化批量生产, 代替了传统的 AOI扫描和人工目检的方法, 其可操作性强 、 生产难度低、 效率高而且品质有保障。

[0043] 进一步地, 上述第三步中微型焊盘专用针型测试针为锥型 针形状, 包括针头和 针座, 所述针头为上粗下细的圆锥型针头, 所述针头和针座通过注塑成型并固 定在针座末端呈一体结构, 所述针头伸出针座部分的伸出长度为 3mm, 所述针 头的针尖直径小于 2mil, 所述针头尾部通过焊接金属连线的方式与飞针 测试机测 试电路的信号导线相连接形成通路, 所述针座的注塑部分设有用于将针座安装 在飞针测试机上的固定孔, 所述针座通过固定孔将微型针座安装在飞针测 试机 上。 常规刀型测试针的针头呈薄片状刀型, 为了保障刀片在移动过程中的稳定 性, 刀片的宽度一般设计成 2mm〜3mm, 长度为 5 mm左右, 新刀的厚度均大于 4 mil, 当测试小于其直径的焊盘吋刀边沿会接触到周 围的阻焊, 与被测焊盘形成 悬空状态测试失败。 随着测试次数的增加, 针尖尺寸也随之增大, 因此只能测 试 4mil以上的焊盘。 本发明中采用上粗下细的圆锥型测试针作为微 型针, 其上粗 下细圆锥型的微型针, 针头伸出针座部分 3mm, 针尖直径小于 2mil, 所述针头和 针座通过注塑成型并固定在针座末端呈一体结 构, 针座的注塑部分依据飞针机 的类型设置不同位置的固定孔, 通过固定孔将微型焊盘专用测试针安装在飞针 测试机上, 保障针头为针型的微型测试针与 PCB焊盘有良好的接触, 而且针座的 注塑薄片机构具有良好的弹性, 保证了测试针不扎伤测试焊盘又保护了针的安 全, 同吋上粗下细的圆锥型测试针有效确保了测试 针在测试过程中的稳定性, 即圆锥型测试针整体性能稳定。 选用比微型焊盘宽度小的微型焊盘专用测试针 可以增大测试针边沿与周围阻焊接触的安全距 离, 改善与被测焊盘悬空的问题 , 让针尖与焊盘牢固、 紧密的接触, 确保测试顺利通过。 具体地, 针型的选择 使用吋, 先测量针尖的尺寸并按尺寸大小分类放置, 依据流程卡上的焊盘的宽 度, 优选针尖直径小于 2 mil的微型针, 当微型针的针尖直径大于等于 4 mil吋, 只可用作生产常规板, 或打磨合格后生产微型板。

[0044] 进一步地, 上述第二步和第三步中的丝杆精度的大校正和 微型针针尖的小校正 构成飞针测试机的精度校正, 精度校正包括飞针测试机的丝杆 XY轴位移精度校 正, 和微型针针尖精度校正, 所述丝杆 XY轴位移精度校正为大校正, 使用飞针 测试机厂商提供的精度校正板及校正程序由作 业员进行校正, 所述微型针针尖 精度校正为小校正, 使用飞针测试机厂商提供的缺陷校正板, 依次对更换后的 微型针做针尖校正, 所述大校正的校正吋间约为 20分钟, 所述小校正的校正吋 间约为 5分钟。

[0045] 进一步地, 上述第四步中微型焊盘对位设计步骤中, 在每片板出现多个微型焊 盘区域吋, 首选板角对应单元微型焊盘的顶点作为对位点 对位; 测试过程中发 现因板子、 菲林、 钻孔等涨缩导致偏位假幵吋, 按每个出货单元分幵制测试文 件, 并按照上述第四步中的微型焊盘对位设计进行 分幵对位。 常规飞针测试机 是选择板角对角线的孔或焊盘作为资料图形与 实物板的对位点, 以方便员工操 作, 但由于常规对位焊盘比微型焊盘要大得多, 生产中孔或焊盘受涨缩的影响 自然比微型焊盘大, 从而导致实物板与测试资料对准精度的下降。 为了保证微 型焊盘的绝对对准精度, 微型焊盘产品选择本发明第四步中的方案, 选择微型 焊盘作为对位点, 采用微型焊盘中心直接对位的办法对位, 减少了涨缩及蚀刻 对对位精度的影响, 能迅速有效改善实物板与资料坐标的对位精度 。

[0046] 以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非对本发明作任何形式上的限制 ; 凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所 示和以上所述而顺畅地实施本 发明; 但是, 凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术 方案范围内, 可利 用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、 修饰与演变的等同变化, 均为本 发明的等效实施例; 同吋, 凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的 任何 等同变化的更动、 修饰与演变等, 均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内 工业实用性

[0047] 本发明的最小宽度为 lmil的微型焊盘幵短路缺陷的快速检测方法, 可操作性强

、 生产难度低、 效率高及品质有保障, 可进行大规模生产。