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1. WO2021000842 - METHOD AND APPARATUS FOR TESTING PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB)

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

附图

1   2   3   4   5   6  

说明书

发明名称 : 印制电路板PCB的测试方法及装置方法及装置

技术领域

[0001]
本公开涉及通信领域,具体而言,涉及一种PCB的测试方法及装置。

背景技术

[0002]
随着多层印制电路板产品在重量、尺寸、复杂度等方面的增大,以及市场对产品可靠性要求的提升,印制电路板(Printed Circuit Board+Assembly,简称PCB)上所组装的器件的应力失效问题日益突出,成为制约产品性能和客户评价提升的瓶颈。下文中所述的PCBA是指PCB空板经过SMT和插件等工序,组装了电子元器件之后的电路板产品。所述应力是指物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。所述应力失效是指PCBA在受到外部应力的条件下,PCBA所包含的PCB、器件本体、焊点等产生形变,使材料出现塑性断裂、疲劳断裂等破坏形态,导致PCBA整体或局部的机械、电气等性能失效。
[0003]
现有技术中,PCBA行业为衡量评估其产品所受的上述应力失效风险,通常在PCB表面特定位置粘贴应变片以测量应变,用于表征目标位置或目标对象的应力风险。该特定位置通常位于PCB上表面或下表面。现有技术测试流程为:用刀具或烙铁除去目标位置的干涉物——砂纸打磨目标位置——酒精清洁目标位置——将应变片粘贴到目标位置——应变片连接到采集仪——测试应变。
[0004]
然而上述流程中存在如下的缺点:(1)测试需清理打磨目标位置,对局部区域的器件、表层、导电层等造成破坏,即等于破坏整个PCBA,导致测试样本成本高昂。(2)应变片粘贴无参考物,难以准确地按标准粘贴,导致测试数据准确性和有效性较低。
[0005]
发明内容
[0006]
本公开实施例提供了一种PCB的确定方法及装置,以至少解决相关技术中传统测试方法在测试后PCB会报废带来的高昂成本的问题。
[0007]
根据本公开的一个实施例,提供了一种PCB的测试方法,包括:确定待测试的区域在PCB上的位置;去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0008]
根据本公开的又一个实施例,还提供了一种印制电路板PCB的确定装置,包括:确定模块,设置为确定待测试的区域在PCB上的位置;去除模块,设置为去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;粘合模块,设置为利用PCB中待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;测试模块,设置为将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0009]
根据本公开的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0010]
根据本公开的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0011]
通过本公开,由于利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识确定,因此,可以解决了传统测试方法在测试后PCB会报废带来的高昂成本的问题,达到了降低PCB测试成本的效果。

附图说明

[0012]
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本申请的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公 开的不当限定。在附图中:
[0013]
图1是根据本公开实施例的一种PCB的确定方法的流程图;
[0014]
图2是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB;
[0015]
图3是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB剖面图;
[0016]
图4是根据本公开实施例的另一种用于进行测试的PCB;
[0017]
图5是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB剖面图;
[0018]
图6是根据本公开实施例的一种PCB的确定装置的结构框图。

具体实施方式

[0019]
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0021]
实施例1
[0022]
在本实施例中提供了一种PCB的测试方法,图1是根据本公开实施例的一种PCB的确定方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
[0023]
步骤S102,确定待测试的区域在PCB上的位置;
[0024]
步骤S104,去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;
[0025]
步骤S106,利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;
[0026]
步骤S108,将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0027]
需要说明的是,步骤S102与步骤S104是在设计阶段实现的,同时具体的确定位置的要求和去除的方式则是配置设计文件当中,而非在测试过 程中再进行确定测试位置以及相应的去除。因此,避免了传统测试方法在测试后PCB会报废带来的高昂成本的问题。
[0028]
具体需要解释的是,应变的含义为,在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。因此,应变片是能够在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形的薄片。
[0029]
可选地,将所述辅助图像标识设置在所述指定区域周围,包括:通过丝网印刷加工工艺,将多个辅助定位点按照预设角度设置在所述待测试区域周围,其中,所述多个辅助定位点延长线交叉的中心为所述待测试区域的中心。
[0030]
可选地,所述应变片至少包括以下其中之一:三轴应变片,单轴应变片。
[0031]
可选地,在所述待测试对象为焊球阵列封装(Ball Grid Array,简称为BGA)芯片时,所述应变片为所述三轴应变片,其中,确定所述待测试的区域在所述PCB上的位置,包括:根据所述BGA芯片的对角线按照预设长度进行外延,以确定所述待测试区域的位置,和/或确定所述BGA芯片焊点背面对应的位置;根据确定后的位置确定所述待测试区域。
[0032]
可选地,在所述指定区域内次外层为绝缘层的PCB,所述指定层为最外层绝缘层;在所述指定区域内次外层为导电层的PCB,所述指定层为最外层绝缘层和次外层导电层;其中,所述绝缘层通过阻焊开窗方式去除;所述次外层导电层通过蚀刻方式去除。
[0033]
可选地,在调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合之前,所述方法还包括:对所述待测试区域进行清洁。
[0034]
可选地,将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合,包括:在所述应变片和/或清洁后的所述待测试区域上添加粘合剂;在所述待测试区域中按压所述应变片以使所述应变片与所述绝缘层表面粘合。
[0035]
需要指出的是,通过裸露绝缘层表面,而不是将整个PCB的待测试区域进行打磨,因此在测试过程中,既不会对局部区域的器件、表层、导 电层等造成破坏,同时节省了对成品PCB进行表面打磨的时间,因此,也变相提高了测试的效率。
[0036]
可选地,在调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合之前,所述方法还包括:对所述待测试区域进行清洁。
[0037]
具体而言,上述实施例中提到的清洁目标待测试区域工序,可以采用酒精等有机溶剂作为清洗剂,用于去除目标待测试区域表面的氧化物、油污等杂质。上述操作有助于测试的稳定性和PCB的保护。
[0038]
可选地,将应变片放置在清洁后的所述待测试区域上进行粘合,包括:在所述应变片和清洁后的所述待测试区域上添加粘合剂;在所述待测试区域中按压所述应变片以使所述应变片与所述绝缘层表面粘合。
[0039]
具体而言,上述提到的粘合剂,可以采用业界已有的502粘合剂或应变片专用粘合剂等,使应变片能与被测区域的导电层或次外绝缘层紧密结合,准确感应被测区域的应变。
[0040]
为了更好的理解上述实施例中记载的技术方案,本实施例中还提供了如下两个场景,以便理解上述技术方案。
[0041]
场景一:应用三轴应变片测试BGA芯片焊点应变的测试。
[0042]
图2是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB,如图2所示,图2中包括:基板20,BGA芯片21,待测试区域22,辅助图像标识231,232以及233。
[0043]
如图2所示,待测试区域特指该BGA芯片21的对角线外延5mm位置,和/或BGA芯片2*2焊点背面对应位置。同时,三轴应变片的三轴交叉点位于BGA芯片对角线外延5mm点处,和/或BGA芯片2*2焊点背面对应点处。
[0044]
需要说明的是,上述举例只是一种可选的方式,在实际应用当中,可以根据不同规格的PCB对参数进行调整,下同,在此不做过多赘述。
[0045]
三轴应变片粘贴在待测试区域对应的指定图形区域内的裸露绝缘层 表面。指定图形区域为圆形或其他可容纳三轴应变片的图形,其圆直径或外切圆直径稍大于所用三轴应变片的直径或外切圆直径,通常在5.5±2mm左右。具体而言,该指定图形区域的中心位于对角线外延上和/或BGA芯片2*2焊点背面对应点。
[0046]
具体而言,在场景1中,基板30的表层,待测试区域内(区域可不连续),有至少一个指定图形区域露出内层绝缘层,三轴应变片粘贴于此绝缘层表面。
[0047]
在该指定图形区域外,添加辅助图形标识,用于测试过程中应变片放置的辅助定位。该辅助图形标识,是在指定图形区域附近的最外层绝缘层上,以丝网印刷的PCB加工工艺添加辅助定位图形,即如图2所示的辅助图像标识231,232以及233,三者交叉点即对应三轴应变片轴交叉点,其中231在BGA芯片对角线延长线上。232和233夹角为90°,231和232夹角为45°。231,232以及233中的任意一个或任意几个的组合,均可作为三轴应变片适用的辅助定位图形的一种可能。
[0048]
图3是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB剖面图。如图3所示,在图2的基础之上,图3中还包括:最外层绝缘层31、次外层绝缘层32,以及PCB内部层33,待测试区域表面34。
[0049]
场景1中,所述PCB板具体由最外层绝缘层31、次外层绝缘层32以及内部其他层33组成。其中,最外层绝缘层31可具体由阻焊层实现,用于绝缘和PCB的表面防护。次外层绝缘层32可具体由绝缘介质实现,用于绝缘。
[0050]
如图3所示,以阻焊开窗的PCB加工工艺去除指定图形区域的最外层绝缘层31,使得指定图形区域的次外层绝缘层32上表面的34裸露。
[0051]
在完成上述准备工作后,场景1中的PCB的测试流程如下:
[0052]
步骤1:用酒精清洁待测试区域,具体清洁对象为该区域裸露的绝缘层表面34。
[0053]
步骤2:在应变片的粘贴面,和/或待测试区域内的绝缘层表面34,添 加粘合剂。
[0054]
步骤3:将应变片放置到待测试区域,并参考辅助图像标识231-233调整应变片至正确角度。
[0055]
步骤4:按压应变片至粘合剂固化,使应变片粘接到待测试区域的绝缘层表面。
[0056]
步骤5:将应变片自带数据线连接到已有的应变测试仪器上。
[0057]
步骤6:开启应变测试仪器,进行应变测试。
[0058]
场景二:应用于单向应力风险的应变测试。
[0059]
图4是根据本公开实施例的另一种用于进行测试的PCB,如图4所示,图4中包括:基板40,待测试区域41,辅助图像标识421,422。
[0060]
具体而言,应力风险区域的单向应变的测试原则:单轴应变片的轴向平行于应力风险方向,且处于能够充分表征该区域最大或典型应变值的位置。
[0061]
在场景2中,单轴应变片粘贴在应力风险区域对应的待测试区域内的裸露绝缘层表面。待测试区域为矩形或其他可容纳单轴应变片的图形,其尺寸稍大于所用单轴应变片的尺寸,本实例图形规格为4.3mm*1.9mm。
[0062]
在场景2中,在PCB基板40的表层,应力风险区域内(区域可不连续),有至少一个待测试区域露出内层绝缘层,单轴应变片粘贴于此绝缘层表面。
[0063]
在场景2中,在该待测试区域外,添加辅助图形标识,用于测试过程中应变片放置的辅助定位。辅助图形标识,是在待测试区域附近的最外层绝缘层上,以丝网印刷的PCB加工工艺添加辅助定位图形,即如图4所示的421及422,位于所示矩形图形的中轴线上,且平行于矩形长边方向。421及422中的任意一个或任意几个的组合,均可作为单轴应变片适用的辅助定位图形的一种可能。
[0064]
图5是根据本公开实施例的一种用于进行测试的PCB剖面图。如图3所示,在图4的基础之上,图5中还包括:最外层绝缘层51、次外层导电层52,次外层导电层52在指向PCB内部方向上的相邻绝缘层53,PCB内部层54以及待测试区域表面55。
[0065]
其中,最外层绝缘层51可具体由阻焊层实现,用于绝缘和PCB的表面防护。次外层导电层52可具体由铜箔实现,用于实现电流导通。次外层导电层在指向PCB内部方向上的相邻绝缘层53可具体由树脂绝缘层实现,用于绝缘。
[0066]
如图5所示,以阻焊开窗的PCB加工工艺去除指定图形区域的最外层绝缘层51,以蚀刻的PCB加工工艺去除指定图形区域的次外层导电层52,使得次外层导电层在指向PCB内部方向上的相邻绝缘层53的上表面55裸露。
[0067]
在完成上述准备工作后,场景2中的PCB的测试流程如下:
[0068]
步骤1:用酒精清洁待测试区域,具体清洁对象为该区域裸露的绝缘层表面55。
[0069]
步骤2:在应变片的粘贴面,和/或待测试区域内的绝缘层表面55,添加粘合剂。
[0070]
步骤3:将应变片放置到待测试区域,并参考辅助图像标识421-422调整应变片至正确角度。
[0071]
步骤4:按压应变片至粘合剂固化,使应变片粘接到待测试区域的绝缘层表面。
[0072]
步骤5:将应变片自带数据线连接到已有的应变测试仪器上。
[0073]
步骤6:开启应变测试仪器,进行应变测试。
[0074]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理 解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述的方法。
[0075]
实施例2
[0076]
在本实施例中还提供了一种PCB的测试装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0077]
图6是根据本公开实施例的一种PCB的确定装置的结构框图,如图6所示,该装置包括:确定模块62,设置为确定待测试的区域在PCB上的位置;
[0078]
去除模块64,设置为去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;
[0079]
粘合模块66,设置为利用PCB中待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;
[0080]
测试模块68,设置为将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0081]
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0082]
实施例3
[0083]
本公开的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0084]
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:S1,确定待测试的区域在PCB上的位置;
[0085]
S2,去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;
[0086]
S3,利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;
[0087]
S4,将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0088]
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
[0089]
本公开的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0090]
可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
[0091]
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
[0092]
S1,确定待测试的区域在PCB上的位置;
[0093]
S2,去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域;
[0094]
S3,利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合;
[0095]
S4,将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[0096]
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
[0097]
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本公开不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0098]
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

工业实用性

[0099]
基于上述技术方案,由于利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识确定,因此,可以解决了传统测试方法在测试后PCB会报废带来的高昂成本的问题,达到了降低PCB测试成本的效果。

权利要求书

[权利要求 1]
一种印制电路板PCB的处理方法,包括: 确定待测试的区域在PCB上的位置; 去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域; 利用所述待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合; 将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的方法,其中,将所述辅助图像标识设置在所述指定区域周围,包括: 通过丝网印刷加工工艺,将多个辅助定位点按照预设角度设置在所述待测试区域周围,其中,所述多个辅助定位点延长线交叉的中心为所述待测试区域的中心。
[权利要求 3]
根据权利要求1或2任一项所述的方法,其中,所述应变片至少包括以下其中之一:三轴应变片,单轴应变片。
[权利要求 4]
根据权利要求3所述的方法,其中,在所述待测试对象为焊球阵列封装BGA芯片时,所述应变片为所述三轴应变片,其中,确定所述待测试的区域在所述PCB上的位置,包括: 根据所述BGA芯片的对角线按照预设长度进行外延,以确定所述待测试区域的位置,和/或确定所述BGA芯片焊点背面对应的位置; 根据确定后的位置确定所述待测试区域。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的方法,其中,包括: 在所述指定区域内次外层为绝缘层的PCB,所述指定层为最外层绝缘层; 在所述指定区域内次外层为导电层的PCB,所述指定层为最外层绝缘层和次外层导电层; 其中,所述绝缘层通过阻焊开窗方式去除;所述次外层导电层通过蚀刻方式去除。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的方法,其中,包括:在调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合之前,所述方法还包括:对所述待测试区域进行清洁。
[权利要求 7]
根据权利要求6所述的方法,其中,将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合,包括: 在所述应变片和/或清洁后的所述待测试区域上添加粘合剂; 在所述待测试区域中按压所述应变片以使所述应变片与所述绝缘层表面粘合。
[权利要求 8]
一种印制电路板PCB的处理装置,包括: 确定模块,设置为确定待测试的区域在PCB上的位置; 去除模块,设置为去除该位置的指定层,以裸露所述绝缘层表面生成所述待测试区域; 粘合模块,设置为利用PCB中待测试区域周围设置的辅助图像标识,调整并将应变片放置在所述待测试区域上进行粘合; 测试模块,设置为将测试设备接入至所述应变片并对所述待测试区域进行测试。
[权利要求 9]
一种计算机可读的存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
[权利要求 10]
一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]