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使用矩陣和高阻儀進(jìn)行焊錫膏可靠性測試


  來源: 虹科測試測量 時間:2020-09-10 編輯:儀器儀表WXF
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一、項目背景


焊錫膏也叫錫膏,英文名solder paste,灰色膏體。焊錫膏是伴隨著SMT應(yīng)運而生的一種新型焊接材料,是由焊錫粉、助焊劑以及其它表面活性劑、觸變劑等加以混合,形成的膏狀混合物。主要用于SMT行業(yè)PCB表面電阻、電容、IC等電子元器件的焊接。



焊錫膏在常溫下有一定的粘性,可將電子元器件初粘在既定位置,在焊接溫度下,隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā),將被焊元器件與印制電路焊盤焊接在一起形成永久連接。


在一些手機(jī)、通訊、汽車、航空等領(lǐng)域,對于電路板的壽命和使用溫度均有著特殊的要求,因此對于錫膏也有著特殊的要求,例如使用壽命、耐高溫程度等,而在眾多的測試中,可靠性測試是必不可少的一項。


在國內(nèi)某知名手機(jī)生產(chǎn)廠商的手機(jī)錫膏可靠性測試項目中,我們需要檢測相鄰兩條錫膏覆蓋的焊盤之間絕緣阻抗的可靠性,保證其在高溫、高濕、鹽霧環(huán)境,以及長時間加電的情況下,絕緣阻抗不會發(fā)生變化,從而保證設(shè)備的正常運行。


在實際的測試中,通過將擁有多個平行條狀焊盤上涂有錫膏的電路板放入環(huán)境箱,對其施加不同的環(huán)境,同時在錫膏與GND之間施加電壓,通過改變環(huán)境和電壓來模擬和加速老化過程。通過檢測錫膏之間的表面絕緣電阻,來判斷錫膏的可靠性。


二、項目難點


在該項目中,項目難點有三個:


1. 錫膏條之間的絕緣阻抗可達(dá)1012Ω,此級別的電阻在一般情況下我們都會直接認(rèn)為是開路狀態(tài)(實際上也就是開路狀態(tài))。所以我們需要可以檢測到此級別電阻的特殊儀器。


2. 被測對象較多,同一時間有256路錫膏條需要進(jìn)行檢測和加電,如果每一路搭配一臺電源和一個測試儀,那么成本和體積都將會是巨大的,因此我們需要盡可能的降低成本。


3. 因為被測對象很多,每一項測試的時間都比較長,所以我們需要整套系統(tǒng)可以用盡量少的人工去操作,實現(xiàn)自動化的測試。


三、項目實現(xiàn)


1、系統(tǒng)設(shè)備:


在該測試系統(tǒng)中,我們用到了以下設(shè)備:

1. 高阻儀。首先用到了高阻儀,用來測試絕緣電阻的大小,高阻儀可以測試超過1013Ω大小的電阻,因此可以在這套系統(tǒng)中負(fù)責(zé)最主要的測量環(huán)節(jié)。


2. 程控電源。利用程控電源,我們可以給錫膏施加電壓,并且可以按照我們的測試需求任意調(diào)整電壓的大小。


3. 矩陣開關(guān)。系統(tǒng)中的核心設(shè)備為一個超大規(guī)模的矩陣開關(guān),采用的是英國Pickering定制的雙刀2*256規(guī)模的矩陣模塊,支持LXI控制。利用矩陣,我們主要實現(xiàn)兩個功能:1)擴(kuò)展高阻儀的通道,使其可以分時采集256個被測對象的信號;2)擴(kuò)展電源通道,使電源可以按照我們的意愿施加到256個被測對象上,同時在需要對某一路進(jìn)行測試的時候斷開電源,接入高阻儀。


4. 環(huán)境箱。用來模擬各種相對惡劣的環(huán)境,例如高溫、高濕、鹽霧等。


2、系統(tǒng)框圖:



3、系統(tǒng)主要功能:


1. 本系統(tǒng)可以同時接入 256 個被測件,通過上位機(jī)進(jìn)行自動化測試。


2. 本系統(tǒng)包括了給被測件長時間供電,提供特殊的環(huán)境,還有接入高阻儀進(jìn)行自動化測試的功能。


3. 接入被測件的數(shù)量增加,只需在后期加入相關(guān)的升級部件。


4. 可用于其他的自動化測試,前提是測試要求的電氣性能指標(biāo)不超過本系統(tǒng)。


四、核心產(chǎn)品推薦


本系統(tǒng)中的核心產(chǎn)品為一套大規(guī)模的矩陣系統(tǒng),用來實現(xiàn)信號的路由和切換,同時可以使用LAN口進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,所以可以搭配測試儀器組成全自動的測試系統(tǒng)。


本系統(tǒng)使用的矩陣型號為60-556系列:

●矩陣規(guī)模:雙刀矩陣,最多擴(kuò)展到4096個節(jié)點;

●最大使用電壓:直流 300V;

●最大使用電流:直流 2A;

●初始通路開關(guān)內(nèi)阻<1Ω;

●初始斷路開關(guān)電阻>10^11Ω;

●提供常見編程環(huán)境的API接口;



     60-556/555是適用于大型ATE系統(tǒng)中信號路由的高密度雙刀矩陣。它可以輕松擴(kuò)展以產(chǎn)生更大的尺寸,例如,可以連接兩個單元以創(chuàng)建1024x8矩陣。60-556與60-555具有相同的體系結(jié)構(gòu),但具有4路而不是8路Y總線。該矩陣由64x4子卡構(gòu)成,可以提供增量為64,大小從192到512X的連接。


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