[发明专利]微短接的排除方法和设备

说明书

本发明是关于用于自动检测和排除印刷电路板制造期间发生的微短接(micro-short)的设备和方法。

在印刷电路板(PCB)制造完成后，PCB要经受多次测试来确认其是否满意。制造过程中在PCB上沉积导线时可能产生许多缺陷。一类缺陷是本应为连续的导线实际上断开和未作成所需连接。另一种可能的缺陷是二条本应相互绝缘的导线实际上被“短路”而处于电气接触状态。具有这些缺陷的PCB可能需要报废。

另一种已知类型的缺陷称为“微短接”，此时二条导线被尺寸小于导线几个数量级的导电材料细碎片不必要地相互连接。本发明的目的是提供用于检测和排除这样的微短接的方法和设备，使得在排除微短接后此PCB可加以利用而无需报废。

按照本发明提供用于检测和排除PCB上的微短接的方法，包括步骤：

(a)依次确定多对测试点之间的电阻；

(b)标识电阻在表征一微短接的预定范围内的测试点对；以及

(c)在所述被标识的测试点对之间通过足够大的电流烧化和去除所述微短接。

微短接可按其具有特征电阻这种事实来辨识。二测试点间的开路一不管是故意的还是断线所造成的一将具有非常高(实际上无穷大)的电阻。另一方面，闭路一也不管是故意的还是由意外短接所引起的一则可通过非常低的电阻加以辨识。但一微短接将具有介于这二个极端之间的电阻：大于完全短路的，小于断开导线或开路的。具体说一微短接的电阻可被认为在100-10000欧姆的范围内。

当测试PCB并发现在某些测试点之间存在有一个或多个微短接时，这些测试点的细节被存储进存储器单元中。然后，当完成了PCB的测试，返回到被识别的测试点并在此测试点之间通过相当大的电流足以烧化微短接从而能将其排除。有可能需要高达200mA的电流。而后此测试点的排除可通过再次测量这些点之间的电阻来加以确认。

也可以在各个微短接被识别后立即加以电流来去除微短接。但这不太可取，因为如果在进一步测试中发现PCB具有严重缺陷而必须报废时，则为去除此微短接的努力就成为无谓的浪费。

从另一方面看，本发明提供用于检测和排除印刷电路板上的微短接的设备，包括：

(a)用于确定多个测试点对间的电阻的装置；

(b)用于标识其间电阻在预定范围之内的测试点对的装置；以及

(c)用于在所述被标识的测试点对间通过电流的装置，所述电流足以烧化并排除所述微短接。

最好此设备还包括用于存储PCB上微短接的分布位置的数据的装置，由此，在一旦完成PCB的测试后，此设备即可返回到先前已发现存在微短接的点，然后烧化和排除所述微短接。

本发明的设备可作为单个独立的单元而存在。但更可取的是，将此设备结合在一通用PCB测试设备内使得微短接的检测和排除能与印刷电路板的正常测试同时进行。

现在结合附图举例说明本发明的实施例。其中：

图1(a)-(c)分别说明(a)二测试点间“良好”电路、(b)其中导线断开的电路、和(c)具有微短接的电路的示例；

图2(a)、(b)表示排除微短接前、后的情况；

图3说明应用电压来排除微短接；

图4说明-示范性的电流供给电路；

图5说明图4的变体；和

图6示意说明用于切换不同测试点对间的连接的开关矩阵。

首先参看图1(a)-(c)，给出三个可能的电路示例。图1(a)表示无缺陷的良好电路。此例中有二个相互绝缘的接线区域8、14。区域8中具有点2至4、2至6和4至6之间完整的接线。对这些点对间任一个所作测试将显示非常低的电阻从而认定这些接线正常。同样，区域14中的点10与12间亦将为低电阻。

在点2、4、6中任一个与点10或12之间进行测试将得到一非常高的电阻表明区域8和14之间无短接。

图1(b)表示一具有缺陷的电路，此情况下为邻近测试点的一断开的电路印刷线。这一断开将被检测为在点2与4或点2与6之间测得的非常高的电阻。具有这样的缺陷的PCB正常情况下将被报废和回收。

图1(c)表示在二区域8与14间带有微短接18的电路。这一微短接的存在可通过出现在如果为原本应该的情况时，即二区域8、14被相互绝缘时测量得的非常高的电阻与如果二区域间为完全短接时测量得的非常低的电阻之间的一中间范围内的电阻检测到。典型地一微短接对应于约100-10000欧姆间的电阻。