CN113804095A - 一种便于测试铜厚的电路板及其铜厚测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于测试铜厚的电路板及其铜厚测试方法，涉及电路板质量检测领域。电路板包括电路板本体，电路板本体上活动设置有测试板；测试板包括若干由上至下依次排布的线路层、以及贯穿所有线路层的若干导通孔；线路层的数量、以及每层线路层的铜厚，均与电路板相同；导通孔的数量为线路层的2倍；每层线路层上均设置有长度相等的测试导线，每根测试导线的2端各与一个唯一的导通孔电性连接。本发明能够显著提高电路板的铜厚测量速度和测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及电路板质量检测领域，具体涉及一种便于测试铜厚的电路板及其铜厚测试方法。
背景技术
随著电子资讯产业的持续升级，特别是5G时代的到来，对PCB(printed circuitboard，印刷电路板)在信号传输上提出了更高的要求，同时也对PCB各项验收标准提出了更高的要求。
电路板上包括多层线路层，每层线路层上均设置有用于导电的“铜箔”，电路板进行信号传输时过程中，每层“铜箔”的铜厚起著至关重要的作用(影响著信号的衰减)，因此越来越多的用户对电路板的铜厚提出了严格要求。
目前测试电路板上每层线路层铜厚的方式为：将电路板通过切片的方式裁切一块，并进行打磨至测量仪器(例如显微镜)能够测量的程度后，通过测量仪器进行人工测量。
上述铜厚测量方式存在的缺陷为：
(1)将电路板进行切片的过程费时费力(需要将整块电路板放置于机台进行切片)，这直接大幅度降低了测量速度；
(2)电路板在切片过程中难免会受到损伤，再加上人工通过测量仪器肉眼测量会出现误差的因素，降低了测量精度。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何提高电路板的铜厚测量速度和测量精度。
为达到以上目的，本发明提供的便于测试铜厚的电路板，包括电路板本体，电路板本体上活动设置有测试板；测试板包括若干由上至下依次排布的线路层、以及贯穿所有线路层的若干导通孔；线路层的数量、以及每层线路层的铜厚，均与电路板相同；导通孔的数量为线路层的2倍；每层线路层上均设置有长度相等的测试导线，每根测试导线的2端各与一个唯一的导通孔电性连接；
进行厚度测量时，将每个导通孔与电阻测试仪上的对应端子电性连接；以此将每层线路层上的测试导线、以及连接该测试导线的2个导通孔形成测试回路，测量每条测试回路的电阻，根据电阻确定每层线路层的铜厚是否符合标准。
在上述技术方案的基础上，该电路板还包括在任意一层线路层上设置的若干实心焊盘，每个焊盘与一个设置于同层的导通孔一一对应、且电性连接；在此基础上，进行厚度测量时，将每个焊盘与电阻测试仪上的对应端子电性连接。
在上述技术方案的基础上，所述焊盘位于最上层或最下层的线路层，所有焊盘呈直线排布，所有导通孔与对应的焊盘邻近设置，所有导通孔的排布方式与焊盘相同。
在上述技术方案的基础上，所述测试导线基本呈U字型，且每根测试导线与距离最选的2个唯一导通孔连接，最上层的测试导线连接的2个导通孔的距离最选。
在上述技术方案的基础上，所述线路层的数量为8层：第一线路层、第二线路层、第三线路层、第四线路层、第五线路层、第六线路层、第七线路层和第八线路层；所述焊盘和导通孔的数量为16个，16个导通孔的标号依次为：A、B、C、D、E、F、G、H、H’、G’、F’、E’、D’、C’、B’和A’；
第一线路层上的测试导线与导通孔A和导通孔A’连接；
第二线路层上的测试导线与导通孔B和导通孔B’连接；
第三线路层上的测试导线与导通孔C和导通孔C’连接；
第四线路层上的测试导线与导通孔D和导通孔D’连接；
第五线路层上的测试导线与导通孔E和导通孔E’连接；
第六线路层上的测试导线与导通孔F和导通孔F’连接；
第七线路层上的测试导线与导通孔G和导通孔G’连接；
第八线路层上的测试导线与导通孔H和导通孔H’连接。
在上述技术方案的基础上，所述测试板相对的2侧部各开有1个定位孔，其用于将每个焊盘与电阻测试仪上的端子进行定位。
在上述技术方案的基础上，所述测试导线的线长为3000～4000mil，线宽为30～40mil。
一种用于上述电路板的铜厚测试方法，包括以下步骤：
S1：从电路板上拆卸测试板；
S2：将测试板上的导通孔与电阻测试仪上的对应端子连接，以此将每层线路层上的测试导线、连接该测试导线的2个导通孔形成测试回路；
S3：测量每条测试回路的实际电阻，分别对应不同的线路层；
S4：判断每条测试回路的实际电阻，与预先根据铜厚和测试导线信息设置的理论电阻的差值，是否在阈值以内，若是，则判定铜厚符合标准，否则判定铜厚不符合标准。
在上述技术方案的基础上，所述测试导线信息包括线长L和线宽W，电阻R的计算公式为：R＝σ·L/H·W，其中σ代表电导率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明测量铜厚时，将电路板上的测试板取下即可，不需要现有技术中的切片过程，进而大幅度提高了测量速度，能够适应大批量检测的需求。
在此基础上，与现有技术中人工通过测量仪器肉眼测量厚度相比，本发明采用机器的方式(通过电阻测试仪)对没有受到“切片损伤”的测试板，进行电阻测试；不仅最大化减小了测量误差，进而显著提高了测量精度，而且进一步提高了测量速度。
附图说明
图1为本发明实施例中的便于测试铜厚的电路板的俯视示意图；
图2为本发明实施例中测试板的俯视示意图；
图3为图2沿箭头方向向下剖的剖面示意图；
图4为本发明实施例中第二线路层的俯视示意图；
图5为本发明实施例中第三线路层的俯视示意图；
图6为本发明实施例中第四线路层的俯视示意图；
图7为本发明实施例中第五线路层的俯视示意图；
图8为本发明实施例中第六线路层的俯视示意图；
图9为本发明实施例中第七线路层的俯视示意图；
图10为本发明实施例中第八线路层的俯视示意图。
图中：10-测试板，100-线路层，101-第一线路层，102-第二线路层，103-第三线路层，104-第四线路层，105-第五线路层，106-第六线路层，107-第七线路层，108-第八线路层，110-测试导线，120-导通孔，200-焊盘，300-定位孔，400-雏菊链，20-电路板本体，21-废材区域。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例中的便于测试铜厚的电路板，包括电路板本体20和活动设置于其上的测试板10；实际使用时，测试板10位于电路板本体20的侧边(具体为电路板的废材区域21)；进行铜厚测量时，直接取下测试板10即可，无需现有技术中对电路板进行切片的过程。
参见图2和图3所示，测试板10包括若干由上至下依次排布的线路层100、以及贯穿所有线路层100的若干导通孔120；线路层100的数量、以及每层线路层100的铜厚，均和与之连接的电路板相同(测试板10和电路板同时制造即可实现该要求)。导通孔120的数量为线路层100的2倍。每层线路层100上均设置有长度相等的测试导线110，每根测试导线110的2端各与一个唯一的导通孔120电性连接(即本层的测试导线110不重复连接于其他线路层100已经被连接过的测试导线110)。
测量厚度时，将每个导通孔120与电阻测试仪(例如四端子铜厚测试机)上的对应端子电性连接；以此将每层线路层100上的测试导线110、以及连接该测试导线110的2个导通孔120形成测试回路，测量每条测试回路的电阻，根据电阻确定每层线路层100的铜厚是否符合标准。
优选的，由于电阻测试仪的端子(即插针)较细，而端子大于导通孔120才能保证连接效果、并且导通孔120太小会增加制造难度，因此考虑到测试的便利性和稳定性，参见图2所示，本实施例还在任意一层线路层100上设置有若干实心焊盘200，每个焊盘200与一个设置于同层的导通孔120一一对应(即焊盘200的数量与导通孔120相同)、且电性连接；每个焊盘200的形状可相同或不相同，参见图2所示，本实施例中的焊盘200的形状包括圆型和矩形。在此基础上，测量厚度时，将每个焊盘200与电阻测试仪上的对应端子电性连接即可。
优选的，为了提高电阻测试仪的测试便利性，焊盘200位于最上层或最下层的线路层100(参见图2所示，本实施例为最上层)，所有焊盘200呈直线排布(因为电阻测试仪的端子呈直线排布)，所有导通孔120与对应的焊盘200邻近设置，所有导通孔120的排布方式与焊盘200相同(即也呈直线排布)。
进一步，为了在方便布线和连接的同时，合理利用线路层100资源，参见图2所示，本实施例中的测试导线110基本呈U字型，且每根测试导线110与距离最选的2个唯一导通孔120连接，最上层的测试导线110连接的2个导通孔120的距离最选。
具体的，参见图3所示，本实施例中的线路层100为8层：第一线路层101、第二线路层102、第三线路层103、第四线路层104、第五线路层105、第六线路层106、第七线路层107和第八线路层108；参见图2所示，焊盘200和导通孔120的数量为16个，16个导通孔120的标号依次为：A、B、C、D、E、F、G、H、H’、G’、F’、E’、D’、C’、B’和A’。
参见图2所示，第一线路层101上的测试导线110与导通孔A和导通孔A’连接；
参见图2和图4所示，第二线路层102上的测试导线110与导通孔B和导通孔B’连接；
参见图2和图5所示，第三线路层103上的测试导线110与导通孔C和导通孔C’连接；
参见图2和图6所示，第四线路层104上的测试导线110与导通孔D和导通孔D’连接；
参见图2和图7所示，第五线路层105上的测试导线110与导通孔E和导通孔E’连接；
参见图2和图8所示，第六线路层106上的测试导线110与导通孔F和导通孔F’连接；
参见图2和图9所示，第七线路层107上的测试导线110与导通孔G和导通孔G’连接；
参见图2和图10所示，第八线路层108上的测试导线110与导通孔H和导通孔H’连接。
优选的，参见图2和图3所示，测试板10上还开有至少1个定位孔300，其用于将每个焊盘200与电阻测试仪上的端子进行定位，为了达到精确定位的目的，本实施例中的定位孔300为2个、且分别位于测试板10相对的2侧部。
优选的，参见图2所示，测试板10上还设置有雏菊链400(DAISYCHAIN)，雏菊链400邻近于测试导线110U字型底部的区域。具体而言，雏菊链400位于测试导线110与远离焊盘200的定位孔300之间。实际应用时，为了在可靠度试验过程中能监测到元件中所有的焊点品质，电路设计将采用雏菊链400的设计，使得组装后的焊点形成网路，通过侦测网路的联通或断路来判断锡球焊点是否失效。
优选的，测试导线110的线长为约3000～4000mil(密耳)，线宽为约30～40mil；例如，线长约3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900mil，或者此等值中任意两者之间的任何值；线宽约31、32、33、34、35、36、37、38、39mil，者此等值中任意两者之间的任何值。
本发明实施例中的用于上述电路板的铜厚测试方法，包括以下步骤：
S1：从电路板上拆卸测试板；
S2：将测试板上的导通孔或焊盘与电阻测试仪本实施例中选用铜厚测试机上的对应端子连接有焊盘连接焊盘，无焊盘连接导通孔，进而将每层线路层上的测试导线、连接该测试导线的2个导通孔形成测试回路；
S3：测量每条测试回路的实际电阻，分别对应不同的线路层；
S4：判断每条测试回路的实际电阻，与预先根据铜厚和测试导线信息设置的理论电阻的差值，是否在阈值以内，若是，则判定铜厚符合标准，否则判定铜厚不符合标准。
测试导线信息包括线长L和线宽W，电阻R的计算公式为：R＝σ·L/H·W，其中σ代表电导率。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种便于测试铜厚的电路板，包括电路板本体(20)，其特征在于：电路板本体(20)上活动设置有测试板(10)；测试板(10)包括若干由上至下依次排布的线路层(100)、以及贯穿所有线路层(100)的若干导通孔(120)；线路层(100)的数量、以及每层线路层(100)的铜厚，均与电路板相同；导通孔(120)的数量为线路层(100)的2倍；每层线路层(100)上均设置有长度相等的测试导线(110)，每根测试导线(110)的2端各与一个唯一的导通孔(120)电性连接；
进行厚度测量时，将每个导通孔(120)与电阻测试仪上的对应端子电性连接；以此将每层线路层(100)上的测试导线(110)、以及连接该测试导线(110)的2个导通孔(120)形成测试回路，测量每条测试回路的电阻，根据电阻确定每层线路层(100)的铜厚是否符合标准。
2.如权利要求1所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：该电路板还包括在任意一层线路层(100)上设置的若干实心焊盘(200)，每个焊盘(200)与一个设置于同层的导通孔(120)一一对应、且电性连接；在此基础上，进行厚度测量时，将每个焊盘(200)与电阻测试仪上的对应端子电性连接。
3.如权利要求2所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：所述焊盘(200)位于最上层或最下层的线路层(100)，所有焊盘(200)呈直线排布，所有导通孔(120)与对应的焊盘(200)邻近设置，所有导通孔(120)的排布方式与焊盘(200)相同。
4.如权利要求3所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：所述测试导线(110)基本呈U字型，且每根测试导线(110)与距离最选的2个唯一导通孔(120)连接，最上层的测试导线(110)连接的2个导通孔(120)的距离最选。
5.如权利要求4所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：所述线路层(100)的数量为8层：第一线路层(101)、第二线路层(102)、第三线路层(103)、第四线路层(104)、第五线路层(105)、第六线路层(106)、第七线路层(107)和第八线路层(108)；所述焊盘(200)和导通孔(120)的数量为16个，16个导通孔(120)的标号依次为：A、B、C、D、E、F、G、H、H’、G’、F’、E’、D’、C’、B’和A’；
第一线路层(101)上的测试导线(110)与导通孔A和导通孔A’连接；
第二线路层(102)上的测试导线(110)与导通孔B和导通孔B’连接；
第三线路层(103)上的测试导线(110)与导通孔C和导通孔C’连接；
第四线路层(104)上的测试导线(110)与导通孔D和导通孔D’连接；
第五线路层(105)上的测试导线(110)与导通孔E和导通孔E’连接；
第六线路层(106)上的测试导线(110)与导通孔F和导通孔F’连接；
第七线路层(107)上的测试导线(110)与导通孔G和导通孔G’连接；
第八线路层(108)上的测试导线(110)与导通孔H和导通孔H’连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：所述测试板(10)相对的2侧部各开有1个定位孔(300)，其用于将每个焊盘(200)与电阻测试仪上的端子进行定位。
7.如权利要求1至5任一项所述的便于测试铜厚的电路板，其特征在于：所述测试导线(110)的线长为3000～4000mil，线宽为30～40mil。
8.一种用于权利要求1至7任一项所述电路板的铜厚测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：从电路板上拆卸测试板；
S2：将测试板上的导通孔与电阻测试仪上的对应端子连接，以此将每层线路层上的测试导线、连接该测试导线的2个导通孔形成测试回路；
S3：测量每条测试回路的实际电阻，分别对应不同的线路层；
S4：判断每条测试回路的实际电阻，与预先根据铜厚和测试导线信息设置的理论电阻的差值，是否在阈值以内，若是，则判定铜厚符合标准，否则判定铜厚不符合标准。
9.如权利要8所述的铜厚测试方法，其特征在于：所述测试导线信息包括线长L和线宽W，电阻R的计算公式为：R＝σ·L/H·W，其中σ代表电导率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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