学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

四探针PCB电测机的实验研究

作　者: 黄桂
导　师: 张齐; 谢宏斌
学　校: 华南理工大学
专　业: 软件工程
关键词: PCB测试四探针测试技术矩阵开关孔破微阻测试
分类号: TN41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

对3C电子产品的PCB以及安全性能要求高的汽车用PCB、医疗设备用PCB等，越来越多的客户要求进行微电阻测试。这是因为在这类PCB中，部分PCB线路不单是导线同时还是信号线，线路的阻值变化会造成信号的延滞和衰减，引发功能性问题。同时PCB如存在孔破、孔内铜薄、线路缺口等缺陷会影响产品使用中的安全性。而传统的电测方法已经无法适应如此微小的阻值测试的要求。因此在PCB生产过程中提供一种能够检测如此微小的电阻值测试是非常重要的。四探针测量法是目前PCB电测行业的经典测试方法，它在测试中可以大大降低接触电阻和回路电阻，并且简单易行、适用性强，又有足够高的测试精度，该技术自诞生以来受到国内外半导体生产商应用最为广泛的监控手段之一，随着电子技术的迅猛发展，半导体生产和集成电路生产技术受到各国高度重视，研制高效的四探针测试系统势在必行。本课题研究的四探针PCB电测机测试系统，能够实现对PCB生产过程中存在的孔破、孔内铜薄、线路缺口等微小电阻值变化的检测。系统的测量控制单元采取模块化设计，系统的每个开关单元有多达128点，测试速度快、测试容量大，且方便扩展。其次本论文还详细介绍测量控制单元的设计，并针对测量电路模块、激励源模块以及开关矩阵单元的原理进行分析，给出电路硬件设计；最后，针对系统软件提出了测量控制单元以及开关矩阵单元软件设计的总体方案，并给出了测量控制单元与开关矩阵单元各软件模块的详细设计。本论文从研究四探针的工作原理开始，深入研究四探针的测试方法和适用条件，并结合当前现有的成熟技术和特点，根据直排四探针法理论，以PC为核心，设计了四探针PCB电测机测试系统。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-17
  1.1 课题研究背景  11-14
    1.1.1 PCB生产工艺流程  11-12
    1.1.2 PCB电测制程中常见困难问题点  12-13
    1.1.3 PCB电测机国内外发展现状及不足  13-14
  1.2 本论文的主要研究内容  14-16
    1.2.1 研究内容的提出  14-15
    1.2.2 主要研究工作  15-16
  1.3 本章小结  16-17
第二章四探针测试技术的工作原理  17-26
  2.1 四探针法的分类  17
  2.2 常规四探针法  17-20
    2.2.1 常规四探针测试技术的工作原理  17-19
    2.2.2 直线四探针法的边缘和厚度修正问题  19-20
  2.3 改进型范德堡测试法  20-21
    2.3.1 改进型范德堡原理  20-21
    2.3.2 解决边缘修正的相关问题  21
  2.4 方形四探针测试法  21-24
    2.4.1 斜置式方形四探针法原理  22-24
    2.4.2 斜置式方形四探针修正问题  24
  2.5 本课题最终所采用的测试方法  24-25
  2.6 本章小结  25-26
第三章四探针PCB电测机系统硬件设计  26-49
  3.0 总体设计框图  26-27
  3.1 PCI数字I/O卡  27-30
    3.1.1 虚拟仪器的构成方式  27-28
    3.1.2 ICP DAS PIO-D48U数字I/0  28-30
  3.2 接口控制电路  30-31
  3.3 恒流源电路  31-34
    3.3.1 恒流源电路  32-34
    3.3.2 电路调试  34
  3.5 逻辑控制电路  34-35
  3.6 分布式开关矩阵单元的硬件设计  35-38
    3.6.1 分布式开关单元中的控制系统  35-36
    3.6.2 四探针阵列开关与电流换向  36-37
    3.6.3 电路设计  37-38
  3.7 A/D转换电路  38-42
    3.7.1 AD7884 芯片介绍  39-40
    3.7.2 电路设计  40-41
    3.7.3 电路调试  41-42
  3.8 放大电路  42-44
    3.8.1 AD526IC芯片介绍  43
    3.8.2 电路设计  43-44
    3.8.3 电路调试  44
  3.9 电源采样电路  44-45
    3.9.1 电路设计  44-45
    3.9.2 电路调试  45
  3.10 直流稳压电源  45-48
    3.10.1 电路设计  45-47
    3.10.2 电路调试  47-48
  3.11 本章小结  48-49
第四章四探针PCB电测机系统软件设计  49-63
  4.1 系统运行所需要具备的环境介绍  49
    4.1.1 硬件环境  49
    4.1.2 软件环境  49
  4.2 系统软件的总体设计  49-50
  4.3 硬件驱动程序  50-52
  4.4 测量控制单元模块的软件设计  52-62
    4.4.1 测试系统的导通测试子程序  52-54
    4.4.2 四探针微阻测量子程序  54-55
    4.4.3 系统自检子程序  55-56
    4.4.4 测量数据采集子程序  56-57
    4.4.5 数据处理子程序  57-60
    4.4.6 信号放大控制子程序  60-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章四探针PCB电测机测试与分析  63-68
  5.1 金属电阻测试  63
  5.3 PCB过孔缺陷  63-67
    5.3.1 不同厚径比的孔内切片铜厚数据分析  64-65
    5.3.2 过孔缺陷测试  65-67
  5.4 本章小结  67-68
研究总结与展望  68-69
参考文献  69-71
致谢  71-72
附件  72

四探针PCB电测机的实验研究

内容摘要

全文目录

相似论文