如何高效解決PCBA高精密電阻開爾文測試選針問題?

Cecile

開爾文四線檢測（Kelvin Four-terminalsensing）也被稱之為四端子檢測(4T檢測， 4T sensing)、四線檢測或4點(diǎn)探針法，它是一種電阻抗測量技術(shù)，使用單獨(dú)的對(duì)載電流和電壓檢測電極，相比傳統(tǒng)的兩個(gè)終端（2T）傳感能夠進(jìn)行更精確的測量。四線檢測的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是分離的電流和電壓的電極，消除了布線和接觸電阻的阻抗，在 PCBA 制造行業(yè)的高精密電阻檢測中廣泛應(yīng)用，如汽車電子、儀器儀表、通訊產(chǎn)品等等。

它通過測試儀器中特殊的電橋來實(shí)現(xiàn)高精度的測量，通常應(yīng)用在對(duì)小阻值電阻和高精密電阻的測量中。例如一個(gè)電阻阻值是 2.5 歐姆，采用傳統(tǒng)測量方法，接觸電阻和測量線路的累計(jì)損耗就可達(dá)幾歐姆，因此無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量，這時(shí)就需要采用 Kelvin 測試方法。

Kelvin 測試方法對(duì) PCB 電路的要求為：待測電阻每個(gè)引腳所連接的網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)置兩個(gè)測試點(diǎn)位置，因此，一個(gè)電阻就需要有4個(gè)測試點(diǎn)；而普通測試法中，一個(gè)電阻每個(gè)引腳的網(wǎng)絡(luò)只需要一個(gè)測試點(diǎn)，即一個(gè)電阻只需兩個(gè)測試點(diǎn)位置。下圖是一個(gè)電阻做四線測量的測點(diǎn)示意圖。

圖一

為了滿足四線檢測的需求，首先需要對(duì)目標(biāo)測試元件引腳所連接的電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選點(diǎn)，以滿足所需求的測試點(diǎn)數(shù)量。如果是一個(gè)個(gè)去找電阻及其引腳所在網(wǎng)絡(luò)中滿足條件的測試點(diǎn)，對(duì)于工程師而言，不僅工作量大，而且難度高，因此，人工選點(diǎn)效率低下且所選針點(diǎn)不一定最優(yōu)，潛在更高的ICT治具成本。

高效率、低成本是企業(yè)競爭優(yōu)勢所在，也是企業(yè)不斷追求的目標(biāo)。望友十六年專注于電子工藝設(shè)計(jì)工業(yè)軟件領(lǐng)域，研發(fā)出一系列電子系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)-制造工業(yè)軟件，幫助企業(yè)提質(zhì)降本、提升高可靠性，助力企業(yè)智造升級(jí)。其中VayoPro-TestExpert 軟件很好的為用戶解決上述問題。接下來就為大家展示一下望友Test Expert 軟件高效處理精密電阻開爾文（Kelvin）測試選點(diǎn)的方法。

首先，針對(duì)需要做四線測量的元件，在軟件中進(jìn)行定義。例如：四線測量對(duì)象為0Ω<R≤10Ω的電阻，那么在下圖二查找元件對(duì)話框中點(diǎn)擊“添加”選擇RES*類型的器件；

圖二

在下圖三中設(shè)定查找條件參數(shù)；

圖三

通過以上步驟即可完成電阻元件Kelvin分配，查找結(jié)果見下圖四；

圖四

現(xiàn)在已完成元件定義，接著就可以在軟件中執(zhí)行自動(dòng)選點(diǎn)。軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)篩選出的所有電阻元件的各個(gè)引腳所在網(wǎng)絡(luò)選兩個(gè)測試針點(diǎn)，詳情可在選針結(jié)果報(bào)告界面查看。

注：缺省的選點(diǎn)規(guī)則已在軟件中配置 Kelvin 測試條件，見下圖五。如果是用戶自行添加的選點(diǎn)規(guī)則，請(qǐng)確認(rèn)是否有如下 KELVIN 測試針點(diǎn)數(shù)量要求，否則需要先添加后再執(zhí)行自動(dòng)選點(diǎn)。

圖五