飞针测试划伤板面问题分析研究

梁丽娟 张文晗

（中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所， 陕西 西安 710600）

1 问题的提出及初步定位

事业部质量部门提供的数据显示，连续三个月焊盘划伤（不可返修）报废位居总报废的第一位，且占到总报废率的30%左右；在过程检验统计到报废板数据极少，大部分报废板在成品检验时才发现。

我们抽取其中10天作为一个统计周期，对因为焊盘划伤而致报废的印制进行了收集、分类和分析，结果如下：

工序过程检共发现2块板面焊盘划伤报废，成品检验共发现108块焊盘划伤（主要为阻焊及焊盘划伤,不可返修，下同）报废，合计报废板为110块。因为报废主要为阻焊及焊盘划伤，所以抽取其中A和B两种电路板进行进一步分析和具体定位，具体见表1和表2。

根据以上现象分析和试验验证，基本确认此类划伤可能为飞针测试时产生，下面对飞针测试时划伤板面现象进行问题复现和进一步试验验证。

2 飞针划伤板面的问题复现和试验分析

2.1 试验目的

（1）通过问题复现最终确定划伤现象产生的工序。

（2）通过试验验证飞针的抬针高度、移动速度、板厚以及测试时间等技术参数之间的关系。

2.2 试验验证

表1 A板分析定位

表2 B板分析定位

取焊盘划伤的30块B板（板厚2.0 mm）为试验板，通过改变飞针高度和移动速度两个参数，观测板面划伤状况，从而确定不同飞针高度和移动速度对板面划伤的影响，具体见表3。

表3

2.3 小结

（1）焊盘的露铜、深度的划伤是飞针测试时在不断针的情况下产生的，而且集中发生在插头部位排插孔测点比较密集的区域。

（2）可以看出，板厚、抬针高度和移动速度参数不匹配是产生划伤的根本原因，但单纯的高度和速度参数设定都只是相对安全，必须考虑到板厚、抬针高度和移动速度三个技术参数的综合因素，才能彻底解决此类问题。

3 飞针技术参数的设定分析

针对上面第二部分提出的飞针技术参数的合理设定，查找了飞针设备操作手册、内部飞针工艺文件以及在其它电路板工艺文件，比较如下：

操作手册一般项目设定（General）

（1）测试速度设定：（Probe Speed）

Low：低速（测板厚1.0 mm以下PCB使用）。

Mid：中速（测板厚1.8 mm以上或1.0 mm ～ 1.2 mm但不易架板之PCB使用）。

High：高速（一般测板厚1.2 mm ～ 1.8 mm之PCB使用）。

（2）提针高度设定（ProbeHeight3-9）单位：mm

①测板厚为1.0-1.8mm之间的PCB板的提针高度设定范围3 mm ～ 6 mm。

②测板厚为1.8 mm以上的PCB板的提针高度设定范围7 mm ～ 9 mm。

（3）Adjust probe height：在测试过程中实时检测板弯板翘状况，视实际情况调整提针高度。

（4）扎痕设定（SoftLandingOn SMD Pad 1-9）设定（1）表示扎痕较轻，设定（9）表示扎痕较重,为了避免PCB板上有扎痕,建议设定值为（1）。

内部工艺文件一般项目设定（General）参数设定

（1）开启软件EMMA2000并调入emm文件，设定测试方法，所有电路板在无特殊备注的情况下均采用电阻测法进行测试。

（2）开启Param查看设定参数是否正确，如下：

①GENERAL参数。在PROBE HEIGHT中测试板厚小于2.5 mm时，提针高度设定为5 mm；测试板厚大于等于2.5 mm时，提针高度设定为8 mm；在Error stop count中将第一数值设置在10以上；在use…ring stagger中考虑测针寿命通常采用润边测试。

②Continulty参数。导通电阻阻值设为1 Ω，在Check中选中通孔网络、孤孔网络和基本网络选项。

③Isolation参数。绝缘电阻阻值设为20 MΩ，模式设为快速模式，检查电压设为250 V，在Check中选中孤孔网络、基本网络和网络间器件孔选项。

④Image参数。此设置为拼版设置，鼠标左键选择测试区域，右键选择对位点方式。

4 改善措施

分析和验证焊盘划伤现象，确定该不良是在飞针工序发生。通过试验验证，确认板厚、测试速度和提针高度等技术参数设定不当会导致该类焊盘划伤。通过查阅相关资料，发现飞针工序现行测试速度和提针高度参数不够详细具体。根据以上情况，采取以下改善措施：（1）重新修订飞针工艺文件里的相关参数； （2）测点选择：将飞针的测点从以前设置在孔中心部位改为设置在焊盘上。

5 改善效果综合评价

因飞针测试造成的焊盘划伤报废从改善前的30%左右下降到改善后的0.7%左右，改善效果明显，说明分析思路正确，制定的改善措施有效。

（1）厚度在1.0 mm以下的薄板由于改为了低速，测试时间比原来长了70%左右；厚度为1.8 mm以上的电路板由于改为了中速，测试时间比原来长了20%左右。

（2）由于生产中主要是1.0 mm ～ 1.8 mm的板子，1.0以下的板和1.8 mm以上板比例比较低（统计近三年的订单数据，1.0 mm以下占总批数的1.23%，1.8以上的板占总批数的2.59%，合计总比例为3.82%），所以对生产效率不会造成明显影响。

[1]梁丽娟，高级工程师。

[2]张文晗，部长。