線圈板耐電壓測試夾具制作技術(shù)

姚 峰 張 斌 代 偉 鄧羅成 呂寶珍

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

線圈板作為PCB生產(chǎn)中比較新型前端的產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝及電性檢測一直是各PCB生產(chǎn)商開發(fā)探索的。本文介紹一款線圈板耐電壓測試夾具，與大家一起分享如何高效測試線圈板耐電壓。

1 線圈板的三項(xiàng)耐電壓檢測方法

為保證線圈板耐電壓的電性要求，線圈板需檢測的耐電壓項(xiàng)目包括：層間短路、油墨絕緣性、內(nèi)槽耐電壓。因?yàn)槿?xiàng)耐電壓的檢測方式差異大，原有的作業(yè)方式是通過開發(fā)專用工具分開檢測三個(gè)項(xiàng)目，這導(dǎo)致線圈板在耐電壓測試工序效率低。

1.1 層間短路測試

層間短路監(jiān)測高壓情況下各層間線圈線路間是否存在放電現(xiàn)象，其測試原理為使用高壓測試機(jī)，兩不同層次線圈接通不同級(jí)電流，施加電壓后測試其是否存在層間短路。其測試夾具制作工藝成熟，再此不作詳細(xì)說明。

1.2 油墨絕緣性測試

油墨絕緣性檢測，其目的為測試油墨層是否很好的防護(hù)外層線圈，外層線圈與外接元器件間是否存在放電現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)目的檢測，有一種最初開發(fā)出的專用工具來進(jìn)行油墨絕緣測試（如圖1）。

如圖1所示，為實(shí)現(xiàn)線圈板油墨絕緣性，使用耐電壓測試儀，負(fù)極與開發(fā)出的銅塊接通，耐電壓測試儀設(shè)定1800 V電壓、1 mA電流，正極測試針通過手動(dòng)逐一與各PCS連片板外層線圈接通，即可檢測出銅塊是否與外層線圈存在放電，實(shí)現(xiàn)油墨絕緣性的檢測。

1.3 內(nèi)槽耐電壓檢測：

內(nèi)槽耐電壓檢測的目的為檢測各層次線圈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外層制作及CNC銑內(nèi)槽時(shí)是否存在偏移較大，致使內(nèi)槽漏銅問題。上圖測試油墨絕緣性的工具，將銅塊設(shè)計(jì)銅凸起，可鑲嵌到線圈板內(nèi)槽中，正極測試針通過手動(dòng)逐一與各PCB連片板內(nèi)/外層線圈接通，可較快速檢測出內(nèi)槽耐電壓。圖2為一種可檢測內(nèi)槽耐電壓的方式。

圖1 測試裝置與治具結(jié)構(gòu)

圖2 內(nèi)槽耐電壓檢測

負(fù)極測試探頭焊接兩接觸頭，測試時(shí)分別逐一與各PCS連片板內(nèi)/外層線圈兩起始點(diǎn)接通，正極探頭對應(yīng)著逐一與內(nèi)槽壁接觸并繞行一周，耐電壓測試儀設(shè)定1800 V電壓、1 mA電流。以此單一PCS分別測試兩次，即可實(shí)現(xiàn)內(nèi)/外層線圈與內(nèi)槽是否存在放電問題（如圖2）。

2 組合型測試夾具

最初的線圈板層間短路、油墨絕緣性、內(nèi)槽耐電壓測試分別進(jìn)行，可看出線圈板耐電壓測試的復(fù)雜性及低效性。為改變此局面，通過不斷的開發(fā)優(yōu)化，最終我們研究出了一款組合型夾具，其最終實(shí)現(xiàn)了線圈板層間短路、油墨絕緣性、內(nèi)槽耐電壓三項(xiàng)一次性檢測，測試效率高效的特點(diǎn)。

2.1 組合型夾具構(gòu)造

組合型磨具的外形構(gòu)造見圖3所示。

圖3 組合型夾具外形構(gòu)造

從圖3外形看，此夾具與常規(guī)的高壓測試治具一樣，也是由上/下模、1#銅繞線、2#轉(zhuǎn)接塊（連通高壓測試機(jī)）組成。下面詳細(xì)介紹治具主要構(gòu)造及走線方式（如圖4）。

圖4 組合型夾具結(jié)構(gòu)

圖4各部件說明：3#：轉(zhuǎn)接針（上下模四周對應(yīng)有設(shè)針，起上模電流連通作用）；4#：內(nèi)凹銅塊（直接與PCS板油墨面接觸，與PCS板外形相近）；5#：外凸銅塊（直接與PCS板油墨面接觸，與4#可鑲嵌）；6#/7#：隔離片（彼此可鑲嵌，防止PCS與PCS間距離過近形成干擾）；8#：內(nèi)層線圈網(wǎng)絡(luò)起始點(diǎn)測試針；9#：外層線圈網(wǎng)絡(luò)起始點(diǎn)測試針（如圖5、如圖6）。

圖5 表面耐壓與層間短路上夾具走線方式

圖6 表面耐壓與層間短路下夾具走線方式

如上圖3/4孔（內(nèi)層線圈）與上下銅塊接低壓端，1/2孔（外層線圈）接高壓端。如此可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測試1/2孔與3/4孔（依客戶要求電壓設(shè)定，測試層間短路），以及1/2孔與銅塊（依客戶要求電壓設(shè)定，測試油墨絕緣性）。

圖7 內(nèi)槽耐壓上夾具走線方式

圖8 內(nèi)槽耐壓下夾具走線方式

如圖7、圖8，1/2/3/4孔（內(nèi)/外層線圈）接高壓端，上下銅塊接低壓端。如此可測試線圈板內(nèi)槽耐電壓（外凸銅塊設(shè)計(jì)在下夾具上）。同時(shí)亦可測試油墨絕緣性。以上4種走線方式集合于同一治具，分項(xiàng)目測試即可實(shí)現(xiàn)高效的檢測線圈板層間短路、油墨絕緣性、內(nèi)槽耐電壓。

2.2 制作注意點(diǎn)

（1）各PCS連片治具走線時(shí)獨(dú)立設(shè)針連接，彼此不串聯(lián)，以便鎖定測試出的不良PCS；（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出線圈板套在銅凸起處時(shí)，彼此間距需＜0.5 mm，＞0.5 mm時(shí)無法有效測試出內(nèi)槽耐壓不良；（3）若涉及層數(shù)較多，多個(gè)線圈需彼此測試耐電壓，則可參考以上走線方式，再增模分段測試即可。

3 結(jié)論

本文通過將線圈板層間短路、油墨絕緣性、內(nèi)槽耐電壓三種獨(dú)立的測試工具，組合在一套治具上進(jìn)行高壓測試，實(shí)現(xiàn)了線圈板耐電壓測試生產(chǎn)高效性。線圈板生產(chǎn)工藝作為行業(yè)中較新型前沿的工藝，還需要我們不斷去改進(jìn)。