線圈板耐電壓測試夾具制作技術

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生產中比較新型前端的產品，其生產工藝及電性檢測一直是各PCB生產商開發探索的。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目包括：層間短路、油墨絕緣性、內槽耐電壓。因為三項耐電壓的檢測方式差異大，原有的作業方式是通過開發專用工具分開檢測三個項目，這導致線圈板在耐電壓測試工序效率低。

1.1 層間短路測試

層間短路監測高壓情況下各層間線圈線路間是否存在放電現象，其測試原理為使用高壓測試機，兩不同層次線圈接通不同級電流，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外層線圈，外層線圈與外接元器件間是否存在放電現象。為實現此項目的檢測，有一種最初開發出的專用工具來進行油墨絕緣測試（如圖1）。

如圖1所示，為實現線圈板油墨絕緣性，使用耐電壓測試儀，負極與開發出的銅塊接通，耐電壓測試儀設定1800 V電壓、1 mA電流，正極測試針通過手動逐一與各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，實現油墨絕緣性的檢測。

1.3 內槽耐電壓檢測：

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

圖1 測試裝置與治具結構

圖2 內槽耐電壓檢測

負極測試探頭焊接兩接觸頭，測試時分別逐一與各PCS連片板內/外層線圈兩起始點接通，正極探頭對應著逐一與內槽壁接觸并繞行一周，耐電壓測試儀設定1800 V電壓、1 mA電流。以此單一PCS分別測試兩次，即可實現內/外層線圈與內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、內槽耐電壓測試分別進行，可看出線圈板耐電壓測試的復雜性及低效性。為改變此局面，通過不斷的開發優化，最終我們研究出了一款組合型夾具，其最終實現了線圈板層間短路、油墨絕緣性、內槽耐電壓三項一次性檢測，測試效率高效的特點。

2.1 組合型夾具構造

組合型磨具的外形構造見圖3所示。

圖3 組合型夾具外形構造

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

圖4 組合型夾具結構

圖4各部件說明：3#：轉接針（上下模四周對應有設針，起上模電流連通作用）；4#：內凹銅塊（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#：內層線圈網絡起始點測試針；9#：外層線圈網絡起始點測試針（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。如此可實現同時測試1/2孔與3/4孔（依客戶要求電壓設定，測試層間短路），以及1/2孔與銅塊（依客戶要求電壓設定，測試油墨絕緣性）。

圖7 內槽耐壓上夾具走線方式

圖8 內槽耐壓下夾具走線方式

如圖7、圖8，1/2/3/4孔（內/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槽耐電壓（外凸銅塊設計在下夾具上）。同時亦可測試油墨絕緣性。以上4種走線方式集合于同一治具，分項目測試即可實現高效的檢測線圈板層間短路、油墨絕緣性、內槽耐電壓。

2.2 制作注意點

（1）各PCS連片治具走線時獨立設針連接，彼此不串聯，以便鎖定測試出的不良PCS；（2）實驗驗證得出線圈板套在銅凸起處時，彼此間距需＜0.5 mm，＞0.5 mm時無法有效測試出內槽耐壓不良；（3）若涉及層數較多，多個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 結論

本文通過將線圈板層間短路、油墨絕緣性、內槽耐電壓三種獨立的測試工具，組合在一套治具上進行高壓測試，實現了線圈板耐電壓測試生產高效性。線圈板生產工藝作為行業中較新型前沿的工藝，還需要我們不斷去改進。