Pcb板及其在线测试结构以及该在线测试结构的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种PCB板及其在线测试结构以及该在线测试结构的制造方法。该在线测试结构包括通孔和测试焊盘。所述通孔贯通所述PCB板，用于导通所述PCB板中的待测电器件。所述测试焊盘用于形成在所述PCB板的上表面且覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。利用本发明提供的在线测试结构进行在线测试时能够提高测试数据的准确性，并且还能够提高在线测试的测试效率，保证测试结果的可靠性。
【专利说明】PCB板及其在线测试结构以及该在线测试结构的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及PCB板(印刷电路板)【技术领域】，具体涉及一种PCB板、用于PCB板的在线测试结构以及该在线测试结构的制造方法。
【背景技术】
[0002]在线测试(In-Circuit Test, ICT)是对制作在PCB板上的电元件的电性能及电气连接进行的测试。在线测试主要检查各个电元件的电阻、电容和其它基本量以及各电路的开、短路情况，以判断PCB是否存在生产制造缺陷以及电元件是否可靠。在线测试是针对PCB产品的一种标准测试，其具有操作简单、快捷和故障定位准确等特点。
[0003]目前的在线测试的其中一种方式是在叠起的多层PCB板上制作通孔(Via)以导通PCB板中的电元件和电路。然后在PCB板的上表面制作与通孔导通的测试焊盘(Test Pad),以将电元件和电路连接至PCB板之外。通过测试设备上的测试用的探针(Probe)接触测试焊盘的中心，以进行待测PCB板的电性测试。但是在实际测试过程中，经常会出现所测得的数据与真实数据相差较大的现象。有时甚至还会出现无法获得测试数据的情况。
【发明内容】
[0004]因此，需要一种PCB板、用于PCB板的在线测试结构以及该在线测试结构的制造方法，以解决现有技术中存在的问题。根据本发明的一个实施例，提供了一种用于PCB板的在线测试结构，其包括通孔和测试焊盘。所述通孔贯通所述PCB板，用于导通所述PCB板中的待测电器件。所述测试焊盘用于形成在所述PCB板的上表面且覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。
[0005]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
[0006]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
[0007]优选地，所述在线测试结构还包括位于所述通孔的内壁上并延伸至所述通孔之外的导电层。
[0008]优选地，所述通孔内填充有防焊剂。
[0009]优选地，所述测试焊盘的直径在0.5-1.27mm范围内。
[0010]优选地，所述通孔的直径在0.2-0.5mm范围内。
[0011]优选地，所述测试焊盘上用于与测试用的探针接触的区域位于所述测试焊盘的中心。
[0012]根据本发明的一个实施例，还提供一种PCB板，所述PCB板具有多层堆叠结构且包括在线测试结构，所述在线测试结构包括:通孔，所述通孔贯通所述PCB板，且导通所述PCB板中的待测电器件；以及测试焊盘，所述测试焊盘形成在所述PCB板的上表面且覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。[0013]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
[0014]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
[0015]优选地，所述在线测试结构还包括位于所述通孔的内壁上并延伸至所述通孔之外的导电层。
[0016]优选地，所述通孔内填充有防焊剂。
[0017]根据本发明的再一个实施例，还提供一种制造用于PCB板的在线测试结构的方法，包括:提供具有多层堆叠结构的PCB板；在所述PCB板上形成贯通所述PCB板的通孔，所述通孔导通所述PCB板中的待测电器件；以及在所述PCB板的上表面形成测试焊盘，所述测试焊盘覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。
[0018]优选地，所述方法在形成所述通孔和形成所述测试焊盘之间还包括:在所述通孔的内壁上形成导电层，所述导电层延伸至所述通孔之外。
[0019]优选地，所述导电层的材料为铜。
[0020]优选地，所述导电层是利用电镀方法形成的。
[0021]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
[0022]优选地，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
[0023]优选地，所述方法在形成所述测试焊盘之后还包括:从所述PCB板的下表面侧向所述通孔内填充防焊剂。
[0024]利用本发明提供的在线测试结构进行在线测试时能够提高测试数据的准确性，并且还能够提高在线测试的测试效率，保证测试结果的可靠性。
[0025]以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施例更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施例，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。
[0027]图1为根据本发明一个实施例的PCB板的示意图；
[0028]图2为说明测试焊盘向通孔中凹陷的示意图；以及
[0029]图3A-3D为根据本发明的一个实施例的制作用于PCB板的在线测试结构过程中各个步骤的截面示意图。
【具体实施方式】
[0030]在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。
[0031]本发明提供了一种用于PCB板。该PCB板上具有本发明提供的在线测试结构。图I示出了具有根据一个实施例的在线测试结构的PCB板的示意图。
[0032]如图1所示，PCB板100具有多层堆叠结构，事实上，PCB板100包括结合在一起的多层PCB板。PCB板100中形成有电器件，该电器件包括形成在每层PCB板的表面上的电路以及PCB板100上连接的电元件。在进行在线测试时，需要根据测试目的在PCB板100的一个或多个待测区域内制作在线测试结构，在线测试结构用于将PCB板100中的一部分电器件导通至PCB板之外。这样，利用测试装置中的探针接触在线测试结构，就能够获得待测电器件的电性测试数据。
[0033]由于PCB板100包含的其它各个部件的结构已经为本领域所熟知，因此，本文将仅对在线测试结构进行详细描述。继续参照图1，在线测试结构包括通孔Iio和测试焊盘130。
[0034]通孔110贯通PCB板100以导通PCB板中的待测电器件。在一个实施例中，在线测试结构还包括位于通孔110的内壁上并延伸至通孔110之外的导电层120。该导电层120实现待测电器件与测试焊盘130的电连接。在一个实施例中，通孔110可以是利用现有的任何一种钻孔设备制作形成的。在一个实施例中，通孔110的直径在0.2-0.5mm范围内。
[0035]测试焊盘130形成在PCB板100的上表面。这里提到的上表面是相对于PCB板100的摆放方式而言的，通常情况下，将连接有电元件的一面朝上摆放。当然，本发明并不排除以相反的方式摆放PCB板100。测试焊盘130覆盖通孔110，以将与通孔110导通的待测电器件导通至PCB板100之外。这里所说的“覆盖”包括测试焊盘130直接覆盖通孔110的一端。此外，“覆盖”还包括在测试焊盘130和通孔110之间还设置有其它导电层的间接覆盖。在一个实施例中，测试焊盘130的直径在0.5-1.27mm范围内。
[0036]在对在线测试过程中出现的测试结果不准确的现象研究的过程中， 申请人:发现导致该现象发生的原因可能在于测试过程中出现的下述情况。如图2所示，在制作在线测试结构时，首先在PCB板200中形成通孔210，然后在PCB板200的上表面形成测试焊盘230。由于测试焊盘230的一部分形成在通孔210的正上方，因此测试焊盘230的该部分可能会向通孔210中凹陷。这导致测试焊盘230的该部分的厚度变薄，阻抗增大。如果测试用的探针刚好接触测试焊盘230的该部分来进行电性测试的话，必然会导致测试结果出现偏差。即使期望采用在通孔210内先填充防焊剂再制作测试焊盘230的方案来克服上述问题，但是效果也不是非常理想。理想的情况是，防焊剂从PCB板200的下表面侧填充，并到达PCB板200的恰好上表面处停止。但是这很难做到。如果防焊剂漏到PCB板的要形成测试焊盘230的一侧，那么就很难形成完整的测试焊盘230。如果防焊剂未到达上表面，则起不到填充效果。
[0037]在实际操作过程中，测试人员通常会用探针接触测试焊盘的中心以进行在线测试。继续参照图1，本发明提供的在线测试结构设置为通孔Iio的中心偏离测试焊盘130的中心。测试焊盘130的最靠近通孔110的中心处的部分受通孔110的影响是最明显的。将通孔110的中心偏离测试焊盘130的中心设置会减轻通孔110对测试焊盘130的中心处的厚度的影响，这样利用探针接触测试焊盘130的中心进行测试时，会降低测试焊盘130的结构变化对测试结果的影响。
[0038]在一个优选实施例中，测试焊盘130的中心与通孔110的中心之间的距离d大于通孔Iio的半径。这样可以避免通孔110对测试焊盘130的中心产生影响，进一步保证测试结果的准确性。[0039]在另一个优选实施例中，测试焊盘130的中心与通孔110的中心之间的距离d与通孔Iio的半径之差大于测试用的探针与测试焊盘130的接触半径。考虑到探针与测试焊盘130之间的接触为面接触，因此该优选实施例可以最大程度地降低通孔110对测试焊盘130的待测试区域的影响，以使测试结果接近真实数据。
[0040]在一个实施例中，通孔110内填充有防焊剂(未示出)。在本发明提供的方法中，将对防焊剂进行详细描述。
[0041]本发明还提供一种制造在线测试结构的方法。图3A-3D为根据本发明的一个实施例的制作在线测试结构过程中各个步骤的截面示意图。下面将结合图3A-3D对该制造方法进行详细描述。
[0042]首先，如图3A所示，提供具有多层堆叠结构的PCB板300。如前所述的，PCB板300中形成有电器件，该电器件包括形成在每层PCB板的表面上的电路以及PCB板300上连接的电元件。
[0043]然后，继续参照图3A，在PCB板300中形成贯通PCB板300的通孔310。通孔310导通PCB板300中的待测电器件。在一个实施例中，通孔310的直径在0.2-0.5mm范围内。
[0044]优选地，参照图3B，在通孔310的内壁上形成导电层320，导电层320延伸至通孔310之外。在一个实施例中，导电层320的材料为铜。铜具有较低的电阻率，并且容易在器件表面形成薄层。作为示例，导电层320是利用电镀方法形成的。电镀方法能够形成均匀致密的薄层，且薄层的厚度相对容易控制。此外，电镀方法工艺简单、制造程度相对较低。
[0045]接着，如图3C所示，在PCB板300的上表面形成测试焊盘330。其中，测试焊盘330覆盖通孔310，且通孔310的中心偏离测试焊盘330的中心。在一个实施例中，测试焊盘330的直径在0.5-1.27mm范围内。在一个实施例中，测试焊盘330的中心与通孔310的中心之间的距离大于通孔310的半径。在一个优选实施例中，测试焊盘330的中心与通孔310的中心之间的距离与通孔310的半径之差大于测试用的探针与测试焊盘330的接触半径。
[0046]在一个优选实施例中，如图3D所示，在形成测试焊盘330之后还包括从PCB板300的下表面侧向通孔310内填充防焊剂340。在通孔310内填充防焊剂340可以防止通孔310内暴露的结构被氧化。防焊剂340可以是通过涂覆的方法形成的。
[0047]试验表明，利用本发明提供的在线测试结构进行在线测试时能够提高测试数据的准确性，并且还能够提高在线测试的测试效率，保证测试结果的可靠性。
[0048]为了进行说明，前述描述参照了具体实施例进行描述。然而，上文的示例性的讨论并非意欲是无遗漏地或将本发明限制在所公开的明确形式上。鉴于以上教导，也有可能存在很多变型和变化。选择并描述了实施例，以最好地解释本发明的原理和实际应用，以使本领域的其他技术人员最好地利用本发明以及具有各种变型的各种实施例，以能适用于期望的特定用途。
[0049]由此描述了根据本发明的实施例。虽然本公开已在特定实施例中予以描述，但是应当了解，本发明不应理解为由这些实施例所限制，而应根据权利要求进行理解。
【权利要求】
1.一种用于PCB板的在线测试结构，包括: 通孔，所述通孔贯通所述PCB板，用于导通所述PCB板中的待测电器件；以及 测试焊盘，所述测试焊盘用于形成在所述PCB板的上表面且覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。
2.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
3.如权利要求2所述的在线测试结构，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
4.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述在线测试结构还包括位于所述通孔的内壁上并延伸至所述通孔之外的导电层。
5.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述通孔内填充有防焊剂。
6.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述测试焊盘的直径在0.5-1.27mm 范围内。
7.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述通孔的直径在0.2-0.5mm范围内。
8.如权利要求1所述的在线测试结构，其特征在于，所述测试焊盘上用于与测试用的探针接触的区域位于所述测试焊盘的中心。
9.一种PCB板，所述PCB板具有多层堆叠结构且包括在线测试结构，所述在线测试结构包括: 通孔，所述通孔贯通所述PCB板，且导通所述PCB板中的待测电器件；以及 测试焊盘，所述测试焊盘形成在所述PCB板的上表面且覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。
10.如权利要求9所述的PCB板，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
11.如权利要求10所述的PCB板，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
12.如权利要求9所述的PCB板，其特征在于，所述在线测试结构还包括位于所述通孔的内壁上并延伸至所述通孔之外的导电层。
13.如权利要求9所述的PCB板，其特征在于，所述通孔内填充有防焊剂。
14.一种制造用于PCB板的在线测试结构的方法，包括: 提供具有多层堆叠结构的PCB板； 在所述PCB板中形成贯通所述PCB板的通孔，所述通孔导通所述PCB板中的待测电器件；以及 在所述PCB板的上表面形成测试焊盘，所述测试焊盘覆盖所述通孔，其中所述通孔的中心偏离所述测试焊盘的中心。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法在形成所述通孔和形成所述测试焊盘之间还包括: 在所述通孔的内壁上形成导电层，所述导电层延伸至所述通孔之外。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述导电层的材料为铜。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述导电层是利用电镀方法形成的。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的距离大于所述通孔的半径。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述测试焊盘的中心与所述通孔的中心之间的所述距离与所述通孔的半径之差大于测试用的探针与所述测试焊盘的接触半径。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法在形成所述测试焊盘之后还包括: 从所述PCB板的下表 面侧向所述通孔内填充防焊剂。
【文档编号】G01R31/00GK103983809SQ201310050664
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年2月8日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】秦金钗, 艾冰 申请人:辉达公司