一种检测预警装置的制作方法

本实用新型涉及印制电路板爬行腐蚀技术领域，更具体地说，涉及一种检测预警装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，电子产品目前已广泛的应用到人们日常生活，工作、工业等领域中，成为人们生活中必不可少的一部分。

但是电子产品的印制电路板在湿度较高(一般要大于60％)和含硫气体或粉尘的环境情况下，具有较高的概率引起印制电路板上的爬行腐蚀，所谓爬行腐蚀是指腐蚀产物在不需要电场的环境下，从印制电路板铜pad的表面随着腐蚀严重性的增强，进而向四周迁移生长的过程，该现象会导致印制电路板相邻线路之间绝缘阻抗下降，最终引起线路间的短路失效。

目前针对印制电路板爬行腐蚀的判断主要有两种手段，一是通过测量空气中的污染物，来推断爬行腐蚀是否可能发生的，其主要的手段是化学分析和反应检测，但是这种方法都无法直接给出污染水平是否严重到足以引起爬行腐蚀的直接指示；二是通过利用助焊剂处理过的固定尺寸的浸银梳状焊盘，检测现场环境是否存在引发爬行腐蚀的污染物，但是此方法也仅仅判断现场环境的污染物水平，无法对爬行腐蚀的爬行距离和严重程度进行连续测量。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种检测预警装置，应用于印制电路板爬行腐蚀的检测，该装置可以直接判断爬行腐蚀是否发生，可以判断爬行腐蚀生成物的爬行距离且还可以判断出爬行腐蚀的腐蚀严重程度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种检测预警装置，应用于印制电路板爬行腐蚀的检测，所述检测预警装置包括：

同心圆环形焊盘阵列；所述同心圆环形焊盘阵列由所述同心圆环形焊盘组成；所述同心圆环形焊盘包括：内环、中间环及外环；所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离相等；

定义所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离为焊盘间距；

所述同心圆环形焊盘阵列是指按照相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘并联连接为同心圆环形焊盘组，并将相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行分组排列；

可控制周期供电装置；

可分档测量的绝缘阻抗检测网络；

其中，所述同心圆环形焊盘阵列与所述可控制周期供电装置与所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络串联连接；所述可控制周期供电装置控制所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络，依次对所述同心圆环形焊盘阵列中不同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行测量。

优选的，在上述检测预警装置中，所述同心圆环形焊盘为由含铜的材料制成的同心圆环形焊盘。

优选的，在上述检测预警装置中，所述同心圆环形焊盘组包括3个-5个相同所述焊盘间距的所述同心圆环形焊盘。

优选的，在上述检测预警装置中，所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络包括：

绝缘阻抗检测电路及单片机；所述绝缘阻抗检测电路与所述同心圆环形焊盘阵列与所述可控制周期供电装置串联连接；所述单片机一端与所述绝缘阻抗检测电路相连接；所述单片机另一端与所述可控制周期供电装置相连。

优选的，在上述检测预警装置中，所述绝缘阻抗检测电路包括：

检测电阻选择开关；所述检测电阻选择开关用于选择不同的检测电阻进行检测。

优选的，在上述检测预警装置中，所述焊盘间距为4mil或8mil或12mil或16mil或20mil。

通过上述描述可知，本实用新型提供的一种检测预警装置，应用于印制电路板爬行腐蚀的检测，所述检测预警装置包括：同心圆环形焊盘阵列；所述同心圆环形焊盘阵列由所述同心圆环形焊盘组成；所述同心圆环形焊盘包括：内环、中间环及外环；所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离相等；定义所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离为焊盘间距；所述同心圆环形焊盘阵列是指按照相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘并联连接为同心圆环形焊盘组，并将相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行分组排列；

可控制周期供电装置；

可分档测量的绝缘阻抗检测网络；

其中，所述同心圆环形焊盘阵列与所述可控制周期供电装置与所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络串联连接；所述可控制周期供电装置控制所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络，依次对所述同心圆环形焊盘阵列中不同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行测量。

结合背景技术可知，目前针对印制电路板爬行腐蚀的判断主要有两种手段，一是通过测量空气中的污染物，来推断爬行腐蚀是否可能发生的，其主要的手段是化学分析和反应检测，但是这种方法都无法直接给出污染水平是否严重到足以引起爬行腐蚀的直接指示；二是通过利用助焊剂处理过的固定尺寸的浸银梳状焊盘，检测现场环境是否存在引发爬行腐蚀的污染物，但是此方法也仅仅判断现场环境的污染物水平，无法对爬行腐蚀的爬行距离和严重程度进行连续测量。

而本实用新型提出了一种全新的同心圆环形焊盘，所述同心圆环形焊盘组成同心圆环形焊盘阵列，且所述同心圆环形焊盘的焊盘间距可以灵活设置，以此可以避免无特定方向生长导致爬行腐蚀的检测盲区；且本实用新型采用了可控制周期供电装置，也就是说采用了断续测量的方式，避免因为长期通电而导致电迁移等问题的产生，进而对测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗产生影响；并且，在测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗是采用可分档测量的绝缘阻抗检测网络，以此测量并记录动态范围更大的绝缘阻抗变化，实现对印制电路板爬行腐蚀的严重程度的连续检测。由于所述焊盘间距可以灵活设置，因此对不同所述焊盘间距的所述同心圆环形焊盘组进行测量，并通过数据分析可以对爬行腐蚀的爬行距离进行测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种同心圆环形焊盘的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种同心圆环形焊盘组的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种同心圆环形焊盘阵列的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种对印制电路板爬行腐蚀检测预警装置的系统框架图；

图5为本申请实施例提供的另一种对印制电路板爬行腐蚀检测预警装置的系统框架图；

图6为本申请实施例提供的一种绝缘阻抗检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据背景技术可知，目前针对印制电路板爬行腐蚀的判断主要有两种手段，一是通过测量空气中的污染物，来推断爬行腐蚀是否可能发生的，其主要的手段是化学分析和反应检测，但是这种方法都无法直接给出污染水平是否严重到足以引起爬行腐蚀的直接指示；二是通过利用助焊剂处理过的固定尺寸的浸银梳状焊盘，检测现场环境是否存在引发爬行腐蚀的污染物，但是此方法也仅仅判断现场环境的污染物水平，无法对爬行腐蚀的爬行距离和严重程度进行连续测量。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种检测预警装置，应用于印制电路板爬行腐蚀的检测，所述检测预警装置包括：

同心圆环形焊盘阵列；所述同心圆环形焊盘阵列由所述同心圆环形焊盘组成；所述同心圆环形焊盘包括：内环、中间环及外环；所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离相等；

定义所述内环与所述中间环之间的距离与所述中间环与所述外环之间的距离为焊盘间距；

所述同心圆环形焊盘阵列是指按照相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘并联连接为同心圆环形焊盘组，并将相同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行分组排列；

可控制周期供电装置；

可分档测量的绝缘阻抗检测网络；

其中，所述同心圆环形焊盘阵列与所述可控制周期供电装置与所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络串联连接；所述可控制周期供电装置控制所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络，依次对所述同心圆环形焊盘阵列中不同所述焊盘间距的同心圆环形焊盘组进行测量。

通过上述描述可知，本实用新型提出了一种全新的同心圆环形焊盘，所述同心圆环形焊盘组成同心圆环形焊盘阵列，且所述同心圆环形焊盘的焊盘间距可以灵活设置，以此可以避免无特定方向生长导致爬行腐蚀的检测盲区；且本实用新型采用了可控制周期供电装置，也就是说采用了断续测量的方式，避免因为长期通电而导致电迁移等问题的产生，进而对测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗产生影响；并且，在测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗是采用可分档测量的绝缘阻抗检测网络，以此测量并记录动态范围更大的绝缘阻抗变化，实现对印制电路板爬行腐蚀的严重程度的连续检测。由于所述焊盘间距可以灵活设置，因此对不同所述焊盘间距的所述同心圆环形焊盘组进行测量，并通过数据分析可以对爬行腐蚀的爬行距离进行测量。

为了更加详细的说明本实用新型实施例，下面结合附图对本实用新型实施例进行具体描述。

参考图1，图2及图3，本实用新型实施例提供了一种检测预警装置，应用于印制电路板爬行腐蚀的检测，所述检测预警装置包括：

同心圆环形焊盘阵列31；所述同心圆环形焊盘阵列31由所述同心圆环形焊盘11组成；所述同心圆环形焊盘11包括：内环12、中间环13及外环14；所述内环12与所述中间环13之间的距离与所述中间环13与所述外环14之间的距离相等；

其中，所述同心圆环形焊盘11中内环12、中间环13及外环14的宽度为20mil，但是也可以根据实际情况来设定此宽度。所述同心圆环形焊盘11是由含铜的材料炼制成的同心圆环形焊盘。

定义所述内环12与所述中间环13之间的距离与所述中间环13与所述外环14之间的距离为焊盘间距15；

在本申请中，所述焊盘间距15为4mil或8mil或12mil或16mil或20mil，但是也不不做限定，可以根据实际情况来设定所述焊盘间距15，以此可以避免无特定方向生长导致爬行腐蚀的检测盲区。

参考图3，所述同心圆环形焊盘阵列31按照相同所述焊盘间距15的同心圆环形焊盘11并联连接为同心圆环形焊盘组21，并将相同所述焊盘间距15的同心圆环形焊盘组21进行分组排列；

也就是说，参考图2，图2所示为所述同心圆环形焊盘组21，在本申请实施例中，所述同心圆环形焊盘组21包括但不限制于3个-5个相同所述焊盘间距15的所述同心圆环形焊盘11。所述同心圆环形焊盘组21内的所述同心圆环形焊盘11之间是并联连接。

随后，相同所述焊盘间距15的所述同心圆环形焊盘11为一组，所述同心圆环形焊盘组21形成所述同心圆环形焊盘阵列。

参考图4，可控制周期供电装,41；所述可控制周期供电装置41用于在工作时进行供电，不工作时停止供电；且所述可控制周期供电装置41用于选择对不同的所述同心圆环形焊盘组21进行供电。

所述可控制周期供电装置41可以避免长时间的供电而引起如电迁移等问题的产生，这样使测量结果不精确。

可分档测量的绝缘阻抗检测网络42；所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络42可以测量并记录动态范围更大的绝缘阻抗变化，实现对印制电路板爬行腐蚀的严重程度的连续检测。

需要说明的是，图4以检测一个所述同心圆环形焊盘为例说明的，在实际情况中，是所述同心圆环形焊盘阵列31连接在电路中。其中，所述同心圆环形焊盘阵列31与所述可控制周期供电装置41与所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络42串联连接；所述可控制周期供电装置41控制所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络42依次对所述同心圆环形焊盘阵列31中不同的同心圆环形焊盘组21进行测量。

也就是说，在本申请实施例中，所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络42依次对所述焊盘间距15为4mil，8mil，12mil，16mil，20mil的所述同心圆环形焊盘组21进行测量。

由于所述焊盘间距15可以灵活设置，因此对不同所述焊盘间距15的所述同心圆环焊盘组21进行测量可以确定爬行腐蚀的生长距离。

参考图5，所述可分档测量的绝缘阻抗检测网络42包括：

绝缘阻抗检测电路51及单片机52；所述绝缘阻抗检测电路51与所述同心圆环形焊盘阵列31与所述可控制周期供电装置41串联连接；所述单片机52一端与所述绝缘阻抗检测电路51相连接；所述单片机52另一端与所述可控制周期供电装置41相连。

参考图6，所述绝缘阻抗检测电路51包括：

检测电阻选择开关61；所述检测电阻选择开关61用于选择不同的检测电阻进行检测。

所述单片机52用于采集所述检测电阻上的电压信号，对所述电压信号进行处理后进行存储和记录，其中，所述检测电阻根据不同的输入电流大小选择不同的档位进行测量，以此保证当所述同心圆环形焊盘11阻抗动态范围变化很大的情况下，所述单片机52都可以有效的采集到数据，根据所述单片机52采集到的电压信号，可以得出相应的所述同心圆环形焊盘11的阻抗值。通过记录所述阻抗值及时间点，可以明确的观测到在爬行腐蚀的影响下，所述同心圆环形焊盘11的阻抗的变化趋势和变化时间，以此来使用此装置来检测爬行腐蚀的发生。

在实际情况中，所述检测预警装置在工作时，是置于系统卡件所在的机柜内，进而保证周围环境一致。

例如，当所述同心圆环形焊盘收到爬行腐蚀的影响，所述同心圆环形焊盘11的阻抗下降到一定值(1GΩ)时，如图6所示，所述单片机52采样5M电阻上的电压，记录并存储相应的阻值和时间，当所述同心圆环形焊盘11的阻抗下降到100MΩ时，所述单片机52控制所述检测电阻选择开关61，所述单片机52采样5M-680K之间的电阻上的电压，记录并存储相应的阻值和时间，在所述同心圆环形焊盘11的阻抗下降到1MΩ时，产生对应的预警信号。

在本申请实施例中，优选的，我们可以检测到所述同心圆环形焊盘11的阻抗从1GΩ到100K的变化情况，其它阻值的变化情况也可以检测到，只是结果不精确。

由于所述同心圆环形焊盘11的阻值会随着一定的因素会发生变化，导致测量结果不精确，为了避免因长时间通电产生电迁移等现象，所述单片机52与所述可控制周期供电装置41连接，所述单片机52控制所述可控制周期供电装置41周期性的导通和断开进行工作，保证测量结果不受长时间通电的影响。

可选的，每一小时进行一次测量，测量持续时间为10分钟，所述单片机52通过计时周期控制所述可控制周期供电装置41的断开和导通。再开始检测时，先选择5M电阻对所述同心圆环形焊盘11进行阻抗测量，所述单片机52判断所述同心圆环形焊盘11上的阻抗值，当所述同心圆环形焊盘11上的阻抗值小于100MΩ时，所述单片机52触发所述检测电阻选择开关61，选择5M-680K之间的电阻进行阻抗测量。

在本实用新型中所述可控制周期供电装置41也可以通过微处理器直接进行控制。

需要说明的是，在本实用新型中采用的可分档测量的绝缘阻抗检测网络对印制电路板爬行腐蚀的检测只是其中一种优选的方法，并不只限定于该方法，并且绝缘阻抗检测电路也只是分组检测网络的一种实现方法，并不只限定于该检测电路对印制电路板爬行腐蚀的检测，其它检测印制电路板爬行腐蚀的方法也在本实用新型的保护范围内。

结合背景技术可知，目前针对印制电路板爬行腐蚀的判断主要有两种手段，一是通过测量空气中的污染物，来推断爬行腐蚀是否可能发生的，其主要的手段是化学分析和反应检测，但是这种方法都无法直接给出污染水平是否严重到足以引起爬行腐蚀的直接指示；二是通过利用助焊剂处理过的固定尺寸的浸银梳状焊盘，检测现场环境是否存在引发爬行腐蚀的污染物，但是此方法也仅仅判断现场环境的污染物水平，无法对爬行腐蚀的爬行距离和严重程度进行连续测量。

通过上述描述可知，本实用新型提出了一种全新的同心圆环形焊盘，所述同心圆环形焊盘组成同心圆环形焊盘阵列，且所述同心圆环形焊盘的焊盘间距可以灵活设置，以此可以避免无特定方向生长导致爬行腐蚀的检测盲区；且本实用新型采用了可控制周期供电装置，也就是说采用了断续测量的方式，避免因为长期通电而导致电迁移等问题的产生，进而对测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗产生影响；并且，在测量所述同心圆环形焊盘的绝缘阻抗是采用可分档测量的绝缘阻抗检测网络，以此测量并记录动态范围更大的绝缘阻抗变化，实现对印制电路板爬行腐蚀的严重程度的连续检测。由于所述焊盘间距可以灵活设置，因此对不同所述焊盘间距的所述同心圆环形焊盘组进行测量，并通过数据分析可以对爬行腐蚀的爬行距离进行测量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。