本篇攻略硬核解析宇之光飞针测试机「火花测试」技术——这项让PCB隐蔽缺陷无所遁形的“黑科技”,如何通过高压放电精准定位绝缘问题?工程师必收的技术干货,从原理到实战应用,一文讲透!
01
“火花的产生”
高压下的绝缘缺陷检测
飞针测试机的火花测试主要用于检测线路板(PCB)的绝缘缺陷,其核心原理是通过高压电击穿异常区域,触发瞬间放电形成火花。
1.触发条件:
(1)异物或残渣:线路间存在金属碎屑、粉尘或残留助焊剂时,局部电阻降低,高压下易形成放电通道。
(2)绝缘层缺陷:如基材微裂纹、孔铜不足等,导致绝缘性能下降,高压下直接击穿产生火花。
2.碳化效应:
火花放电瞬间释放高能量,将异物或缺陷部位碳化,形成高阻值(甚至断路),从而暴露潜在问题。
技术类比:类似“闪电”现象,高压迫使电流突破绝缘介质,通过火花定位缺陷位置。
02
碳化高阻
从微观到宏观的影响
碳化形成的高阻状态对电路性能有多重负面影响:
1.高频信号损耗:
高阻导致信号反射增强,高频电路(如5G、射频模块)的阻抗匹配被破坏,信号完整性下降。
2.电流泄漏:
高压环境下(如电源模块),碳化区域可能引发漏电流,加速线路老化甚至烧毁。
3.长期稳定性风险:
碳化区域易吸潮,随时间推移可能进一步劣化,引发间歇性故障。
行业痛点:传统目检难以发现此类隐患,飞针测试通过主动激发缺陷,实现精准定位。
03
“火花”特征
捕捉瞬间的异常信号
火花测试通过量化以下特征判断缺陷:
1.瞬时性:
放电时间极短(微秒级),需高速采样设备捕捉。
2.能量阈值:
火花能量与电压、电流峰值相关,需设定合理阈值以避免误判。
3.电压波动:
放电瞬间电压骤降,波形呈现陡峭“尖峰”
图解实例
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火花测试技术参数
进度与效率的平衡
宇之光飞针测试机的核心参数设计兼顾检测灵敏度与效率:
参数项 | 典型值 | 设计意义 |
测试电压范围 | DC 50V-300V | 覆盖从低压信号到高压电源模块的检测需求 |
火花判定电压 | DC 2V-50V | 区分正常漏电流与缺陷放电 |
采样时间 | ≤80μs | 确保捕捉瞬态火花信号 |
电压分辨率 | DC 1V | 精准量化放电强度 |
参数优化逻辑:通过动态调整电压与采样速率,减少对良品的误伤(如柔性板易受高压损伤)。
05
实例-对比解析
OS绝缘测试 vs. SPARK绝缘测试 对比解析
测试背景:针对3块已存在短路缺陷的PCB板,分别进行OS绝缘测试与SPARK火花绝缘测试,结果呈现显著差异。
测试类型 | OS绝缘测试 | SPARK火花测试 |
测试结果 | ✔PASS (通过) | ✘FAIL (失败) |
现象描述 | 测试后PCB短路区域烧穿、碳化,未检出短路点 | 精准检出短路点 |
结论:
OS测试的局限性:
通过≠绝对安全:OS测试反映的是测试瞬间的整体绝缘状态,可能掩盖局部碳化或高阻型缺陷。
SPARK测试的必要性:
专攻局部缺陷:对碳化、针孔、裂纹等微小缺陷高度敏感,是PCB、线缆等绝缘材料质量控制的关键环节。
06
常见问题答疑
常规短路测试(250V)为何无法检出“SPARK FAIL”?
原因解析:
1.高阻型缺陷:
部分碳化区域电阻仍高于短路阈值(如50MΩ),传统导通测试判定为“非短路”但实际存在漏电风险。
2.间歇性放电:
碳化点可能仅在高压(如1000V)下击穿,250V电压测试无法触发。
解决方案:
o 复合测试策略:结合低压高阻测试(检短路)与高压火花测试(检绝缘缺陷)。
o 动态阈值调整:根据板材类型自适应设置火花能量阈值,提升检出率。
宇之光飞针测试机的火花测试技术,通过高压激发、高速采样与智能判据,实现了对PCB隐蔽缺陷的“主动探测”。该技术尤其适用于车规电子、高频通信等对可靠性要求严苛的领域,助力企业从工艺端提升产品良率。