印制板的絕緣電阻測試

大多數(shù)電氣產(chǎn)品中都會用到印制板(PCB)。如果某塊PCB具有低絕緣電阻(IR)，則會大大降低印制板上電路的性能。影響印制板表面電阻的因素包括印制板材料、有無涂層(例如防焊漆或保形涂層)，以及電路板的清潔。溫度和相對濕度也會影響表面電阻。

為了測試絕緣電阻，會在印制板上制作特殊的測試模板，被稱為是樣板。電阻典型值范圍為107Ω～1016Ω，利用皮安計(jì)和電壓源測量。測試板通常有幾個(gè)接線端子，因此測試系統(tǒng)就包括用來將皮安計(jì)和電壓源切換至端子的掃描卡。

圖1中為測試一塊5端子(W)測試板的系統(tǒng)簡圖。在該電路中，Keithley 7011- S型1×10多路選通卡被用來將電壓源連接到端子1和5或端子3。7158型小電流開關(guān)卡被用來將電壓表連接到端子2或4。

在測量開始時(shí)，閉合通道1。在經(jīng)過規(guī)定的“保壓”時(shí)間后，觸動(dòng)通道41，并測量電流。施加的測試電壓和測量電流之比即為端子1和2之間的電阻。接著，釋放通道41，并觸動(dòng)通道42，測量端子5和4之間的絕緣電阻。注意，從5到4之間的通路已經(jīng)被加了偏壓。由于無需額外的保壓時(shí)間，所以可立即測量。釋放通道42，然后開路通道1，并閉合通道2，向端子3上施加測試電壓。通道1上的1 MΩ電阻器將對端子1和5上的電壓進(jìn)行放電，所以不會干擾測量。經(jīng)過規(guī)定的保壓時(shí)間后，再次觸動(dòng)通道41，測量端子3和2之間的絕緣電阻。釋放通道41，觸動(dòng)通道42，測量端子3和4之間的電阻，該通路已經(jīng)被偏壓。

圖1，用來測量測試樣板絕緣電阻的系統(tǒng)

當(dāng)7158型開關(guān)卡上沒有通道被激勵(lì)時(shí)，端子2和4是被連接到皮安計(jì)(pA)的LO端子的，它在電氣上為保護(hù)端子。保護(hù)連接能防止來自去激勵(lì)通道的漏流干擾測量。

利用一塊7011型開關(guān)卡和一塊7158型開關(guān)卡可按以上方式測試5塊“W”測試板。7111型C型開關(guān)卡可代替7011型開關(guān)卡。如果使用該開關(guān)卡，去激勵(lì)某個(gè)通道將會把端子連接到電路LO，而不是電壓源。這樣就不

需要1 MΩ的電阻器。在使用7011型或7111型開關(guān)卡時(shí)，測試電壓不能超過110 V。

100 kΩ電阻器被用于在測試板發(fā)生短路時(shí)限制可用電流。所選的限流電阻不應(yīng)超過最低被測電阻的10%。

圖2中的電路用于測試具有10個(gè)雙端子漏泄通路的樣板。每個(gè)樣板均可被認(rèn)為是一組隔離電阻器(R1、R2、R3、R3，等等)。每個(gè)電阻器都需要一個(gè)電壓通道和一個(gè)電流通道。7158型開關(guān)卡將靜電計(jì)或皮安計(jì)連接到每個(gè)電阻器的一端，而7169A型20通道C型開關(guān)卡將電壓源連接到電阻器的另一端。

圖2，測試單塊10電阻器樣板的電路

若要測試電阻器R1，首先激勵(lì)通道1，向測試樣板加電壓。在規(guī)定的“保壓”周期后，激勵(lì)通道21，測量產(chǎn)生的電流。對于其它的電阻重復(fù)這一過程。

當(dāng)通道被去激勵(lì)后，相應(yīng)的電阻器端子被連接到電路LO，使電阻器兩端的電荷在未進(jìn)行測量時(shí)能夠散逸。

限流電阻(R)保護(hù)掃描卡在測試樣板被短路時(shí)不被損壞。

在測試樣板和7158型開關(guān)卡之間應(yīng)該使用低噪聲同軸電纜，以避免噪聲電流。