一种电阻质量分析装置及其分析方法与流程

本发明涉及电阻质量分析测试的，尤其涉及一种电阻质量分析装置及其分析方法。

背景技术：

1、片式电阻作为一种最基本的电阻元件，经过了几十年的发展，其材料技术及制程技术的成熟性及稳定性已达到一定的水平，但随着工业自动化、物联网、汽车电子特别是电动汽车的发展，市场对电阻的可靠性提出了更高的要求，市场对失效率要求由原来的1ppm提升到了1ppb，同时对过程控制能力cpk标准也由原来的1.33提升到了1.67。面对新的高质量高可靠性需求，在现有技术下，还缺少一些测试手段及分析方法来全面提升电阻的品质及降低失效率。如在客户应用端还经常会偶发一些阻值偏负、偏正超标问题及阻值离群问题。根据现有的经验及分析结果确认，阻值偏负问题主要体现在银迁移及高阻值电阻容易受潮产生并联阻抗,致使高阻产生偏负超标问题；针对镭射制程容易产生阻值偏正或偏负离群，造成cpk不达标问题。针对上述问题，目前电阻行业还没有较為有效的测试手段及分析方法。

2、现有的测试装置一般仅能够显示单个电阻的电压和电流值，并且测试电阻材料银迁移的方法通常是将电阻产品插入在电阻卡槽中，加上电压或电流后控制相应间隔时间进行测试，测试后确认电阻阻值是否有出现偏负情况，再对不良品进行分析。然而，这种方法无法对银迁移的变化过程连续进行监控，因此无法确认电阻的银迁移变化规律是否具有一致性，也就无法细化分析电阻的银迁移是由于材料缺陷产生的问题，还是由于制程不一致产生的问题。

3、在测试电阻吸水率的方法通常是制备5片玻璃片，对玻璃片分别进行称重，然后在玻璃片的表面分别印刷g2材料，经过干燥烧结后再进行分别称重，然后将玻璃片放到40℃93％rh的湿度环境中放置96h后，对试验片进行分别称重及对吸水率进行计算。然而，这种测试方法测试时间较长，且只是对电阻保护材料的直接测试，该方法并不是将电阻保护材料应用到电阻上进行的测试，因此无法对保护材料应用到电阻上的具体效果进行判定。

4、厚膜贴片电阻的阻值通常是通过镭射切割设备，对电阻膜层进行切割后而达成的。电阻在镭射切割后，其切沟槽边缘部分不可避免会存在一些裂纹，这些裂纹的存在，对电阻的电性能测试会存在不同程度的影响。现阶段电阻业界还没有有效的分析方法能够确认在怎样的镭射参数下切割的电阻，电阻的综合性能才能是最稳定的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电阻质量分析装置及其分析方法，该分析装置能够同时测量多组电阻，并且能够对电阻的测试过程进行实时监控，通过数据分析对比，便于对材料进行优选及制程参数进行优化。

2、第一方面，本发明提供了一种电阻质量分析装置，包括：直流电压源、pcb板、记录仪和市电电源；

3、pcb板包括n组并联设置的第一引脚和第二引脚，其中1组第一引脚分别与直流电压源的正极输出端和记录仪的第一电压输入端连接，第二引脚分别与直流电压源的负极输出端和记录仪的第二电压输入端连接；

4、其余n-1组第一引脚和第二引脚之间用于电连接待测电阻；并且各第一引脚均与直流电压源的正极输出端连接，各第二引脚分别与记录仪的电流输入端连接，记录仪的电流输出端与直流电压源的负极输出端连接；

5、市电电源分别用于对直流电压源和记录仪供电；记录仪用于记录相应时刻下的电流和/或电压，以供分析电阻质量，n为正整数，n大于1。

6、可选的，电阻质量分析装置还包括电压变送器和/或n-1个电流变送器；

7、电压变送器的第一输入端与1组中的第一引脚连接，电压变送器的第二输入端与1组中的第二引脚连接，电压变送器的第一输出端与记录仪的第一电压输入端连接，电压变送器的第二输出端与记录仪的第二电压输入端连接；

8、各电流变送器的输入端与其余n-1组中相应的第二引脚连接，各电流变送器的输出端与相应的记录仪的电流输入端连接。

9、可选的，电阻质量分析装置还包括：市电开关、变压器、保险熔断器和指示灯；

10、市电电源包括火线和零线，市电开关的一端连接火线，市电开关的另一端连接保险熔断器的一端，形成第一节点，第一节点和零线之间连接有指示灯，保险熔断器的另一端和零线分别与变压器的高压侧连接，变压器的低压侧分别连接记录仪的电源输入端和直流电压源的电源输入端；

11、当电阻质量分析装置还包括电压变送器和/或n-1个电流变送器时，变压器的低压侧分别连接电压变送器的电源输入端和/或n-1个电流变送器的电源输入端。

12、可选的，电阻质量分析装置还包括：壳体，壳体包括前壁板、后壁板、左壁板、右壁板、顶板和底板；

13、前壁板和后壁板上均设置有多个镂空区域，用于走线；

14、左壁板和右壁板上均设置有多个通风孔；

15、底板上设置有多个凹槽，用于容纳固定电阻质量分析装置中相应的器件。

16、可选的，壳体还包括：四个空心支柱，每个空心支柱由l型板和似l型板围绕组成，其中，似l型板上设置有至少一个向壳体外部凸起的凹槽；

17、每个空心支柱中的似l型板均朝向壳体内部，并且相对的似l型板上的凹槽相向设置，相向设置的凹槽用于插接壳体的侧壁板。

18、可选的，壳体还包括：两个扶手，所述扶手安装在插接壳体的前壁板的两个空心支柱上。

19、第二方面，本发明提供了一种电阻质量分析方法，包括以下步骤：

20、将至少一颗待测电阻置入上述任一所述的电阻质量分析装置中的pcb板上；

21、预处理装有待测电阻的pcb板，形成相应测试类型的待测电阻材料，测试类型包括银迁移测试、吸水率测试和镭射切割参数测试中的至少一种；

22、上电电阻质量分析装置，并配置记录仪；

23、获取记录仪记载的多组参数，参数包括电流值和/或电压值和对应的时刻值；根据多组参数分析待测电阻的材料差异与质量差异。

24、可选的，当测试类型为银迁移测试时，在将至少一种待测样品置入上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上之前包括：

25、制备银迁移测试样品；

26、其中，银迁移测试样品包括基板、位于基板上对称设置的第一电极和第二电极，以及对称设置的第一焊接电极和第二焊接电极，第一电极和第二电极均包括l型电极部和竖形连接部，两个l型连接部以图形“┘└”设置，竖形连接部位于l型电极部的“横”的尾部，与l型连接部中的“竖”平行设置；第一焊接电极与第一电极中的竖形连接部搭接，第二焊接电极与第二电极中的竖形连接部搭接；第一焊接电极和第二焊接电极的材料均为免电镀银电极材料；

27、将至少一种待测样品置入如上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上包括：

28、将银迁移测试样品的第一焊接电极通过导线与pcb板上的第一引脚连接，将第二焊接电极通过导线与pcb板上的第二引脚连接；

29、预处理装有待测样品的pcb板，形成相应测试类型的待测样品包括：

30、将装有银迁移测试样品的pcb板置于去离子水或纯水中；

31、获取记录仪记载的多组参数，参数包括电流值和/或电压值和对应的时刻值；根据多组参数分析待测电阻的材料差异与质量差异包括：

32、获取电流值和对应的时刻值，并当电流值大于第一预设值时断开市电电源；

33、基于电流值到达第一预设值的时间长短分析待测样品的银迁移情况。

34、可选的，制备银迁移测试样品包括：

35、在基板上形成横向与纵向的刻痕线；

36、在基板的一侧表面印刷形成第一焊接电极和第二焊接电极，并进行干燥；

37、在基板的一侧表面印刷形成第一电极和第二电极，第一电极与第一焊接电极搭接，第二电极与第二焊接电极搭接，并进行干燥，高温烧结，形成印刷半成品；

38、对印刷半成品进行折条，再进行折粒，形成粒状半成品；

39、选择一玻璃纤维板，用毛刷在玻璃纤维板的表面刷一层树脂漆；

40、将粒状半成品的基板的背面与玻璃纤维板刷有树脂漆的一侧贴合，并进行烘烤，形成银迁移测试样品。

41、可选的，当测试类型为吸水率测试时，在将至少一颗待测电阻置入上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上之前包括：

42、制备吸水率测试电阻，其中，吸水率测试电阻为片式电阻；

43、将至少一颗待测电阻置入上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上包括：

44、将片式电阻通过回流焊方式与pcb板连接；

45、预处理装有待测电阻的pcb板，形成相应测试类型的待测电阻，包括：将所述pcb板蒸煮第一预设时间，并静置第二预设时间；其中，可以将pcb板放入去离子水或纯水中蒸煮8h，或放入121℃、100％rh、2个大气压的pct仪器中蒸煮8h，蒸煮完成后取出pcb板，用无尘纸吸干表面水珠，并在实验室环境(23℃±2℃，35％rh～75％rh)下静置1h；

46、获取记录仪记载的多组参数，参数包括电流值和/或电压值和对应的时刻值；根据多组参数分析待测电阻的材料差异与质量差异包括：

47、获取多组电流值、电压值和对应的时刻值；

48、根据每一时刻的电流值和电压值计算时刻的实际电阻值，并计算实际电阻值与标称电阻值之间的变化率；

49、根据变化率分析片式电阻保护材料的品质。

50、可选的，当测试类型为镭射切割参数测试时，在将至少一颗待测电阻置入上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上之前包括：

51、制备不同镭射切割参数下的测试电阻，其中，镭射切割参数测试电阻为片式电阻；

52、将至少一颗待测电阻置入上述任一的电阻质量分析装置中的pcb板上包括：

53、将片式电阻通过回流焊方式与pcb板连接；

54、预处理装有待测电阻的pcb板，形成相应测试类型的待测电阻，包括：将所述pcb板置于第一预设温度的烤箱中烘烤第三预设时间；其中，可以将pcb板置于155℃温度的烤箱中烘烤1h；

55、获取记录仪记载的多组参数，参数包括电流值和/或电压值和对应的时刻值；根据多组参数分析待测电阻的材料差异与质量差异包括：

56、获取多组电流值、电压值和对应的时刻值；

57、根据每一时刻的电流值和电压值计算时刻的实际电阻值，并计算实际电阻值与标称电阻值之间的变化率；

58、根据变化率分析镭射切割参数对片式电阻的阻值的影响。

59、本发明实施例的技术方案，通过提出一种电阻质量分析装置及其分析方法，分析装置中，通过记录仪的设置，以及pcb板上多组引脚的设置，能够连续对待测电阻的阻值进行实时监测，从而能够在银迁移测试、吸水性测试以及镭射切割参数测试的过程中，实时观测测试过程，并基于测试过程中得到的相应阻值公差分析待测电阻中电阻材料的质量情况。由于pcb板上设置了多组引脚，从而在测试过程中可以设置多个对照组，同时对多组电阻进行测试，无需像现有技术中对单个电阻进行单一测试，效率低下，也不会出现现有技术中对照组和测试组不能同时在同一测试中进行，使得两组测试环境有偏差导致测试结果不准确的问题。

60、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。