如何高效解决PCBA高精密电阻开尔文测试选针问题?

zhangping2019

开尔文四线检测（Kelvin Four-terminalsensing）也被称之为四端子检测(4T检测， 4T sensing)、四线检测或4点探针法，它是一种电阻抗测量技术，使用单独的对载电流和电压检测电极，相比传统的两个终端（2T）传感能够进行更精确的测量。四线检测的关键优点是分离的电流和电压的电极，消除了布线和接触电阻的阻抗，在 PCBA 制造行业的高精密电阻检测中广泛应用，如汽车电子、仪器仪表、通讯产品等等。

它通过测试仪器中特殊的电桥来实现高精度的测量，通常应用在对小阻值电阻和高精密电阻的测量中。例如一个电阻阻值是 2.5 欧姆，采用传统测量方法，接触电阻和测量线路的累计损耗就可达几欧姆，因此无法实现精准测量，这时就需要采用 Kelvin 测试方法。

Kelvin 测试方法对 PCB 电路的要求为：待测电阻每个引脚所连接的网络需要设置两个测试点位置，因此，一个电阻就需要有4个测试点；而普通测试法中，一个电阻每个引脚的网络只需要一个测试点，即一个电阻只需两个测试点位置。下图是一个电阻做四线测量的测点示意图。

图一

为了满足四线检测的需求，首先需要对目标测试元件引脚所连接的电路网络进行选点，以满足所需求的测试点数量。如果是一个个去找电阻及其引脚所在网络中满足条件的测试点，对于工程师而言，不仅工作量大，而且难度高，因此，人工选点效率低下且所选针点不一定最优，潜在更高的ICT治具成本。

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首先，针对需要做四线测量的元件，在软件中进行定义。例如：四线测量对象为0Ω<R≤10Ω的电阻，那么在下图二查找元件对话框中点击“添加”选择RES*类型的器件；

图二

在下图三中设定查找条件参数；

图三

通过以上步骤即可完成电阻元件Kelvin分配，查找结果见下图四；

图四

现在已完成元件定义，接着就可以在软件中执行自动选点。软件会自动对筛选出的所有电阻元件的各个引脚所在网络选两个测试针点，详情可在选针结果报告界面查看。

注：缺省的选点规则已在软件中配置 Kelvin 测试条件，见下图五。如果是用户自行添加的选点规则，请确认是否有如下 KELVIN 测试针点数量要求，否则需要先添加后再执行自动选点。

图五