四线测试原理分析课件资料
电容电阻及四线测试原理
四线测试原理
Kelvi n探针
电压计
定流源
I为恒流源,R1R3和R2R4分别为两个低阻针的
电阻法和电容及四线 测试原理
飞针客服：
电阻法测试原理
电阻法测试原理：欧姆定律原理：R=U/I
电阻法测试测试开路：通过两根探针同 时接触网络的端点进行通电，所获得的电阻 与设定的开路电阻比较，从而判断开路与否。
电阻法测试测试开路
A C B
D RAB之電阻值：1.5Ω RAC之電阻值：1.8Ω RAD之電阻值：1.6Ω
电容法测试原理
A + + + + + + + + d ε
S
ε
+ σ
σ
电容公式：C = εS / 4πkd
电容法测试原理
C1
S1 S2 S3
d
C1’
C1” C2
S4
C4 C5
SComp 5 Side
ε
C3
VCC/GND 1：如果net1没有开路,则C1=C1’=C1”;否则C1=C1’+C1” 2:如果net2与net3短路，则C2=C3，且其值变大
设定开路电阻为20 Ω,当RAB> 10 Ω,则AB为开路 设定开路电阻为20 Ω,当RAC> 10 Ω,则AB为开路 设定开路电阻为20 Ω,当RAD> 10 Ω,则A试次数为X
电阻法测试短路
• 原理：R=U/I
A B net 1 net2 D E G H J K M net 3 P
C
R12之電阻值： +∞ R13之電阻值： +∞ R23之電阻值： +∞
F
L
四线式测试原理
１．导通抵抗值测定印刷电路板的导通抵抗R ，是通过测定 在DUT （D evice U nder T est 检查对象物，此时为印刷电路板）的net 上输入试验电流I 所引起的下降电流V ，除以电流值来计算（R=V/I 、根据欧姆法则）。
导通抵抗测定的种类有4线2端子测定法和4线4端子测定法两种，EMMA 测试机可对应此两种方法。
１－１ 4线2端子测定4线2端子测定法，进行抵抗测定不会受导线或探针的导通抵抗的影响。
上图用电气图表示，请参照下图。
由于电压计V 的输入抵抗大，从定电流源输出的电流I 基本上不通过电压计，而是全部流入被测线路板。
因此，电压计定電流源電圧計 DUTVI電圧降下Vリードの導通抵抗DUT４線２端子測定法電圧計 定電流源测出来的下降电压V 变成如虚线箭头所示位置值，由于不受定电流源和探针之间导通抵抗的影响，因此可以相对高精度地测定抵抗值。
但是，由于探针和DUT 之间存在接触抵抗，抵抗值变小时，忽略接触抵抗部分需要做一些补正。
１－２ ４線４端子測定4线2端子测定法测试抵抗值相对较大的DUT 时精确度较高，但是DUT 抵抗值相对较小时，则无法忽略探针和DUT 之间的接触抵抗，无法充分补正，精确度则会下降（如下图）。
针对这一点，可以使用4线4端子测定法。
4线4端子测定法，正如下图所示，接触抵抗的影响消失，可进行误差极小的抵抗测定。
4线4端子测定法是把一根探针头部进行超细微加工，通过分割定电流源的输入输出端子（Source or Force ）和电压计的输入端子（Sense ），使用ケルビン探针来实现。
Vプローブの接触抵抗リードの導通抵抗Vプローブの接触抵抗リードの導通抵抗電圧計 定電流源I電圧計 定電流源I電圧降下V電圧降下V２．絶縁抵抗測定在导通抵抗测定中，被测定抵抗值很小时，可高精度测定。
但是抵抗值大（接近或超过电压计的入力抵抗）时，使用此方法，则无法忽略电压计里的流入电流，无法准确测定。
2013年电设触摸板资料—四线测电阻
1引言数字万用表测量电阻是通过测量恒流源电流I流过被测电阻RX所产生的电压Vx 实现的。
通过对Vx数字化及小数点移位便可得到Rx的数字化值。
原理框图如图1：测试时，恒流源电流I通过Hi－Lo端和测量线馈送至被测电阻Rx，电压测量端S1、S2通过短路线接至Hi－Lo端。
数字万用表实际测量到的电阻值包括被测电阻Rx及馈线电阻RL1和RL2。
当测量的电阻阻值较小时，馈线电阻产生的误差就不容忽视。
如何用现有的数字万用表精确测量阻值很小的电阻是工程技术人员经常遇到的问题。
2四线测量四线测量是将恒流源电流流入被测电阻R的两根电流线和数字万用表电压测量端的两根电压线分离开，使得数字万用表测量端的电压不再是恒流源两端的直接电压，如图2所示。
从图中可以看出，四线测量法比通常的测量法多了两根馈线，断开了电压测量端与恒流源两端连线。
由于电压测量端与恒流源端断开，恒流源与被测电阻Rx、馈线RL1、RL2构成一个回路。
送至电压测量端的电压只有Rx两端的电压，馈线RL1、RL2电压没有送至电压测量端。
因此，馈线电阻RL1和RL2对测量结果没有影响。
馈线电阻RL3和RL4对测量有影响，但影响很小，由于数字万用表的输入阻抗（MΩ级）远大于馈线电阻（Ω级），所以，四线测量法测量小电阻的准确度很高。
不过，四线测量中的恒流源电流的精确度非常关键。
建议采用外加的更稳定的恒流源电流；应注意的是，外加的恒流源电流的大小要与数字万用表恒流源电流的大小相等。
我们采用的外加的恒流源电流由高精密基准电压源MAX6250、运放及扩流复合管组成，如图3所示。
电压源MAX6250的温漂≤2ppm/℃，时漂ΔVout/t＝20ppm/1000h。
I取800μA～1mA，R是极低温漂线绕电阻（若取I＝1mA，R＝5kΩ），这时I 的温漂和时漂相当于MAX6250的水平。
3馈线电阻补偿馈线电阻补偿法通常采用三线制接法，被测电阻与接地的线相接。
原理如图4所示。
【开尔文四线检测】
开尔文四线检测Kelvin Four-terminal sensing开尔文四线检测（Kelvin Four-terminal sensing）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。
开尔文四线检测被用于一些欧姆表和阻抗分析仪，并在精密应变计和电阻温度计的接线配置。
也可用于测量薄膜的薄层电阻。
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。
四线检测感应也被称为开尔文（Kelvin）检测，威廉·汤姆森·开尔文勋爵（William Thomson, Lord Kelvin）在1861年发明的开尔文电桥测量低电阻。
每两线连接，可以称得上是Kelvin连接。
原理假设我们希望一些组件位于一个显着的距离从我们的欧姆表测量电阻。
这种情况下会产生问题，）连接的欧姆表被测量组件因为欧姆表测量所有的电路回路中的电阻，它包括导线的电阻（Rwire）：（Rsubject通常情况下，导线的电阻是非常小的（仅几欧姆的导线上的压力表（大小），主要取决于每数百英尺），但如果连接线很长，和/或待测组分有一个非常反正低电阻，引入线电阻测量误差将是巨大的。
在这样的情况下的电阻测量主体的一个巧妙的方法，涉及的电流表和电压表的使用。
我们知道，从欧姆定律，电阻等于电压除以电流（R = E / I）。
因此，我们应该能够确定电阻的主体成分，如果我们测量的电流通过，并且两端的电压下降电流在电路中的所有点相同，因为它是一个串联回路。
因为我们只测量电压下降的整个主体电阻（而不是导线的电阻）。
不过，我们的目标，是从远处来衡量这个主题性，所以我们必须位于电压某处附近电流表，由另一对含有电阻的导线跨接受阻力：起初，我们似乎已经失去了任何电阻测量这种方式的优点，因为现在电压表测量电压通过长着一双引入杂散电阻（电阻）线，再次进入测量电路。
物理学中电容物理学中电阻及四线测试原理
选择合适的测试仪器
选用高精度的电容表、电阻表 以及四线测试仪，确保测量结 果的准确性。
制定实验步骤
按照电路连接、仪器调试、数 据测量、数据记录等步骤进行
实验。
数据采集和处理方法
数据采集
在实验过程中，对电容、电阻以 及四线测试的数据进行实时采集，
并记录实验条件、仪器参数等相 关信息。
数据处理
对采集到的数据进行整理、筛选和 计算，得出电容、电阻以及四线测 试的各项指标和参数。
电阻分类及特点
线性电阻
线性电阻的阻值不随电压 或电流的变化而变化，其 伏安特性曲线是一条直线。
非线性电阻
非线性电阻的阻值随电压 或电流的变化而变化，其 伏安特性曲线是一条曲线。
特殊电阻
包括热敏电阻、光敏电阻、 压敏电阻等，它们的阻值随 温度、光照、压力等外界因 素的变化而变化。
电阻在电路中的作用
传感器与测量
电容和电阻传感器广泛应用于温度、压力、位移等物理量的测量。
四线测试法在工程领域应用
精确测量
四线测试法通过消除引线电阻和接触电阻的影响，提高了电阻测 量的精确度。
半导体器件测试
在半导体器件制造和测试过程中，四线测试法用于精确测量微小电 阻值。
质量控制与可靠性评估
四线测试法在产品质量控制和可靠性评估中发挥重要作用，确保产 品性能符合设计要求。
选择合适的电流源和电压表，以确保 测量精度和安全性。
在进行长时间连续测量时，应定期检 查测试线和接口的连接情况，确保测 量稳定性。
04 电容与电阻关系探讨
电容对电阻影响分析
电容充电和放电过程中，会产生瞬态电流，从而影响电阻的电压降和功率消耗。
电容的容抗随频率变化，与电阻串联或并联时，会改变电路的总阻抗，进而影响电 路性能。
四线测试原理
四线测试原理四线测试原理是指利用四条线（A、B、C、D）进行测试的一种原理。
通过对被测物体的四条边进行测试，可以得出被测物体的一些特性和参数，从而对其进行分析和评估。
四线测试原理在工程领域有着广泛的应用，下面将详细介绍四线测试原理的相关内容。
首先，四线测试原理的基本概念是指利用四条线对被测物体进行测试。
这四条线可以是任意的直线，通常选取的是物体的四条边。
通过对这四条线进行测试，可以得到物体的一些特性，比如长度、角度、形状等。
这些特性对于工程设计和质量控制都有着重要的意义。
其次，四线测试原理的实施需要一定的测试设备和方法。
通常情况下，可以利用激光测距仪、角度测量仪等设备对被测物体的四条边进行测试。
在测试过程中，需要保证测试设备的精度和稳定性，以确保测试结果的准确性。
同时，还需要制定合理的测试方案和方法，以便能够全面而有效地对被测物体进行测试。
另外，四线测试原理的应用范围非常广泛。
在工程设计中，可以利用四线测试原理对零部件的尺寸和形状进行测试，以确保其符合设计要求。
在质量控制中，也可以利用四线测试原理对成品进行检测，以保证产品质量。
此外，在科研领域和实验室中，四线测试原理也被广泛应用于各种实验和研究中。
最后，四线测试原理在实际应用中需要注意一些问题。
首先，需要选择合适的测试设备和方法，以确保测试的准确性和可靠性。
其次，需要严格控制测试过程中的误差和干扰因素，以确保测试结果的真实性。
同时，还需要对测试数据进行合理的处理和分析，以得出准确的结论和评估。
总之，四线测试原理是一种重要的测试原理，其在工程领域有着广泛的应用。
通过对被测物体的四条线进行测试，可以得到物体的一些特性和参数，从而对其进行分析和评估。
在实际应用中，需要注意选择合适的测试设备和方法，严格控制误差和干扰因素，以确保测试结果的准确性和可靠性。
四线测试原理的应用将为工程设计和质量控制提供重要的技术支持。
电测机四线资料
Mason四线测量的设计特色
测量可低至 1mΩ ； 测量精度可高达0.1mΩ ；
最小PAD SIZE :16mil
备注：为提高可测率，通常建议绿油前测试。
1
1
THE END
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?对于通孔阻值的测试结果分析可以根据公司的pth电镀能力给出一个合适的低阻开路门槛值超出该值的板则可以判断为有开路退货风险可将该部分板进行回流焊实验如果按照客户的回流焊曲线实验后阻值发生明显的提高则可以确认该板具有开路风险需做报废处理如果回流焊后阻值没有发生明显的变化可以适当地调整低阻开路门槛值直至找到一个合理的数值
原理:
从图中可以看出：四线测量法是在被测PCB线路设定 四测试点,比通常的测量法多了两根馈线，断开了电压 测量端与恒流源两端连线。其中一回路作为电流供给, 另一回路作为高阻抗测量。恒流源与被测电阻Rx、馈 线RL1 、RL2构成一个回路。送至电压测量端的电压 只有Rx 两端的电压,馈线RL1 、RL2电压没有送至电压 测量端。因此,馈线电阻RL1和RL2对测量结果没有影 响。馈线电阻RL3和RL4对测量有影响,但影响很小,由 于电压测量回路的输入阻抗(MΩ 级) 远大于馈线电阻 (Ω 级) ,所以,四线测量法测量小电阻的准确度很高。 用这种测试方法，排线阻抗、接触阻抗等内部阻抗皆 可忽略，因此可精确测得被测PCB之微小阻值。
PCB四线测试介绍
2011年12月22日大族明信修订
1
前言
随着电子技术的迅猛发展，印制线路板（PCB）的制作层数越来越高、线路 密度越来越密、焊盘尺寸越做越小，客户对板的要求越来越严。通常情况下， PCB 的开短路测试测试参数值中的开路阻抗设为20Ω，线路阻值大于20Ω时 机器判断为开路，小于20Ω时机器判断为合格，对于阻值小于20Ω的线路则 无法精确测试出其实际电阻值，20Ω以下的线路成为测试盲区。在实际生产 中发现PCB的某些缺陷，如孔内无铜、空洞、铜薄、线幼、线路缺口等问题 均会影响到线路阻值，当阻值小于20Ω时，用通常的开短路测试方法来测试 以上缺陷板时，测试结果显示PASS，但客户在加工成品板时经过高温焊接后 阻值发生变化，导致开路问题发生，最终导致客户投诉，严重的还需向客户 赔款。
iv测试原理
iv测试原理
IV测试是一种用于测量电路元件参数的方法，其中IV代表了
电流（I）与电压（V）。
该测试基于欧姆定律，根据元件的
电压和电流之间的线性关系，通过测量元件的电压和电流值来推断其电阻、电导和电流特性。
IV测试通常通过将待测元件连接到电源和电流测量仪上来实施。
首先，在为电压源提供适当的设置和电流量程的情况下，将电源连接到电路的输入端。
然后，通过测量仪测量电路的电压和电流。
在测试过程中，通过改变电源的电压来获得多个点上的电流和电压值。
通过绘制电流和电压的图表，我们可以获得元件的
IV曲线。
从IV曲线上，我们可以观察到电流与电压之间的关系，例如，是否存在线性关系或是否存在非线性特性（例如二极管或晶体管）。
通过分析IV曲线，我们可以获得元件的一些重要参数。
例如，我们可以通过IV曲线得出导通电阻、截止电压、饱和电流等
信息。
这些参数对于电路设计和分析非常重要，因为它们可以帮助我们了解元件的特性、响应和适用范围。
总之，IV测试利用了电压和电流之间的线性关系，通过测量
电路的电压和电流值来推断电阻、电导和电流特性。
这种测试方法在电子工程中被广泛应用，对于元件的评估、设计和性能分析至关重要。
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测试原理
2.四线测试原理，即4-wire测试
原理:
从图中可以看出：四线测量法是在被测PCB 线路设定四测试点,比通常的测量法多了两 根馈线，断开了电压测量端与恒流源两端连 线。其中一回路作为电流供给,另一回路作 为高阻抗测量。恒流源与被测电阻Rx、馈线 RL1 、RL2构成一个回路。送至电压测量端 的电压只有Rx 两端的电压,馈线RL1 、RL2 电压没有送至电压测量端。因此,馈线电阻 RL1和RL2对测量结果没有影响。馈线电阻 RL3和RL4对测量有影响,但影响很小,由于电 压测量回路的输入阻抗(MΩ 级) 远大于馈线 电阻(Ω 级) ,所以,四线测量法测量小电阻的 准确度很高。 用这种测试方法，排线阻抗、接触阻抗等内 部阻抗皆可忽略，因此可精确测得被测 PCB 之微小阻值。 AKM CONFIDENTIAL
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测试精度
1.二线制 2.四线制
即使PCB待测线路的阻值很小（通常<1 Ω,或为 mΩ级），但由于所测得的阻抗为馈线电阻，探 针电阻，接触电阻和待测线路阻值之和，因而机 器要设置10 Ω以上的导通阀值才能测得过。故无 法精确测定被测PCB 之低阻值。无法作PCB线 路精密测量,线路缺口,导通孔不良等缺陷无法测 试。
OK
NG
实际测试电阻 值15.06mΩ
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总结
根据目前产品的实际状况来看，二线测试已经 无法将线路电阻的微量变化测试出来，只有选 择使用四线测试才能将线路的细微差异判定出 来，进而对产品进行电性能测试。
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实现了精确测量，电流供给回路与电压测定回 路完全独立，其排线阻抗，探针阻抗与接触阻 抗完全忽略，所测得的阻值就是PCB本身待测线 路位置的阻值。可精确测定被测 PCB 之微小阻 值，其四线测试的测试精度可达到mΩ 级。
测量精度：1Ω
测量精度：0.1mΩ
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测试方式
1.二线制 2.四线制
一般二线制测试时，先会预设一 个断短路标准，低于某一参数时 即视为断路，此参数将会应用于 所有的线路电阻值，即所有线路 的判定参数为一致的。（正常产 品中，每根线路阻值都是不一样 的）
四线制测试时，先将所有线路的 电阻值测试出来，测试时，一一 对应每一根线路的电阻，以此来 判定线路是否OK。
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电测机四线测试原理 分析
金程缘 2014.10.09
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测试原理
1.传统两线测试原理，即OS测试
原理:
测量恒流源电流I 流过被测电阻RX 所产生 的电压Vx 实现的。 测试时,恒流源电流I 通过Hi, Lo 端和测量线 (万用表表笔引线）输送至被测电阻Rx ,电压 测量端S1 、S2 通过短路线接至 Hi, Lo 端。两根表笔即传输电流，又传输电 压。即电流，电压共用一个回路。数字万用 表实际测量到的电阻值包括被测 电阻Rx 及表笔引线电阻RL1和RL2 。当测 量的电阻阻值较 小时,表笔引线电阻产生的误差就不容忽视。 这相当于我们的双线式测试机测试原理，表 笔引线电阻相当于排线电阻，针床接触电阻 等。
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实际应用
以产品中的导通孔为例子，在 实际测试中，可以将导通孔视 为一段导体，量测此导体的电 阻。 导体上存在空洞、变薄都会影 响电阻。 进行一些实际导通孔电阻的量 测，一般导通孔的电阻值为1030mΩ，使用二线测试根本没有 办法将如此精度电阻量测出来。
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