CN102053206A - 电路板测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种电路板测试装置，用于测试包括金属弹片和电连接点的电路板。所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通。所述电路板测试装置包括至少一个施压器、一个驱动器、一个测试电路和一个处理器。所述驱动器用于驱动所述施压器靠近或远离所述电路板以向所述电路板的金属弹片施加压力以使得金属弹片与电连接点相接触或相脱离。所述测试电路用于测试所述电路板的金属弹片是否与电连接点相导通。所述处理器用于根据所述驱动器的位移以及测试电路测得的金属弹片与电连接点的导通情况判定所述电路板的金属弹片是否合格。本技术方案还提供一种使用上述电路板测试装置进行电路板测试的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电路板测试技术领域，尤其涉及一种可得到全面的检测结果的电路板测试装置及测试方法。
背景技术
随着电子整机产品向多功能、小型化、密集型、智能化方向的发展，薄膜开关在智能化仪表、数控机床、电子衡器以及众多其它电子产品中得到越来越广泛的应用。详情请参阅熊祥玉发表于网印工业1998年第1期的文献薄膜开关技术入门。
弹片式薄膜开关以其良好的手感而得到尤其广泛的应用。弹片式薄膜开关包括位于电路板的导电部位(例如金手指)上方的金属弹片，该金属弹片的中心点向远离电路板的方向凸起。使用时，该金属弹片依次经历形变阶段、导通阶段和形变恢复阶段。形变阶段即金属弹片开始发生形变，其中心点向靠近电路板的方向移动的阶段。形变阶段中，金属弹片未接触电路板的导电部位，此时，弹片式薄膜开关应该处于断开状态，若闭合，则说明该金属弹片的弹性不足，即弹性系数没有达到预定值，使用时手感不佳。导通阶段即金属弹片已形变并接触到电路板的导电部位，此时，弹片式薄膜开关应该处于闭合状态，若断开，则说明说明金属弹片与电路板的导电部位之间存在胶层碎屑等可能影响该弹片式薄膜开关的导通性能的异物。形变恢复阶段即金属弹片的中心点向远离电路板的方向移动的阶段。在形变恢复阶段中，金属弹片应与电路板的导电部位脱离接触，弹片式薄膜开关应该处于断开状态，若闭合，也说明该金属弹片的回弹力不足，即弹性系数过大，对力的变化反应不明显。以上弹性不足或回弹力不足的金属弹片的弹性系数不在规定范围内，都属于不合格产品。
弹片式薄膜开关形成于电路板上之后，通常要对其进行测试以淘汰不良品。现有的测试方法是采用人工或气缸敲击该金属弹片，若将该金属弹片按压下时，测试电路检测到该处有电流通过，则认为该弹片式薄膜开关合格。然而，采用上述方法进行测试，仅能检测到该弹片式薄膜开关在整个测试过程中是否能实现导通，而不能检测出该弹片式薄膜开关的弹性系数是否在规定的范围内。
因此，有必要提供一种可得到全面的检测结果的电路板测试装置及测试方法。
发明内容
一种电路板测试装置，用于测试包括金属弹片和电连接点的电路板。所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通。所述电路板测试装置包括至少一个施压器、一个驱动器、一个测试电路和一个处理器。所述驱动器用于驱动所述施压器靠近或远离所述电路板以向所述电路板的金属弹片施加压力以使得金属弹片与电连接点相接触或相脱离。所述测试电路用于测试所述电路板的金属弹片是否与电连接点相导通。所述处理器用于根据所述驱动器的位移以及测试电路测得的金属弹片与电连接点的导通情况判定所述电路板的金属弹片是否合格。
一种电路板测试方法，包括步骤：提供待测试的电路板和如上所述的电路板测试装置，所述待测试的电路板包括金属弹片和电连接点，所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通；将所述测试电路连接于所述电路板，并使所述施压器恰与所述金属弹片相接触；驱动器驱动所述施压器发生靠近电路板方向的位移，直至所述测试电路检测到金属弹片与电连接点相导通后使得驱动器驱动施压器远离电路板，处理器根据金属弹片与电连接点导通时驱动器的位移以及施压器远离电路板后测试电路检测的金属弹片与电连接点的导通情况判定金属弹片是否合格。
本技术方案的电路板测试装置包括驱动器、测试电路和处理器，所述处理器可综合处理来自所述驱动器的位移信息以及来自测试电路的导通信息，从而使用本技术方案提供的电路板测试装置进行电路板测试时，不仅可测试该电路板的金属弹片能否实现与电连接点的导通，还可筛选并淘汰弹性系数不在规定范围内的金属弹片。
附图说明
图1是本技术方案实施例提供的电路板测试装置的结构示意图。
图2是本技术方案实施例提供的电路板测试装置的连接示意图。
图3是本技术方案实施例提供的施压器的剖面示意图。
图4是使用本技术方案实施例提供的电路板测试装置进行电路板测试的示意图。
图5是使用本技术方案实施例提供的电路板测试装置进行电路板测试的另一示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本技术方案提供的电路板测试装置及测试方法进行详细描述。
请一并参阅图1和图2，一种电路板测试装置100，用于测试包括金属弹片和电连接点的电路板，所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通。所述电路板测试装置100包括一个机台10、一个控制器20、一个驱动器30、至少一个施压器40、一个测试电路50和一个处理器60。
所述机台10包括一个承载板11、两个滑轨12以及一个移动板13。所述承载板11用于承载所述电路板。所述两个滑轨12均垂直于所述承载板11设置，用于引导移动板13相对于承载板11移动的方向。所述移动板13滑动连接于所述滑轨12并与所述承载板11相对，从而可沿所述滑轨12向靠近或远离承载板11方向移动。所述移动板13靠近所述承载板11，且具有相对的第一表面130和第二表面131，所述第一表面130靠近承载板11，第二表面131远离承载板11。所述移动板13还具有至少一个贯穿所述第一表面130和第二表面131的通孔132。
所述控制器20用于控制所述驱动器30。
请一并参阅图1至图3，所述至少一个施压器40设置于所述移动板13，且与所述移动板13的至少一个通孔132一一对应。本实施例中，所述施压器40的数量为两个，当然，所述施压器40的数量及分布方式可根据实际待测试的电路板的金属弹片的数量及分布方式而做相应的改变。所述驱动器30在控制器20控制下驱动所述移动板13移动，所述移动板13带动至少一个施压器40发生靠近或远离电路板方向的位移以向金属弹片施加压力或不再施加压力。所述驱动器30可为马达、气缸等，其与所述移动板13机械连接。
每一施压器40均包括外壳41、弹性件42和施压杆43。所述外壳41固设于所述移动板13的通孔132。所述外壳41包括相连接的端部410和主体部411。所述端部410位于远离所述承载板11的一侧，且承载于承载板11的第二表面131。所述主体部411穿过所述移动板13的通孔132并与所述承载板11相对。所述端部410可为圆柱体形，其直径大于所述通孔132的孔径。所述主体部411也可为圆柱体形，其直径略小于所述通孔132的孔径。所述外壳41还具有相连通的第一收容孔412和第二收容孔413。所述第一收容孔412远离承载板11，其具有相连接的第一底壁414、第一侧壁415和第二底壁416。所述第二收容孔413靠近所述承载板11，其具有与所述第二底壁416相连接的第二侧壁417。所述第二收容孔413的孔径略小于所述第一收容孔412的孔径。本实施例中，所述第一收容孔412和第二收容孔413均位于所述主体部411。当然，所述第一收容孔412还可延伸至所述端部410。
所述弹性件42位于所述外壳41的第一收容孔412内。所述弹性件42可为弹簧、弹片等。本实施例中，所述弹性件42为弹簧，其弹性系数为K1。所述弹性件42具有相对的第一端部420和第二端部421，所述第一端部420与所述第一收容孔412的第一底壁414相抵靠，所述第二端部421连接于所述施压杆43。
所述施压杆43可移动的设置于所述外壳41的第一收容孔412，且连接于所述弹性件42，用于与所述金属弹片相互作用。所述施压杆43包括相对的移动端430和施压端431，所述移动端430和施压端431的横截面分别与第一收容孔412和第二收容孔413的横截面相对应。所述移动端430位于所述外壳41的第一收容孔412内，且可在第一收容孔412内移动。具体的，当施压器40不受驱动时，移动端430承载于第一收容孔412的第二底壁416。施压端431穿过所述外壳41的第二收容孔413并暴露于外壳41外部，用于与所述金属弹片接触并对其施压。
所述测试电路50用于测试待测电路板的金属弹片是否与电连接点相导通。所述测试电路50可设置于机台10，其可包括电源(图未示)、电阻(图未示)、电容(图未示)以及多个测试探针51。所述测试探针51用于与金属弹片附近的测试点接触以进行测试。当测试探针51有电流通过时，则说明金属弹片与电连接点相导通。
所述处理器60与所述控制器20和测试电路50电连接，用于接收来自控制器20中与驱动器30有关的工作数据以及来自测试电路50的测试结果。所述与驱动器30有关的工作数据包括在驱动器30的作用下移动板13的位移大小，也就是施压器40的位移大小。所述测试电路50的测试结果包括待测电路板的导通情况。处理器60根据移动板13的位移的大小与待测电路板的导通情况判定电路板的金属弹片是否在某一特定范围的压力下与电连接点相接触，并在压力减小时以及没有压力时与电连接点脱离接触。所述处理器60可为单片机等，其也可设置于机台10。
请一并参阅图1、图4和图5，使用本技术方案实施例提供的电路板测试装置100进行测试时，可包括以下步骤：
第一步，提供一个待测试的电路板200。
所述电路板200具有一个待测表面201和至少一个金属弹片202。所述待测表面201上具有至少一个电连接点203。所述至少一个电连接点203与所述至少一个金属弹片202一一对应，每一电连接点203均位于待测表面201与与之对应的金属弹片202之间。每一金属弹片202均自所述待测表面201向外凸起，且其中心处与与之对应的电连接点203的间距为D。每一金属弹片202的两侧均具有第一测试点204和第二测试点205。
第二步，将所述测试电路50连接于所述电路板200，并使所述施压器40接触所述金属弹片202且不施压于所述金属弹片202。
可先将电路板200承载于承载板11，使电路板200的待测表面201与移动板13相对，再使所述测试电路50的测试探针51与金属弹片202的第一测试点204和第二测试点205相接触，最后通过驱动器30调整所述施压器40的位置，使所述施压器40的施压杆43恰接触所述金属弹片202且不施压于所述金属弹片202，即，所述金属弹片202不产生弹性变形。
第三步，在控制器20的控制下，所述驱动器30驱动所述施压器40发生靠近电路板200方向的位移，直至所述测试电路50检测到金属弹片202与电连接点203相接触，即实现电路板200的导通后使得驱动器30驱动施压器40远离电路板200直至回复至开始测试之前的位置，在这个过程中处理器60根据电路板200导通时驱动器30的位移信息判定电路板200的金属弹片202的导通状态是否合格，并根据施压器40远离电路板200后金属弹片202是否脱离电连接点203判定电路板200的金属弹片202的不导通状态是否合格。
具体地，通过所述驱动器30驱动所述移动板13沿所述滑轨12向靠近承载板11方向移动，施压杆43从与金属弹片202相接触的状态变化至施压于金属弹片202的状态。在施压杆43施压于金属弹片202的同时，金属弹片202受压后产生的弹性回复力使得弹性件42也被压缩并产生弹性形变。如此直至金属弹片202与电连接点203相导通，设此时金属弹片202发生的弹性变形为D，金属弹片202的弹性系数为K2，所述施压器40发生位移为L，弹性件42产生的弹性变形为X。此时存在关系式：
L＝X+D
K2*D＝K1*X
整理上述两个关系式，可以得到关系式：L＝K2*D/K1+D
所述处理器60根据200导通时所述驱动器30的位移信息判定电路板200的金属弹片202的导通状态是否合格。若指定金属弹片202的弹性系数K2的大小为M到N之间为合格时，那么，仅在施压器40发生的位移L为(M*D/K1+D)到(N*D/K1+D)之间时，处理器60判定金属弹片202的导通状态合格，若施压器40的L在这个范围之外，则判定金属弹片202的导通状态不合格。并且，当施压器40发生远离电路板200的位移后，处理器60根据测试电路50测试得到的电路板200的金属弹片202与电连接点203是否导通的状况判定电路板200的金属弹片202的不导通状态是否合格。当施压器40脱离金属弹片202后，与电连接203点脱离接触的金属弹片202则被处理器60判定为合格。也就是说，在施压器40脱离金属弹片202后，测试电路50测试电路板200处于不导通状态则判定电路板200合格，反之则不合格。
本技术方案的电路板测试装置100包括驱动器30、测试电路50和处理器60，所述处理器60可综合处理来自所述驱动器30的位移信息以及来自测试电路50的导通信息，从而使用本技术方案提供的电路板测试装置100进行测试时，不仅可测试该电路板的金属弹片能否实现与电连接点的导通，还可筛选并淘汰掉弹性系数不在规定范围内的金属弹片。
以上对本技术方案的电路板测试装置及测试方法进行了详细描述，但不能理解为是对本技术方案构思的限制。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电路板测试装置，用于测试包括金属弹片和电连接点的电路板，所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通，所述电路板测试装置包括至少一个施压器、一个驱动器、一个测试电路和一个处理器，所述驱动器用于驱动所述施压器靠近或远离所述电路板以向所述电路板的金属弹片施加压力以使得金属弹片与电连接点相接触或相脱离，所述测试电路用于测试所述电路板的金属弹片是否与电连接点相导通，所述处理器用于根据所述驱动器的位移以及测试电路测得的金属弹片与电连接点的导通情况判定所述电路板的金属弹片是否合格。
2.如权利要求1所述的电路板测试装置，其特征在于，所述施压器包括外壳、弹性件和施压杆，所述弹性件位于所述外壳内，所述施压杆可移动的设置于该外壳，且连接于所述弹性件，所述施压杆用于与所述金属弹片相接触。
3.如权利要求2所述的电路板测试装置，其特征在于，所述外壳具有相连通的第一收容孔和第二收容孔，所述第一收容孔远离所述电路板，所述第二收容孔靠近所述电路板，所述弹性件位于所述第一收容孔内，所述施压杆包括相对的移动端和施压端，所述移动端位于所述外壳的第一收容孔内，用于与弹性元件相连接，所述施压端穿过所述第二收容孔并暴露于外壳外部，用于与所述金属弹片接触并对其施压。
4.如权利要求3所述的电路板测试装置，其特征在于，所述第一收容孔的孔径大于第二收容孔的孔径，所述移动端的尺寸与第一收容孔的尺寸相配合，所述施压端的尺寸与第二收容孔的尺寸相配合。
5.如权利要求1所述的电路板测试装置，其特征在于，所述电路板测试装置还包括移动板和承载板，所述承载板用于承载所述电路板，所述至少一个施压器固设于所述移动板，所述驱动器与所述移动板机械连接，用于驱动所述移动板相对于承载板移动而使得所述至少一个施压器向靠近或远离电路板的方向移动。
6.如权利要求5所述的电路板测试装置，其特征在于，所述移动板具有至少一个通孔，所述至少一个施压器与至少一个通孔一一对应，所述每一施压器均固设于与之对应的一个通孔内。
7.如权利要求5所述的电路板测试装置，其特征在于，所述电路板测试装置还包括滑轨，所述移动板设置于所述滑轨，所述滑轨垂直于所述承载板设置，用于引导所述移动板相对于所述承载板移动的方向。
8.一种测试方法，包括步骤：
提供待测试的电路板和如权利要求1所述的电路板测试装置，所述待测试的电路板包括金属弹片和电连接点，所述金属弹片用于在压力作用下发生形变以与电连接点相接触从而实现电路板的导通；
将所述测试电路连接于所述电路板，并使所述施压器恰与所述金属弹片相接触；
驱动器驱动所述施压器发生靠近电路板方向的位移，直至所述测试电路检测到金属弹片与电连接点相导通后使得驱动器驱动施压器远离电路板，处理器根据金属弹片与电连接点导通时驱动器的位移以及施压器远离电路板后测试电路检测的金属弹片与电连接点的导通情况判定金属弹片是否合格。
9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，当金属弹片与电连接点导通时，驱动器的位移在预设位移区间范围，当施压器远离电路板后，测试电路检测金属弹片与电连接点不导通，则判定电路板的金属弹片合格。
10.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，当所述施压器恰与所述金属弹片相接触时，所述金属弹片不产生弹性变形。
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