CN102656468B - 用于对加载印刷电路板进行测试的布线板 - Google Patents

Abstract

一种布线板，该布线板用于在接受测试的电路板上的测试点位置与外部分析器之间传输信号，该布线板具有柔性触点，该柔性触点与定位在导电表面线路层上的焊盘电接触，其中，该导电表面线路层具有迹线，该迹线延伸至第二焊盘，该第二焊盘具有用于容纳电连接至外部分析器的接口销的孔。

Description

用于对加载印刷电路板进行测试的布线板

技术领域

本发明涉及用于加载印刷电路板（loaded printed circuit）的自动测试的测试固定装置（test fixture），并且更具体地，涉及如下的布线板测试固定装置设计：该布线板测试固定装置设计具有将测试探针电连接至接口探针（interface probe）的带状层。

背景技术

用于对印刷电路板进行检验的自动测试设备长期使用“针床”（bedof nails）测试固定装置，在测试期间，电路板安装于“针床”测试固定装置。该测试固定装置包括许多钉状的、装有弹簧的测试探针，这些测试探针布置成在弹簧压力下与接受测试的电路板（UUT）上的指定的测试点电接触。印刷电路板（PCB）上布置的任何特定的电路可能与其他电路不同，因此，用于与特定电路板中的测试点接触的针床布置必须针对该电路板来定制。当设计要测试的电路时，选定在测试中要使用的测试点的图案，并且在测试固定装置中构造相应的测试探针阵列。该方法通常涉及在探针板中钻削出孔的图案以便与定制的测试探针阵列匹配，然后将测试探针安装在探针板中的所钻削出的孔中。然后，将电路板安装在固定装置中，使电路板叠置在测试探针阵列上。在测试期间，使装有弹簧的测试探针与UUT上的测试点进行弹簧压力接触。电测试信号于是被从板传输到测试探针，并且随后被传输到固定装置的外部，以与对板上的电路与各测试点之间的连续性或者不连续性进行检测的高速电子测试分析器通信。

过去使用了用于使测试探针与接受测试的PCB进行压力接触以对加载印刷电路板进行测试的各种方法。这些固定装置中的一种为布线的测试固定装置，在布线的测试固定装置中，测试探针被单独布线以分离接口触点，接口触点用于将测试信号从探针传递至外部电子控制的测试分析器。作为专用固定装置的这些布线的测试固定装置通常被称为“真空测试固定装置”，这是因为在测试期间可以向测试固定装置壳体的内部施加真空，以便将电路板挤压成与测试探针接触。也能够通过使用机械装置而不是真空来制成具有类似构造的、定制的布线的测试固定装置，该机械装置用以在测试期间施加将电路板挤压成与探针接触所必需的弹簧作用力。

用于对无负载印刷电路板（bare printed circuit board）进行测试的另一种测试固定装置是所谓的格栅式固定装置，在格栅式固定装置中，板的测试侧面上的测试点与挠性销或者倾斜销接触，这些挠性销或者倾斜销能够移动或者以其他方式定位成与板上的任意图案的测试点接触并且将测试信号从该板传输至以格栅图案布置在接收器上的多组接口销。相比于定制的布线的测试固定装置，在这些格栅式测试器中，紧固定位通常不太复杂且较简单，因为不需要单独给测试探针辛苦地布线以便为所要测试的每个不同构造的电路分离接口触点；但是在格栅系统的情况下，格栅接口和测试电子装置基本上较为复杂和昂贵。

在用于无负载电路板测试的格栅式固定装置中，用于格栅阵列的布线保持不变，而不管特定电路板的构型。然而，所改变的是被称为转换器固定装置的固定装置。转换器固定装置包括底板和顶板，其中，底板具有与标准销格栅阵列中的开口的格栅图案相对应的孔图案，而顶板具有与印刷电路板上所要测试的接触点的任意非格栅图案相对应的孔图案。在顶板和底板的孔中安装有许多导电的转换器销（这些导电的转换器销可以是挠性销或者刚性倾斜销）。当转换器销行进穿过转换器固定装置时，这些转换器销被板的孔图案重新引导，以便在标准的格栅图案与对应于接受测试的电路板上的测试点的非格栅图案之间提供单独的导电路径。因为转换器销不延伸超出顶板的上表面，所以能够在转换器销与PCB上的测试焊盘之间实现非常高的接触准确度。有效的顶板能够通过顶板中的孔将转换器销精确地引导至测试焊盘。相比于对布线式测试固定装置中的测试探针重新布线，格栅式转换器固定装置的这种构造通常不太费力，因而较易于对固定装置进行定制以便适用于具有不同测试点图案的PCB。因此，当对具有各种不同形状和/或构型的印刷电路板进行测试时，通常期望使用格栅式测试固定装置。

以前的加载印刷电路板测试固定装置很昂贵并且制造起来很费时，因此，存在对用于对印刷电路板进行测试的低成本替代装置的需要（特别是对小体积应用而言）。

发明内容

本发明的一个实施例包括真空式、气动式或者机械式的加载电路板测试固定装置，该加载电路板测试固定装置具有可移动的布线板，该布线板用于在高作用力弹簧探针图案与接受测试的单元（UUT）上的测试图案之间传递测试信号。高作用力弹簧探针图案与测试固定装置的基部中的探针图案相对应，该基部中的探针图案具有足够的间隔以便容纳能够传递高弹簧作用力的、高达100密耳的弹簧作用力探针，以对加载电路板的高密度测试点布置进行测试。测试图案与接受测试的加载PCB上的高密度测试点布置相对应。

布线板包括板和定位在板上的一个或多个转接板层。转接板层包括与接受测试的单元上的测试点位置相对应的导电焊盘，导电焊盘连接至迹线。迹线与定位在转接板中的以及所述板中的孔上方的通孔接触，通孔中定位有SIP销。与加载电路板上的测试点位置接触的测试探针与转接板上的焊盘电接触，并且测试信号经由焊盘通过迹线传递至通孔，然后传递至SIP销。测试信号传递至与SIP销的底部电接触的高作用力弹簧探针。弹簧探针电连接至外部电子测试分析器，测试信号被传递至该电子测试分析器以进行分析。

在替代性实施例中，当测试探针位于弹簧探针正上方并且测试探针和弹簧探针不能够连接时，存在两个或多个转接板以及定位在顶部转接板与底部转接板之间的隔板。一个测试探针与焊盘电接触，该焊盘连接至位于弹簧探针位置上方的转接板上的迹线。该迹线与通孔接触，该通孔中被按压有SIP销形成电接触。SIP销穿过隔板和底部转接板。弹簧探针与SIP销的底部电接触。在又一替代性实施例中，转接板包括用于测试探针和SIP销两者的通孔。在该实施例中，测试探针与通孔电接触，该通孔连接至转接板上的迹线。该迹线与另一通孔电接触，该另一通孔中被按压有SIP销形成电接触。弹簧探针与SIP销的底部电接触。

参照以下的详细描述和附图将更好地理解本发明的这些特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

图1是本发明的加载板测试固定装置的局部示意截面图；

图2是本发明的替代性加载板测试固定装置的局部示意截面；

图3是本发明的另一替代性实施例加载板测试固定装置的局部示意截面图；

图4是本发明的另一替代性实施例加载板测试固定装置的局部示意截面图；

图5是本发明的另一替代性实施例加载板测试固定装置的局部示意截面图；

图6是本发明的测试固定装置的SIP销和迹线连接的细节图；

图7是本发明的替代性SIP销和迹线连接的细节图；

图8是本发明的另一替代性实施例SIP销和迹线连接的细节图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的原理的加载板测试固定装置10。测试固定装置用于将来自加载印刷电路板12的测试信号传递至电子测试分析器14。测试固定装置包括接口探针板15，接口探针板15具有定位在延伸穿过该板的孔18内的多个接口探针16。为了便于示出，图1描绘了定位在一个孔18内的单个接口探针16，然而，可理解，板15包括定位在多个孔18内的多个接口探针16，这些孔18位于横过板15的均匀格栅阵列中。接口探针16电连接至外部测试分析器14。接口探针设置在相远隔以足以容纳弹簧探针的孔图案（比如中心间隔开100密耳）中。100密耳弹簧探针应当能够传递从大约4盎司到大约6盎司范围中的足够的弹簧作用力。常规的100密耳弹簧探针由铍铜合金制成，并且包括：外容器或者管状件20；从管状件延伸的柱塞22；以及定位在管状件内部的压缩弹簧24，压缩弹簧24用于向柱塞施加偏置作用力，柱塞在弹簧压力作用下以公知的方式在管状件外往复运动。

本发明的测试固定装置还包括布线板26，布线板26包括板28，板28具有用于接口销32的定位的多个孔30。接口销32优选地为SIP销。板26上定位有转接板34，转接板34也具有用于SIP销32的孔36。板28和转接板34由非导电材料制成。在转接板34的顶表面上定位有导电焊盘38，导电焊盘38具有导电迹线40，导电迹线40延伸至定位在孔36中的通孔（via）42。在导电焊盘38的上方定位有测试探针44，测试探针44在一端上与该焊盘接触，而在相反端上与接受测试的单元12上的测试点位置46接触。测试探针44通过板、乳胶片或者工业中已知的其他方法保持在固定装置中。

在图1中示出的测试固定装置实施例中有一个转接板34。测试探针44与转接板上的连接至迹线40的焊盘38电接触。迹线与通孔42接触，并且SIP销32被按压到通孔42中形成电接触。在测试信号被传递至测试分析器14之前，测试信号从印刷电路板12上的测试点位置46经由测试探针38到达焊盘34，然后到达迹线40和通孔42，在通孔42处，测试信号被传递至销32并最终被传递至与SIP销32的端部接触的接口探针22。此外可理解，为了便于示出，图1示出了单个测试点位置和转接板34上的单个焊盘，然而，转接板34包括如根据接受测试的印刷电路板12上的测试点位置的数量所需要的一样多的焊盘、连接至通孔的迹线和SIP销、以及测试探针。布线板26允许测试信号从印刷电路板向接口探针16的格栅图案的非格栅传送。

图2示出了替代性布线板48，布线板48具有定位在板54上的两个转接板50、52。在转接板50上，测试探针56与焊盘58电接触，焊盘58连接至迹线60，迹线60延伸至通孔62。SIP销64被按压到通孔62中形成电接触。测试探针66与焊盘68电接触，焊盘68连接至转接板52上的迹线70。迹线70与通孔72接触，SIP销74按压到通孔72中形成电接触。接口探针76和接口探针78分别与SIP销64和SIP销74电接触。转接板52具有用于延伸穿过该转接板的每个SIP销的孔，而转接板50具有用于延伸穿过其中的每个SIP销的孔、以及用于需要延伸至位于转接板52上的焊盘的每个测试探针的孔。布线板48包括多个转接板，以容纳测试焊盘和迹线位置而不干扰彼此，这些测试焊盘和迹线位置用于接受测试的单元上的多个测试点位置。

图3示出了另一替代性实施例布线板80，布线板80包括定位在转接板84与转接板86之间的隔板82。当测试探针90由于接受测试的单元上的测试点位置而位于接口探针92正上方并且测试探针90和接口探针92不能够电连接时，在转接板84与转接板86之间使用隔板是必要的。测试探针90与焊盘94电接触，焊盘94连接至迹线96，迹线96与通孔97和SIP销98接触。焊盘94定位在接口探针92上方。SIP销98被按压到通孔97中，SIP销98与接口探针100电连通。测试探针102与焊盘104电接触，焊盘104连接至迹线106和通孔108，通孔108中被按压有SIP销110。接口探针92与SIP销110接触。

图4示出了另一替代性转接板112。在该实施例中，板116上定位有一个转接板114。测试探针118与穿过转接板114中的孔122定位的通孔电接触，测试探针118还延伸到板116中的腔124中。通孔120连接至迹线126，迹线126与第二通孔128接触，第二通孔128中被按压有SIP销130。SIP销130延伸穿过转接板和板116中的孔，以便与接口探针132接触。

图5示出了又一替代性实施例布线板134。在该实施例中，在板140上定位有多个转接板136和138。在转接板136上，测试探针142与通孔144电接触，通孔144连接至迹线146，迹线146又与第二通孔148接触，第二通孔148中被按压有SIP销150。接口探针152与SIP销150的底部电接触。测试探针154与通孔156电接触，通孔156连接至迹线158，迹线158延伸至第二通孔160，第二通孔160中被按压有SIP销162。接口探针164与SIP销162的底部电接触。转接板136具有用于延伸穿过其中的每个SIP销的孔、以及用于与位于转接板138上的通孔接触的每个测试探针的孔。

图6至图8示出了SIP销与通孔之间的电连接。图6示出了SIP销166，SIP销166被按压到通孔168中，通孔168具有多个与SIP销166的侧部172接触的瓣状部170。在图7中，SIP销174被按压穿过通孔176并且与迹线178接触。在图8中，SIP销180包括滚花边缘182，当SIP销180被按压穿过通孔184时，滚花边缘182与迹线186电接触。

尽管已就本发明的数个实施例对本发明进行了说明，但应当理解，，因为能够在本发明中进行改变和修改，因此本发明不局限于这些实施例，并且这些改变和修改处于如以下在权利要求中要求保护的本发明的全面的预期范围内。

Claims (16)

1.一种加载印刷电路板测试固定装置，包括：

间隔开的接口探针的阵列，所述接口探针延伸穿过探针板并且适于电连接到外部电子测试分析器；

多个测试探针，所述测试探针用于与接受测试的加载印刷电路板上的测试点位置接触；

布线板，所述布线板定位在所述探针板与所述接受测试的加载印刷电路板之间，以将来自所述测试探针的测试信号传递至所述接口探针；

所述布线板具有定位在顶表面上的至少一个线路层，所述线路层分别在不同位置处与多个延伸穿过所述布线板的接口销相通和与所述测试探针相通，

其中，所述布线板还包括多个转接板，所述多个转接板包括顶部转接板和底部转接板，每个转接板具有至少一个所述线路层，其中所述线路层定位在所述转接板上并且包括焊盘和迹线，

其中，所述多个转接板分别具有用于容纳所述接口销的孔，并且除所述底部转接板以外的转接板还具有用于供所述测试探针穿过的孔，以及

其中，所述多个接口销中的一个接口销穿过位于其他转接板下方的所述底部转接板，并且所述多个测试探针中的一个测试探针接触位于其他转接板上方的所述顶部转接板上的焊盘。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述迹线与如下通孔接触：该通孔定位在所述转接板中的孔中。

3.根据权利要求2所述的固定装置，其中，每个接口销延伸穿过通孔。

4.根据权利要求2所述的固定装置，其中，所述通孔具有围绕开口的多个瓣状部。

5.根据权利要求3所述的固定装置，其中，所述接口销具有用于与所述迹线接触的滚花表面。

6.根据权利要求1所述的固定装置，还包括定位在相邻的转接板之间的隔板。

7.根据权利要求1所述的固定装置，其中，所述焊盘为通孔。

8.一种布线板，所述布线板用于在接受测试的电路板上的测试点位置与外部测试分析器之间传输测试信号，所述布线板包括：

非导电板，所述非导电板的顶表面上定位有导电线路层，所述导电线路层具有第一焊盘和迹线，所述迹线延伸至所述非导电板的顶表面上的第二焊盘，所述第二焊盘具有用于容纳延伸穿过所述非导电板的接口销的孔；以及

柔性触点，所述柔性触点与所述测试点位置以及所述导电线路层的第一焊盘接触，

其中，存在包括顶部非导电板和底部非导电板的多个非导电板，每个非导电板具有至少一个所述导电线路层，其中存在用于每个导电线路层的接口销和柔性触点，

其中除所述底部非导电板以外的非导电板具有用于供所述柔性触点穿过的孔，以及

其中，一个接口销穿过位于其他非导电板下方的所述底部非导电板，并且一个柔性触点接触位于其他非导电板上方的所述顶部非导电板上的第一焊盘。

9.根据权利要求8所述的布线板，其中，在一个所述非导电板上有多个导电线路。

10.根据权利要求9所述的布线板，其中，存在用于每个导电线路的接口销和柔性触点。

11.根据权利要求8所述的布线板，其中，所述第二焊盘为通孔。

12.根据权利要求11所述的布线板，其中，所述接口销延伸穿过所述通孔。

13.根据权利要求11所述的布线板，其中，所述通孔具有与所述接口销接合的、围绕开口的多个瓣状部。

14.根据权利要求12所述的布线板，其中，所述接口销具有用于与所述迹线接触的滚花表面。

15.根据权利要求8所述的布线板，还包括定位在相邻的非导电板之间的隔板。

16.根据权利要求8所述的布线板，其中，所述第一焊盘为通孔。