CN102725646A - 加载印刷电路板测试固定装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于对具有多个测试点的加载印刷电路板进行测试的测试固定装置，所述测试固定装置具有探针板，所述探针板包括成阵列的较宽地分隔的高作用力弹簧测试探针，高作用力弹簧测试探针与位于中继器固定装置中的实心中继器插针柔性接触，所述中继器固定装置以可移除的方式定位在所述探针板上方。测试固定装置包括优化软件，其中，通过在印刷电路板上测试点与探针板中的测试探针之间的x-y平面中提供最短互连距离来优化测试信号的传递。固定装置还包括无源断路装置，该无源断路装置用于对加载印刷电路板上的部件进行测试。

Description

加载印刷电路板测试固定装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于加载印刷电路板的自动测试的测试固定装置，更具体地，涉及利用这样一种倾斜插针中继固定装置的测试固定装置，其中，该倾斜插针中继固定装置包含用于测试探针的最优平移以用于对高间距密度测试样式进行测试。

背景技术

用于对印刷电路板进行检查的自动测试设备长期使用“钉床”测试固定装置，在测试期间，电路板安装于“钉床”测试固定装置。该测试固定装置包括许多钉状的、弹簧加载的测试探针，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。布置在一个印刷电路板（PCB）上的任意特定的电路可能与其他电路都不同，因此，用于与特定电路板中的测试点接触的钉床布置必须针对该电路板被定制。当设计所要测试的电路时，选定在测试中要使用的测试点的样式，并且在测试固定装置中构造相应阵列的测试探针。该方法通常涉及在探针板中钻削出孔的样式以便与定制的测试探针的阵列匹配，然后将测试探针安装在探针板中的已钻削出的孔中。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，弹簧加载的测试探针与UUT上的测试点有弹簧压力接触。电测试信号因而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，以与高速电子测试分析仪通信，其中高速电子测试分析仪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。

过去使用了各种方法来使测试探针与接受测试的PCB压力接触以对加载印刷电路板进行测试。这些固定装置中的一种为布线的测试固定装置，在该布线的测试固定装置中，测试探针单独布线以分离多个接口触点，其中，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仪。这些布线的测试固定装置是专用的固定装置，并且通常被称为“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客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，以便在测试期间施加将电路板挤压成与探针接触所必需的弹性力。

用于对无负载印刷电路板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，在该格栅式固定装置中，板的测试侧面上的测试点与挠性插针或者倾斜插针接触，该挠性插针或者倾斜插针能够移动或者以其他方式定位成与板上的任意样式的测试点接触并且将测试信号从该板传输至以格栅样式布置在接收器上的多组接口插针。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，固定通常不太复杂且较简单，这是因为不需要为所要测试的每个不同构造的电路将测试探针单独硬接线至独立的接口触点；但是在格栅系统的情况下，格栅接口装置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，不管特定电路板的构型如何，用于格栅阵列的布线都保持不变。然而，所改变的是被称为中继器（translator）固定装置的固定装置。中继器固定装置包括：底板，所述底板具有与标准插针格栅阵列中的开口的格栅样式相对应的孔样式；以及顶板，所述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样式相对应的孔样式。在顶板和底板的孔中安装有许多导电中继器插针（这些导电中继器插针可以为挠性插针或者刚性倾斜插针）。当中继器插针穿过中继器固定装置时，中继器插针被板的孔样式重新引导以便在标准的格栅样式与对应于接受测试的电路板上的测试点的非格栅样式之间提供单独的传导路径。因为中继器插针不延伸超出顶板的上表面，所以能够在中继器插针与PCB上的测试垫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中继器插针精确地引导至测试垫。相比于对布线式测试固定装置中的测试探针的重新布线，格栅式中继器固定装置的这种构造通常不太费力，较易于对固定装置进行定制以便适用于具有不同测试点样式的PCB。因此，通常期望的是，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，使用格栅式测试固定装置。

本发明旨在用于对加载电路板进行测试的测试固定装置。用于对加载电路板进行测试的这些类型的固定装置所遇到的问题是对印刷电路板上的高密度测试点进行测试的能力。许多PCB测试利用很小间距的测试点布置，即，测试点之间的间隔为50密耳或者更小。然而，适于探针板上的很小间距间隔的弹簧探针不具有足够的弹性力来提供与PCB上的测试点的良好的电接触。本发明通过将测试探针与接受测试的PCB之间的在接口处的较高密度探针布置转换成测试固定装置中的较宽间隔探针布置（通常中心距为100密耳）。在探针板上具有足够宽的间隔的测试器探针样式允许使用重载弹簧测试器（常被称为100密耳弹簧探针），其传送较大的弹性力，提供较好的电接触。该力通过倾斜插针被传递，提供与接受测试PCB上的很小的间距的测试点布置的电接触。在美国专利申请号5,818,248中公开了一个这种加载板测试固定装置，该项申请的公开内容通过引用合并到本文中。

然而，存在对’248专利中公开的加载板测试固定装置的倾斜插针的优化传递以及对UUT的各个部件的性能的改善的需要。

发明内容

本发明的一个实施方式包括真空式、气动式或者机械式的测试固定装置，该测试固定装置具有用于将宽间隔的探针样式转换成小间距测试样式的可移除的中继器固定装置。宽间隔探针样式与测试固定装置基部中的探针样式对应，其中，测试固定装置基部中的探针样式具有足够的间隔以便容纳高作用力弹簧探针，高作用力弹簧探针能够传递基本上比通常所使用的弹簧探针更大的弹性力以便对用于加载电路板的高密度测试点布置进行测试。小间距测试样式与接受测试的加载PCB上的高密度测试点布置相对应。

中继器固定装置包括至少顶部中继器板和底部中继器板，顶部中继器板和底部中继器板二者都包括孔。顶板中的孔以小间距的样式布置，而底板中的孔以宽间隔的样式布置。顶部中继器板制有槽以容纳加载板的部件，或者替代性地，分隔块能够定位在顶板上以使UUT升起以便容纳电路板部件。倾斜插针定位在中继器板之间，大致与中继器板垂直，其中，每个倾斜插针的底端穿过底部中继器板中的孔，而倾斜插针的顶端延伸到顶部中继器板中的孔并且与顶板的顶表面齐平，或者当使用块时延伸超出顶表面。倾斜插针的顶端与接受测试的电路板上的测试点接触，而底端与测试固定装置的基部中的弹簧探针接触。弹簧探针还电连接至外部电子测试分析仪。

机械式、气动式或者真空式压力应用于测试固定装置，高作用力弹簧探针对中继器固定装置中的倾斜插针施加力，力被传递至测试点。由高作用力弹簧探针传递的力提供倾斜插针与测试点之间的良好的电接触，这在高密度测试点的情况下非常重要。本发明的加载板测试固定装置还包括优化软件，该优化软件在x-y平面中提供最短互连距离，即使不是消除全部手动接线也消除大部分手动接线。优化软件包括中继器插针映射算法处理，这考虑到各个插针的特性。这种特性包括但不限于模拟信号、数字信号、供电、接地、外围设备、ASRU（模拟激励响应单元）、电阻器端、Test Jet（测试引擎）、极性检验或者任何其他有识别力的特征。优化软件还对加载板位置的设置以及中继器固定装置的顶部上的转动进行计算用于优化相对于中继器插针的特性优化制造时间和成本。优化软件还包括定尺寸算法，该定尺寸算法基于应用、插针角度和加载板接触特征来确定最优的插针直径和长度。

本发明在另一实施方式中提供要定位于适配单元的顶部上的中继器固定装置，该中继器固定装置允许将来自刚性插针的电信号中继至电子测试分析仪。适配单元能够包括位于电子测试分析仪的弹簧探针与高度分隔开的高弹性力测试探针之间的电路板。电路板设计成允许外围电路或者装置的连接。在又一实施方式中，本发明的测试固定装置能够包括额外的测试装置如无源断路测试器。附接至无源断路装置（unpoweredopen device）的探针类似地倾斜穿过中继器固定装置的平行板中的孔。附接至无源断路测试器的探针竖直地掉落到附接至中继器固定装置的平行板中的一个的块中。

参照以下详细的描述和附图将会较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是图1的加载板测试固定装置的中继器固定装置的示意侧视图；

图3a是图2的中继器固定装置的顶板的俯视图；

图3b是图2的中继器固定装置的仰视图；

图4是包括螺旋探针的替代测试固定装置实施方式的局部示意侧视图；

图5是包括短接接口板的第二替代性测试固定装置实施方式的局部示意截面图；

图6是包括无源断路装置或者埋头式插针的另一替代性测试固定装置实施方式的局部示意侧视图；

图7是包括多路适配器的另一替代性测试固定装置实施方式的局部示意截面图；

图8是替代性无源断路装置的示意截面细节视图；以及

图9是示出本发明的中继优化软件的流程图。

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。测试固定装置主要用于使印刷电路板在测试位置中对准以与电子测试分析仪一起使用。本发明在加载电路板（与无负载板不同）的测试中特别有用。在一个示例中，测试固定装置10包括真空测试固定装置12和以可移除的方式定位在真空固定装置内的中继器固定装置14。真空固定装置包括定位在位于固定装置中的非传导上探针板18中的相应的孔中的多个导电弹簧探针16。弹簧探针设置在充分远离以便容纳弹簧探针（优选地，中心间隔开100密耳）的孔样式中。100密耳弹簧探针应当能够传递从大约4盎司到大约16盎司范围中的足够的弹性力。常见的100密耳弹簧探针由铍铜合金制成，并且包括：外插孔；在外插孔中的桶状件；从桶状件伸出的柱塞17；以及在桶状件内部的压缩弹簧，该压缩弹簧用于向柱塞施加偏置力，柱塞在弹簧压力下以公知的方式在桶状件外部往复运动。

弹簧探针向下延伸穿过真空固定装置的非传导基部20，在非传导基部20处，弹簧探针的底端处的端子22电连接至外部电子测试分析仪。中间探针板24和26定位在固定装置的基部20与上探针板18之间，用于引导弹簧探针16。单独的分隔件28位于基部20与上探针板18之间，用于对中间探针板24和26进行定位。板24和26中钻有孔以使弹簧探针16穿过，这些孔彼此平行排列，优选地处于横穿固定装置以二维行的形式均匀地分隔开的竖直轴线中。

中继器固定装置14定位在真空固定装置12中，中继器固定装置14与由固定装置10和测试电子装置测试的加载印刷电路板30上的高密度测试点的位置相对应。中继器固定装置14通过定位在探针板18的上表面上的支撑垫32悬置在上探针板18和真空固定装置上方。支撑垫32优选地由弹性材料制成。探针板中还定位有金属导柱34以使中继器固定装置对准，并且导柱34向上延伸穿过中继器固定装置的底部中的孔36。中继器固定装置保持成抵靠支撑块32，并且通过围绕中继器固定装置的顶表面的周边延伸的外壳38而被保持在导柱34上。

中继器固定装置包括上部中继器板40、下部中继器板42和中间中继器板44。尽管中继器固定装置在图1中示出为具有三个中继器板，但应当理解，根据特定应用的需要，中继器固定装置中能够包括任何数量的板。例如，图2示出了具有6个中间板44a-f的中继器固定装置。

在顶部中继器板与底部中继器板之间大致垂直地布置有挠性实心中继器插针46。优选地，利用实心非挠性倾斜插针47（为了简便起见，图2中示出了倾斜插针47中的一个）作为中继器插针。倾斜插针47能够被绝缘以及接地以便消除各个插针之间的任何干扰。绝缘和接地是通过将倾斜插针遮蔽在尼龙管49中以及然后将被遮蔽的插针接地来完成，其中，通过环绕尼龙管的金属管51以及使一个中间中继器板（比如板44c）为金属的组合来将被遮蔽的插针接地。

如图3a和图3b所示，中继器板具有导孔48，导孔48的直径大到足以使中继器插针能够自由穿过板。每个倾斜插针47的底端延伸超出底部中继器板42的底表面。倾斜插针47的顶端与顶板40的顶表面齐平，或者替代性地，在将分隔块用于接受测试的印刷电路板的情况下，倾斜插针47的顶端能够延伸超出顶板的顶表面。

顶板40中的孔48（图3a）以与加载印刷电路板上的测试点的样式密度相对应的高密度样式布置。底板42中的孔48（图3b）以与真空固定装置12中的弹簧探针16的阵列相对应的均匀的格栅样式布置。倾斜插针46将来自印刷电路板30的下表面上的测试位置50的电测试信号传送至弹簧探针16。中继器板40的顶表面41经制槽以容纳板30的部件31，使得测试垫50在倾斜插针的顶端处与表面41齐平。通过对顶板40进行制槽，实现倾斜插针47与测试垫50之间的极高的精度，这是因为顶板连续地引导倾斜插针。

倾斜插针46通过定位在底部中继器板42与中间中继器板44之间的乳胶插针保持片52而被保持在中继器固定装置内。在中继器板之间定位有单独的分隔元件54以便保持中继器板的位置。

如图1所示，真空固定装置12的下压闭锁器（gate）56包括向下突出的指状件58，指状件58与印刷电路板的上表面接触并且将印刷电路板保持为抵靠中继器固定装置的顶部中继器板40。在测试期间，向测试固定装置的内部施加真空，以便保持印刷电路板的在测试固定装置中的接触。在固定装置内产生的真空使探针板中的弹簧加载测试探针对中继器固定装置中的倾斜插针的底端施加向上的力，该力被传送至倾斜插针的与印刷电路板的底表面上的测试点相接触的顶端。倾斜插针在轴向上足够坚硬，从而倾斜插针在测试周期期间保持通过弹簧探针施加柔性的高弹簧压力。中间中继器板在倾斜插针接触到电路板时有助于引导倾斜插针。

由本发明获得的优点为真空测试固定装置能够用于对具有与电路板上的测试点对应的不同的测试点样式的各种电路板进行测试。通过设置这样一种中继器固定装置来实现该优点：即，该中继器固定装置能够被容易地移除并且能够用不同的中继器固定装置来替换。这不需要重新布置弹簧探针和真空固定装置或者给弹簧探针重新布线。

本发明的另一优点是能够在中继器固定装置的顶部处产生大间距密度的倾斜插针，以与接受测试的加载板上的测试点的高密度样式接触。可以是在中继器固定装置的顶部处具有小至10密耳的间隔的插针。在标准加载板的情况下，低于中心距为50密耳的间隔被认为是大间距密度。100密耳弹簧探针提供高弹性力以及由此产生的测试所必需的弹簧柔性。

图4示出了本发明的实施方式的替代性实施方式，在该实施方式中，使用螺旋探针60来替代常规的100密耳弹簧探针。常见的螺旋探针为在申请人的美国专利号5,032,787中公开的螺旋探针，该美国专利的公开内容通过引用并入本文中。螺旋探针在探针的柱塞62被向下迫压到外部桶状件中时在柔性弹簧压力下转动。螺旋探针与中继器固定装置中的各个倾斜插针46的底部接触，并且在测试期间当施加向下的力时，倾斜插针绕其轴线转动。使倾斜插针转动的目的在于在插针的顶端64与印刷电路板30上的测试点50之间产生良好的扭转接触。螺旋插针在解决如下问题方面特别有用：即，由于在生产加载电路板时使用的通过正常清洁方法未清洁掉的焊剂而脏污的测试垫的问题。螺旋探针的使用提供用于高密度测试点的良好的扭转接触并且允许使用由不锈钢制成的倾斜插针，所述倾斜插针是较长时间保持较锐利的比较硬的以及更耐用的插针。

图5中示出了本发明的第二替代性实施方式。图5示出了本发明的在短接测试固定装置70中的使用。以前，难以在具有与印刷电路板的测试点接触的倾斜插针的固定装置的底部处的短接板中对准插针。在本实施方式中，通过将短接接口板结合在位于探针板74下方的固定装置70的底部中来避免对准问题。短接板具有插针76，插针76布置在承载于探针板74中的双端弹簧加载测试探针78下方。插针76和短接板与双端弹簧探针（双端弹簧探针可以是高弹性力探针）的底部接触。中继器固定装置中的倾斜插针80与双端探针的顶部接合，并且倾斜插针80能倾斜以与接受测试的板上的测试点样式进行必要的接触。

短接接口板具有位于探针78下方的固定插针82，固定插针82通过硬接线84而接线至位于短接接口板72的周边处的标准接口插针86。外部电子测试分析仪与标准接口插针接触以用于进行测试。固定装置70包括与双端弹簧探针和短接接口板相组合的中继器固定装置，以便提供插针与短接接口板和中继器插针的顶部之间的正确的对准，以及与电路板上的测试点接触。被短接的双端探针为未直接对准在测试器接口的格栅上方的那些双端探针。在短接固定装置中，探针不能够在探针板上移动。然而，中继器固定装置通过借助于倾斜插针而使弹簧加载探针的位置中继到印刷电路板上的所需测试点来解决这一问题。替代性地，印刷电路板能够用作用于电子测试分析仪的接口板而不是短接接口板，所述印刷电路板将省去接口板中的接线并且将包括垫而不是插针。

图6示出了本发明的又一替代性实施方式，该实施方式在中继器固定装置内包括无源的断路装置90以对接受测试的单元96上的部件92、94进行测试。无源的断路装置包括延伸穿过各个中继器板中的孔的弹簧探针96，并且与自动测试设备接口102中的弹簧探针100接合。弹簧探针96可以包括线104，线104延伸至无源的断路卡以传送测试信号。顶板104包括开口或者凹部以容纳部件92和94，并且还可以在顶表面和底表面上包括凹部106和108以便在其间形成网（web）以对倾斜插针110进行更精确的引导。图6中示出的固定装置还使用了一个或多个埋头式插针112，埋头式插针112不一直延伸穿过顶板104以便抵消横向力或者经由线114提供与特定接口插针的连接。

图7示出了另一替代性实施方式的测试固定装置，该测试固定装置结合有多路适配器120的使用。多路适配器包括一组更密集的弹簧探针122以使自动测试设备接口中的弹簧探针124的密度增大。弹簧探针122能够通过接线126而接线在一起，使得两个探针能够连接至自动测试设备接口中的单独的弹簧探针124，由此使密度增大。

图8示出了用于对接受测试的单元上的部件进行测试的替代性实施方式的无源的断路装置。该无源断路装置包括设定块130，设定块130通过台肩式螺钉134或者其他类似紧固件附接至底部中继器板132。设定块包括插孔136，插孔136与自动测试设备接口140中的弹簧探针138接触。插孔136在中继器固定装置向下运动时与弹簧探针138接触。替代性地，设定块附接至分离的且位于中继器固定装置下方的预设定为用于对UUT上的部件进行测试的高度的紧固板，或者能够在下方具有测试探针以通过设定块将装置向上推动并且抵靠部件以进行测试。

本发明的测试固定装置通过使用这样一种优化软件来设计和制造：即，该优化软件在x和y平面中提供最短的互连距离，并且使手动接线最少化且将制造时间从数周减少至数天或者数小时。本发明的测试固定装置包括如图9中示出的计算机程序150。软件算法用于对中继器固定装置中的平行板的最终钻削位置、用于固定装置的最终的接线数据、以及对加载电路板——也被称为接受测试的单元（UUT）——进行正确测试所需的另外的测试系统文件进行定位。测试系统文件对于每个制造者和自动测试设备的型号（比如Agilent 3070、Genrade 228x或者Spectrum 800x）来说是唯一的，并且接口样式数据库152被自动翻译为用于软件的共用数据样式以进行利用。固定装置的软件编程表现为用于UUT 154的数据库。该数据得到用于对接受测试的单元进行测试的印刷电路板156上的测试位置以及顶板上的初始钻削位置。在整个过程中，软件输入该数据156并且以图形格式向用户158显示数据集合。使用该数据和测试系统接口样式数据库，通过接口样式160对UUT的位置进行优化。

如上所述，能够采用无源的断路装置来对电路板的部件进行测试。为了使用这种装置，需要额外的资源和物理空间，并且这种装置的尺寸能够手动或者自动地适当定尺寸以及定位到测试的必要区域。软件162必须对装置进行定位、对可用资源进行分析以及使用静止块或者使无源的断路装置的探针适当倾斜以触及可用的弹簧探针。一旦被定位，受影响的平行板对钻削和凹坑铣削进行计算。需要钻削和凹坑铣削以使UUT能够坐置在相邻的固定装置的板上或者板的上方。从UUT突出的任何部件必须被分析和铣削以用在相邻的板164中。UUT可以直接坐置在相邻的板上或者在板上方升起特定的距离166。使UUT升起不仅减少了所需铣削的量，而且对用于将倾斜插针引导至UUT上的测试点的钻削的孔的位置产生很大的影响。在一些情况下，与UUT相邻的板覆盖有静电放电层。如果有这种层并且如果UUT直接坐置在板上，则该板上需要额外的孔口面钻削以防止UUT上暴露的垫被短接。

对三个维度（即，x、y和z）中的间隙进行计算（168），以进行钻削和凹坑铣削。这些间隙用于限制插针尺寸和避免干涉。此外，在固定装置的在测试器接口附近的底部中有潜在的阻碍，必须考虑这些阻碍。识别这些阻碍并且通过软件对正确的凹坑铣削和测试器资源的损失进行计算（170）。此外，在该步骤中对在通常步骤中由固定装置软件设计算法所识别的任何另外的限制进行计算和保存。

对于UUT上的每个测试位置，相对于UUT数据库154适当分配插针并且设定插针的尺寸（172）。接触特征产生插针的初始尺寸，然后基于应用和目标物之间以及插针轴之间的间隔产生最优的直径和长度。软件通过检查最优设置（176）以及调节参数（178）而在反复计算中确定（174）在格栅上的设置。

执行插针映射算法（174）以将测试点位置分配到接口样式中的最近的或者最优的插针。这种一对一映射表示将PCB测试位置连接至接口插针的成角度的插针。执行这些插针的初始角度设定以使横向的x和y方向的力最小化。此外，映射也将考虑到每个接口插针的特性。这种特性包括但不限于模拟信号、数字信号、供电、接地、外围设备、ASRU、电阻器端、Test Jet、极性检测、无源断路或者任何其他辨别特征。该映射算法还包含逻辑以确定多路特性的插针是否被使用，并且避免任何多路插针的多重使用。在测试器或者适配器内，如果一些插针被电连接并且不能同时使用，则这些插针被认为是多路的。此外，算法能够单独与测试系统接口样式结合或者与专用于多路样式的适配器相结合来使用，并且能够消除关于测试系统的多路的干扰。设置被分析成为最优的（176），并且如果不，则利用自动调节参数178并且对设置进行调节。

然后对插针的倾斜角度进行分析（180）。最小角度是所需的，并且插针在现有限制内在其测试器资源上交换以便获得最小倾斜角度。插针映射算法还考虑到由将UUT放置在相邻的固定装置板上的以前步骤所分配的任何凹坑铣削或者钻削。如果任何插针导致中断，则对所述插针重新进行分析和再次优化以便消除中断（182）。插针映射算法还考虑到UUT装置外形和高度以避免与任何插针发生冲突。

一旦通过所述步骤完成了最佳优化，则对照控制参数的限制的设计规则的列表（184）对每个插针和与板的相互作用进行分析，其中，上述参数包括但不限于插针间隔、凹坑间隔、中断、插针角度和目标尺寸。在这个过程中，自动程序基于刚性插针的尺寸和倾斜来确定在板内的孔的最优设置和尺寸。一些特定钻削实体包括但不限于板中的垂直或者成角度的圆形的钻削、在板中的用以减小插针的摩擦的沉孔、以及板中的用以在组装期间有助于引导插针的沉孔。在与UUT相邻的板的两侧上添加沉孔。这提供了一个非常小的材料网以便提供用于插针的最准确的引导特征。能够基于部件间隙所需的附近凹坑铣削来自动或者手动地为每个插针调节网的竖向位置。网离UUT越近，则刚性插针相对于UUT的瞄准就越准确。

一旦通过替代程序手动或者自动地解决（188）了任何错误186，则易于使用数据190来确定必要的手动接线192。在该步骤中，自动处理将基于初始连接数据和测试系统性能来确定对于手动接线的需要。手动接线用于根据测试需要将任何类型的插针连接在一起。插针可能固定有任何数量的接线，或者根本没有接线。一些固定装置可能不需要任何手动接线。

软件基于手动接线和/或横向力来执行自动处理以便确定用于埋头式插针的需要和放置（194）。埋头式插针不与UUT直接接触并且具有两个功能：抵消横向力和/或通过线提供与特定接口插针的连接。因而，如果在来自UUT的特定插针类型不能够触及可能的资源的情况下，则埋头式插针将被用在附近的资源处并且与能够在必要的位置处与UUT接触的插针连线。附接有连线的埋头式插针还能够用于连接接口跨接线、探针跨接线、或者不能够被重新映射的特定接口插针比如ASRU、和控制插针。埋头式插针可以或者可以不具有与其相连接的线并且能够像常规的插针一样倾斜。

通过软件手动或者自动地添加用以构造固定装置的位于UUT区域内的其他必要的特征（196）。这些特征包括但不限于结构支撑、用于去除UUT的指状间隙、用于保持UUT的插针、以及使UUT在相邻板上方升起的块。

对照控制参数的限制的设计规则的列表对每个插针和与板的相互作用再次进行分析（198），其中，所述参数包括但不限于插针间隔、凹坑间隔、中断、插针角度和目标尺寸。在该处理内，自动程序基于刚性插针的尺寸和倾斜来确定板内的孔的最优设置和尺寸。这在任何插针被移动或者基于添加埋头式插针或者其他特征而被调节的情况下重复。错误被显示（200）并且编辑（202）直到通过设计规则（204）。

软件包括自动处理206以基于初始连接数据确定使测试系统上的资源失效的需要。在一些情况下，插针可能需要与UUT接触但是不需要与映射的接口插针的直接电连接。在该要求的情况下，测试插针将仍然相对于接口插针倾斜，但仅利用其弹性力。这是为了确保与UUT的良好接触。通常，手动接线连接至这种类型的插针，但并不是要求的。电绝缘插针或者绝缘帽也可以用于刚性插针以基于测试系统性能防止电连接。

一旦通过替代性程序手动或者自动地解决了任何错误，则该数据用于产生必要的输出以便制造固定装置。该数据能够放置在临时数据存储208中并且呈要被永久存储的状态以及被格式化用于输出210以调取和重新产生制造信息。材料的清单、用于对板中的每一个进行铣削和钻削的数字控制钻削数据212、手动和自动接线数据文件214、以及特定的测试系统文件216被输出。在过程开始时提供的测试系统文件包含用于对电路板进行测试的非常专门的测试资源。由于刚性插针位置和优化程序，要修改这些测试器资源。该过程将所需要的新的资源转换到测试系统指令中。这些重新分配的测试指令被返回到用于自动测试设备的测试程序中以对电路板进行测试。该特定步骤对于每个制造者和自动测试设备的型号来说是唯一的。

尽管已就本发明的特定实施方式对本发明进行了说明和图示，但应当理解，本发明不局限于这些实施方式，因为能够在本发明中进行改变和修改，这些改变和修改属于所附在权利要求中要求保护的本发明的全面而有限的范围内。例如，一个实施方式示出关于真空固定装置的固定装置，然而，中继器固定装置能够通过其他外部装置（比如气动的或者机械的）被按压到电子测试分析仪上。测试固定装置能够设计成允许与电子测试分析仪相互作用的装置或外围电路的连接。另外，还相对于钉床类型的测试器中的电子装置的测试对本发明进行了描述，然而，本发明能够用于对不需要广泛连接的电子装置进行操作。

Claims (20)

1.一种加载板测试固定装置，用于对加载的印刷电路板上的多个密集分布的测试点进行测试，包括：

相对较宽地分隔开的高弹性力测试探针的阵列，所述高弹性力测试探针延伸穿过探针板并且适于电连接至外部电子测试分析仪；

中继器固定装置，所述中继器固定装置以可移除的方式定位在所述高弹性力测试探针上方并且邻近所述电路板上的所述密集分布的测试点；

所述中继器固定装置具有用于容纳电路板部件的顶板，使得所述顶板的上表面基本上邻近加载的印刷电路板上的所述测试点；

多个中继器插针，被支承在所述中继器固定装置中，以在所述中继器固定装置的一端处与所述测试探针对准，且在所述中继器固定装置的另一端处与所述密集分布的测试点对准，所述中继器插针包括实心插针，所述实心插针具有足够的轴向刚性以便有效地将所述测试探针施加的测试力传递至所述密集分布的测试点，并且其中，所述测试探针与所述中继器插针紧密接触以在所述印刷电路板上的所述密集分布的测试点与至所述外部电子测试分析仪的连接部之间传递所述测试力和电测试信号；以及

优化装置，所述优化装置为所述中继器插针确定所述测试探针与所述密集分布的测试点之间的最短互连距离。

2.根据权利要求1所述的测试固定装置，其中，所述优化装置为计算机程序。

3.根据权利要求1所述的测试固定装置，还包括无源断路装置，定位在所述中继器固定装置内，用于将来自加载的电路板部件的测试信号电传递至所述测试探针。

4.根据权利要求1所述的测试固定装置，还包括处于所述中继器插针与所述测试探针之间的位于所述测试固定装置内的多路适配器。

5.根据权利要求1所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置还包括至少一个施加力的埋头式插针。

6.根据权利要求1所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置还包括多个分隔开的中继器板，其中，所述中继器插针延伸穿过所述中继器板中的孔。

7.根据权利要求6所述的测试固定装置，其中，至少一个中继器板具有位于顶表面上的凹部和位于底表面上的凹部，形成具有用于引导中继器插针的孔的网。

8.根据权利要求3所述的测试固定装置，其中，所述无源的断路装置具有设定块，所述设定块紧固至所述中继器固定装置中的底部中继器板。

9.根据权利要求5所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置具有至少两个被接线在一起的中继器插针。

10.一种加载板测试固定装置，用于对加载的印刷电路板上的多个密集分布的测试点进行测试，包括：

相对较宽地分隔开的高弹性力测试探针的阵列，所述高弹性力测试探针延伸穿过探针板并且适于电连接至外部电子测试分析仪；

中继器固定装置，以可移除的方式定位在所述高弹性力测试探针上方并且邻近所述电路板上的所述密集分布的测试点；

所述中继器固定装置具有用于容纳电路板部件的顶板，使得所述顶板的上表面基本上邻近加载的印刷电路板上的所述测试点；

多个中继器插针，被支承在所述中继器固定装置中，以在所述中继器固定装置的一端处与所述测试探针对准，并在所述中继器固定装置的另一端处与所述密集分布的测试点对准，所述中继器插针包括实心插针，所述实心插针具有足够的轴向刚性以便有效地将所述测试探针施加的测试力传递至所述密集分布的测试点，并且其中，所述测试探针与所述中继器插针紧密接触，以在所述印刷电路板上的所述密集分布的测试点与至所述外部电子测试分析仪的连接部之间传递所述测试力和电测试信号；以及

无源断路装置，所述无源断路装置与所述中继器固定装置定位在一起以将来自加载的电路板部件的测试信号电传递至所述测试探针。

11.根据权利要求10所述的测试固定装置，其中，无源断路装置具有设定块，所述设定块紧固至所述中继器固定装置中的底部中继器板。

12.根据权利要求10所述的测试固定装置，还包括计算机软件，所述计算机软件用于为所述中继器插针确定所述测试探针与所述密集分布的测试点之间的最短互连距离。

13.根据权利要求10所述的测试固定装置，还包括处于所述中继器插针与所述测试探针之间的位于所述测试固定装置内的多路适配器。

14.根据权利要求10所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置还包括至少一个施加力的埋头式插针。

15.根据权利要求10所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置还包括多个间隔开的中继器板，其中，所述中继器插针延伸穿过所述中继器板中的孔。

16.根据权利要求15所述的测试固定装置，其中，至少一个中继器板具有位于顶表面上的凹部和位于底表面上的凹部，形成具有用于引导中继器插针的孔的网。

17.根据权利要求10所述的测试固定装置，其中，所述中继器固定装置具有至少两个被接线在一起的中继器插针。

18.一种计算机程序，用于确定中继器固定装置内的中继器插针在接受测试的加载印刷电路板上的测试位置与测试器接口位置之间的最优平移，包括如下步骤：

确定用于将所述接受测试的加载印刷电路板正确地定位在所述中继器固定装置上的钻削和凹坑铣削要求；

执行插针映射算法，使中继器插针倾斜，使得横向力和定向力最小化，从而将用于所述接受测试的加载印刷电路板的测试点位置分配给所述测试器接口位置；以及

执行插针定尺寸算法，以自动确定最优的中继器插针的直径和长度。

19.根据权利要求18所述的计算机程序，其中，所述插针映射算法确定接口特性，所述接口特性包括模拟信号、数字信号、供电、接地、外围设备、模拟激励响应单元、电阻器端、Test Jet或者极性检验。

20.根据权利要求18所述的计算机程序，其中，所述插针定尺寸算法基于应用、插针角度和测试位置特征来确定所述最优的中继器插针直径和长度。

Images