CN103135027A - 敲击测试治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种敲击测试治具，用于一待测电路板，敲击测试治包含有一基座及一敲击组件。待测电路板放置于基座上，敲击组件具有一控制器、一动力组以及一敲击器。动力组更具有一动力源及一致动件，其中动力源电性连接于控制器，致动件则与动力源相连接，且敲击器活动连接于致动件。当控制器发出一电性讯号令动力源启动，动力源驱动致动件作动，以带动敲击器往复位移，并且敲击器间歇敲击待测电路板。

Description

敲击测试治具

【技术领域】

本发明涉及一种测试治具，特别是一种自动控制进行敲击测试的敲击测试治具。

【背景技术】

印制电路板(PRINTING CIRCUIT BOARD，PCB)为时下常见的电子零组件，其特色在于不透过外接的实体电线，插设于电路板的电子组件即可透过电路板上设计好的电路(layout)电性连接于其它电子组件，除了减少实体电路的设置以节省空间外，印制电路板并可于制作前依照电子装置内各电子组件的种类及电子装置所欲实施的功能，进行电路逻辑设计及电路布局，再依据设计结果制作印制电路板，因此可将印制电路板的表面积在满足客户需求的功能要求下缩减到最小，以符合目前电子产品体积日趋微型化的趋势。

此外，经由印刷制程可使印制电路板可以大量的生产，从而降低制作成本，更符合电子产业的经济效益。由于具备上述的优点，印制电路板于目前电子相关产业中，已经成为不可或缺的必要电子零组件，并且产业需求量极大。

印制电路板的制作过程，如前所述在完成电路设计后，必须经过印刷、蚀刻、冲裁等加工手段产生电路图形，并透过锡焊或银焊等焊接技术将电子组件焊接于印制电路板上，焊接的步骤可以经过表面贴焊(Surface Mount Technology SMT)或波峰焊(Wave soldering)来达成。然而，部分印制电路板由于在制作过程中电路定位不良或电路板变形，造成电子组件在焊接过程中吃锡度不够一般称为「空焊」，意即电子组件无法透过焊接与电路板紧密连接，因此电路板上的电子组件可能因为震荡、外力撞击或其它因素而造成电子组件与电路板之间的接触不良、短路，甚至是电子组件自电路板上脱落等问题。

为避免此类空焊的瑕疵电路板销售给客户，电路板厂商在产品出厂前都必须进行敲击检测，以确保产品的质量。目前业界采用的敲击检测方法是通过测试人员以特制的胶棒直接敲打在印制电路板背面的特定位置并持续一定次数后，再将此印制电路板放入电子测试仪器进行电路检测，以测试敲击后的电路板是否有接触不良或短路等现象，整个敲击检测程序完全仰赖人工操作，因此无法精确控制敲击的力道、时间及位置的准确性。

此外，敲击面积也因为人为的不可预测及不可控制的因素，而无法精准地控制在同一个点或是同一个面上，且极有可能因检测人员的敲击用力过度反而造成电路板损坏。同时，由于电路板的正面已电性配置装设有多个电子组件，因此当进行敲击测试时无法水平放置，导致在敲击测试过程中，受测的电路板背面的受力点不均，亦可能影响敲击测试的正确性。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明提供一种不用透过人力敲击的敲击测试治具，从而解决习用以人工方式进行敲击测试无法掌握敲击力道和准确性，可能造成测试结果存在有过于显著的误差问题。

本发明涉及一种敲击测试治具，用于一待测电路板，敲击测试治具包含有一基座及一敲击组件，其中基座用以放置待测电路板于其上，敲击组件包括一控制器及一动力组，动力组具有一动力源及一致动件，动力源电性连接于控制器，致动件则与动力源相连接，且敲击器活动连接于致动件。在进行敲击测试时，控制器发出一电性讯号令动力源启动，动力源驱动致动件作动，以带动敲击器往复位移，并且敲击器间歇敲击待测电路板。

上述的敲击测试治具，基座更包括有一平台，平台相对于基座往复位移，待测电路板系放置于平台上。

上述的敲击测试治具，平台更具有多个定位柱，待测电路板具有多个定位孔，当待测电路板设置于平台上，等定位柱分别穿设过等定位孔。

上述的敲击测试治具，还包括有一固定件，是分别连接于所述基座与所述平台，以固定所述平台于所述基座上。

上述的敲击测试治具，敲击组件的动力源系是气泵、马达或电动机。

上述的敲击测试治具，控制器还具有一第一调节件，用以控制敲击器朝远离待测电路板方向的位移速度。

上述的敲击测试治具，控制器还具有一第二调节件，用以控制敲击器朝向待测电路板方向的位移速度。

上述的敲击测试治具，控制器还具有一计数器，是设定敲击器的敲击次数。

上述的敲击测试治具，敲击组件还包括有一力计器，连接于致动件与敲击器之间，力计器是控制敲击器的敲击力量。

上述的敲击测试治具，力计器的敲击力量设定于0.1公斤至5公斤之间。

上述的敲击测试治具还包含有一测试开关，电性连接于控制器，测试开关选择性被致动，测试开关电性传输一测试讯号至控制器，以开启动力源执行作动。

上述的敲击测试治具还包含有一紧急停止开关，电性连接于控制器，紧急停止开关选择性被致动，紧急停止开关电性传输一停止讯号至控制器，以停止动力源的作动。

上述的敲击测试治具，敲击器的材料为塑料材料。

上述的敲击测试治具，敲击器具有一敲击部，敲击部是一圆角结构。

本发明的功效在于，敲击测试治具的动力源依据控制器的启动，驱动致动件作动，致动件则进一步带动敲击器往复位移，并间歇敲击待测电路板，透过本发明的治具藉由机械控制的精准运作，可使敲击测试的敲击力度及敲击次数标准化，以减少人为操作上的误差，并可因应不同种类的电路板的敲击测试标准，有效提高测试的精确性，并可降低检测所需的工时。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例的敲击测试装置的立体示意图。

图2为本发明第一实施例的敲击测试装置的测试示意图。

图3为本发明第一实施例的敲击测试装置的侧视图。

图4为本发明第一实施例的敲击测试装置的电路方块示意图。

图5为本发明第二实施例的敲击测试装置的立体示意图。

图6为本发明第二实施例的敲击测试装置的测试示意图。

图7为本发明第二实施例的敲击测试装置的侧视图。

图8为本发明第二实施例的敲击测试装置的局部放大图。

图9为本发明第三实施例的敲击测试装置的立体示意图。

图10为本发明第三实施例的敲击测试装置的测试示意图。

图11为本发明第三实施例的敲击测试装置的侧视图。

主要组件符号说明：

10   敲击测试装置      100  基座

110  平台              1101 定位柱

1102 固定件            200  敲击组件

201  控制器            2011 计数器

202  动力组            2021 动力源

2022 致动件            2023 敲击器

2024 敲击部            203  力计器

204  第一调节器        205  第二调节器

300  测试开关          400  紧急停止开关

50   主机板            501  定位孔

【具体实施方式】

本发明所涉及各实施例的敲击测试治具10用于一待测电路板50，待测电路板上有贯通的多个定位孔501，定位孔501的位置依据待测电路板50的种类及电性配置于待测电路板50上的电子组件的不同而变更位置，并不以本发明所涉及的各型态为限。

在第一实施例中，请参考图1的立体示意图，并请同时参考图2的测试示意图、图3的侧视图以及图4的电路方块示意图。

本发明第一实施例的敲击测试治具10包含有一基座100及一敲击组件200，基座100用以放置待测电路板50于其上，敲击组件200进一步包含有一控制器201、一动力组202、一敲击器2023以及一力计器203。动力组202具有一动力源2021及一致动件2022，动力源2021电性连接于控制器201，致动件2022则与动力源2021相连接，并且敲击器2023活动连接于致动件2022。

值得注意的是，本实施例所述的动力源2021包含但不限于气泵、马达或电动机等的动力装置，凡能产生动能并带动与其相连的致动件2022作动的动力装置皆可为动力源2021，本领域具有通常技艺的人士可依据测试需求采用不同的装置。

同时，本实施例的敲击器2023还具有一敲击部2024，且敲击部2024设计为圆角结构，而且敲击器2023及其敲击部2024的材料皆为塑料材料或其它具弹力特性的材料，以避免在进行敲击测试的过程中，因施力不当或是敲击位置不当而造成待测电路板50上的电子组件损坏。

除了前所述敲击测试治具的机械结构外，本实施例的控制器201通过与动力源2021的电性连接关系，而得以控制致动件2022的作动，并且进一步地带动敲击器2023往复位移。控制器201还具有一计数器(counter)2011，用以设定敲击器2023的敲击次数。

除此之外，力计器203是连接于致动件2022与敲击器2023之间，可控制敲击器2023的敲击测试力量。一般来说，在进行敲击测试时，敲击力设定于0.1公斤至5公斤之间，但并不以此为限。此外，本实施例所述的计数器2011及力计器203亦可整合于控制器201中，检测人员仅须在整合计数器2011及力计器203功能的控制器201上设定敲击力量和敲击次数即可，减少设定上的繁琐程序，有效提高检测效率。

本实施例的敲击测试装置10还包含有一测试开关300，以及一紧急停止开关400。测试开关300电性连接于控制器201，当测试开关300被测试人员致动后，测试开关300电性传输一测试讯号至控制器201，以开启动力源2021执行作动。

本实施例的测试开关300具有两个启动按钮，且两个启动按钮必须同时被按压或开启，才能够启动本发明的敲击测试装置10，此一设计是为了避免测试人员在放置待测电路板50而手还未离开基座100的情况下错误启动测试开关300而发生意外伤害，因此必须以双手启动试开关300，加强操作人员于测试时的安全性。

同理，紧急停止开关400亦为在相同安全考虑下的设计，本实施例的紧急停止开关400电性连接于控制器201，当在敲击检测过程中有机械故障或意外发生时，测试人员可致动紧急停止开关400，紧急停止开关400电性传输一停止讯号至控制器201，以紧急停止动力源2021的作动，待机械故障或意外排除后，再行重新启动本发明的敲击测试治具，强化操作人员于测试时的安全性。

当测试人员以第一实施例的敲击测试装置10进行电路板敲击测试时，首先将待测电路板50放置于基座100上，并令待测电路板50欲进行敲击测试的特定位置对准于敲击器2023的敲击部2024位置，测试人员透过控制器201上的计数器2011以及力计器203设定敲击次数及敲击力道。

待设定完后，测试人员以双手同时按压测试开关300，此时测试开关300被致动并电性传输测试讯号至控制器201。控制器201接收到测试讯号后，再发出一电性讯号令动力源202启动，动力源202驱动致动件2022作动，致动件2022并带动与其活动连接的敲击器2023往复位移，使敲击部2024依据设定的敲击次数及敲击力道间歇敲击待测电路板50的特定位置。若敲击测试过程中有任何意外或故障发生，测试人员可随时致动紧急停止开关400以紧急停止敲击测试装置10，以保障测试过程的安全，亦可避免待测电路板50因为不当测试而损坏。

在本发明所揭露的第二实施例中，请参考图4的立体示意图，并请同时参考图6的测试示意图、图7的侧视图以及图8的局部放大图。

第二实施例的敲击测试具的结构大致与第一实施相类似，其不同的地方在于，本实施例除第一实施例所揭露的组件外，基座100还包括有一平台110，且平台110相对于基座100为可上下左右(二维方向)移动的。当待测电路板50放置于平台110上后，测试人员可任意移动平台110，使敲击器2023得以对待测电路板50的各个测试位置进行敲击测试。

本实施例的平台110并具有多个定位柱1101及固定件1102，定位柱1101是对应于待测电路板50上的定位孔501设置，并可依据不同种类的待测电路板50而相对调整定位柱1101的位置。当待测电路板50设置于平台110上时，定位柱1101分别穿设过待测电路板50的定位孔501，以固定待测电路板50，避免待测电路板50于进行敲击测试时产生偏位情形。同时，定位柱1101亦可缓冲敲击部2024的撞击，有效避免撞击力道过当所造成待测电路板50损坏或故障问题。

此外，平台110的固定件1102分别连接于基座100与平台110，以固定平台110于基座100上，其固定件1102固定基座100的方式包括但不限于螺丝锁付、卡固或尼龙搭扣(Velcro)等方式，仅须达到暂时固定平台110的功能，以避免平台110在敲击测试过程中因为撞击而被位移，进而影响敲击测试的正确性，并且方便在测试完毕后将平台110与基座100分开。

当测试人员以第二实施例的敲击测试装置10进行电路板敲击测试时，首先将待测电路板50透过定位柱1101穿过定位孔501的方式固定于平台110上，接着移动平台110，直到待测电路板50欲进行敲击测试的特定位置对准于敲击器2023的敲击部2024。而后，经由固定件1102将平台110固定于基座100上，并执行如上述第一实施例中所载的测试程序。

当完成第一个敲击点的测试后，测试人员可松开固定件1102，使平台110得以沿着二维方向自由的移动，以使待测电路板50欲进行敲击测试的下一个特定位置对准于敲击器2023的敲击部2024，以进行第二次的敲击测试。

在第三实施例中，请参考图9的立体示意图，并请同时参考图10的测试示意图以及图11的侧视图，本实施例的敲击测试治具大致与第二实施相类似，其不同的地方在于，本实施例除第二实施例的组件外控制器201还具有一第一调节件204及一第二调节件205。

第三实施例的第一调节件204是控制敲击器2023朝远离待测电路板50方向的位移速度，从而控制敲击器2023的敲击频率。敲击器2023朝远离待测电路板50方向的位移速度越快，则敲击器2023两次敲击间的时间间隔则较短，亦即敲击频率相对较高；相反的，则敲击器2023的敲击频率则相对较低。

第三实施例的第二调节件205是控制敲击器2023朝向待测电路板50方向的位移速度，透过第二调节件205亦可控制敲击器2023敲击的频率，其原理如前所述，故申请人不在此多加赘述。同时，第二调节件205亦可通过调整敲击器2023朝向待测电路板50方向的位移速度，配合力计器203调整敲击器2023的敲击力道，以达到最精确的测试，提升测试的质量。

值得注意的是，本实施例所述的第一调节件204及一第二调节件205，亦可如第一实施例所述的力计器203及计数器2011整合于控制器201中，检测人员仅须在整合有第一调节件204及一第二调节件205的控制器201上调整敲击器2023远离和朝向待测电路板50的位移速度即可，减少设定上的繁琐程序，有效提高检测效率。

经由上述本发明所涉及各实施例的敲击测试装置10，测试人员毋须以人力亲自敲击待测电路板50进行测试，仅须操作敲击测试装置10，即可针对待测电路板50特定的测试位置进行敲击测试，并通过平台110于二维方向的位移，而可依序对待测电路板50上的不同测试位置进行敲击测试，以进行最完整的测试，并且不会受到过多人为操作因素的影响，获得最精确的检测结果。

同时，本发明所涉及的第一调节件204、一第二调节件205、力计器203及计数器2011，亦可针对不同的待测电路板50进行调整设定，从而简单且快速地控制敲击器2023的敲击力道、敲击频率以及敲击次数，以符合测试需求，大幅提高检测效率，同时亦可避免主机板于测试过程中造成损坏。

在经过前述的敲击测试流程后，测试人员再将待测电路板50连接于其它电路测试仪器，以检测在经过敲击测试后，待测电路板50是否仍可正常运作，抑或是有短路、接触不良等问题，以筛选掉可能有空焊的不良品，达到提升产品质量的目的。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种敲击测试治具，用于一待测电路板，其特征在于，

所述敲击测试治具包含有：

一基座，用以放置所述待测电路板于其上；以及

一敲击组件，包括：

一控制器；

一动力组，具有一动力源及一致动件，所述动力源电性连接于所述控制器，且所述致动件与所述动力源相连接；以及

一敲击器，活动连接于所述致动件；

其中，所述控制器发出一电性讯号令所述动力源启动，所述动力源驱动所述致动件作动，以带动所述敲击器往复位移，并且所述敲击器间歇敲击所述待测电路板。

2.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述基座还包括有一平台，所述平台相对于所述基座往复位移，所述待测电路板系放置于所述平台上。

3.如权利要求2所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述平台还具有多个定位柱，所述待测电路板具有多个定位孔，当所述待测电路板设置于所述平台上，所述等定位柱分别穿设过所述等定位孔。

4.如权利要求2所述的敲击测试治具，其特征在于，其中还包括有一固定件，是分别连接于所述基座与所述平台，以固定所述平台于所述基座上。

5.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述控制器还具有一第一调节件，用以控制所述敲击器朝远离所述待测电路板方向的位移速度。

6.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述控制器还具有一第二调节件，用以控制所述敲击器朝向所述待测电路板方向的位移速度。

7.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述控制器还具有一计数器，是设定所述敲击器的敲击次数。

8.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中所述敲击组件还包括有一力计器，连接于所述致动件与所述敲击器之间，所述力计器系控制所述敲击器的敲击力量。

9.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中还包含有一测试开关，电性连接于所述控制器，所述测试开关选择性被致动，所述测试开关电性传输一测试讯号到所述控制器，以开启所述动力源执行作动。

10.如权利要求1所述的敲击测试治具，其特征在于，其中还包含有一紧急停止开关，电性连接于所述控制器，所述紧急停止开关选择性被致动，所述紧急停止开关电性传输一停止讯号至所述控制器，以停止所述动力源的作动。

Images