CN105074476B - 用于印刷电路板的测试装置的横梁单元和具有所述横梁单元的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于印刷电路板的测试装置(1)的横梁单元(2)，其中，横梁单元(2)具有跨越可放置待被测试的电路板的测试区的至少一个横梁(9)，并且被设计为以可直线移动的方式接纳用于测试手指(8)的定位单元(6)，使得测试手指(8)能够扫描测试区的至少一部分。根据本发明，横梁单元(2)被设计为接纳用于引导定位单元(6)中的相应至少一个的、相互独立的至少两个直线导轨(5)。本发明还针对具有至少一个这种横梁单元(2)的测试装置(1)。

Description

用于印刷电路板的测试装置的横梁单元和具有所述横梁单元 的测试装置

技术领域

本发明涉及用于印刷电路板的测试装置的横梁单元和具有这种横梁单元的印刷电路板的测试装置。

背景技术

用于测试印刷电路板的测试装置基本上可分成两组：手指测试机(飞行探针)组和平行测试机组。平行测试机是通过适配器能够同时接触待被测试的电路板的所有或者至少大多数接触点的测试装置。手指测试机是用于测试未配备或配备的印刷电路板的测试装置，该测试装置通过使用两个或更多个测试手指依次扫描单个接触点。

测试手指通常安装于滑座上，横梁沿着该滑座能够横动，而横梁又被引导并且能够在导轨上横动。每个测试手指具有旋转臂，在该旋转臂的端部上形成用于接触电路板的触头。通过横动滑座并且转动旋转臂，测试手指可因此通过它们在一般为矩形的测试区中的任何期望点上的触头被定位。为了接触待被测试电路板的接触点，任意的滑座被设计为能够在横梁上垂直移动，或者测试探针被设计为在滑座上垂直移动，使得测试手指可从上面或下面被放置在电路板的接触点即电路板测试点上。

在EP 0 468 153 A1中描述了手指测试机，并且，在EP 0 853 242 A1中描述了用于通过手指测试机测试印刷电路板的方法。在EP 1 451 594 B1、US 6,384,614 B1、WO 03/096037 A1和EP 0 990 912 A2中公开了用于手指测试机的测试探针。

这种类型的手指测试机通常具有至少两个可横动的接触手指，以便能够到达沿横梁轴分开的测试点，并且，为了以关于横梁轴成直角到达沿第二坐标方向分开的测试点，多个横梁被设置在测试区之上，并且，(至少，对于印刷于两侧的印刷电路板的任何测试)，多个横梁被设置在测试区下面。(原则上，如果使用电容测量，那么可仅通过单个测试手指测试电路板。在这种情况下，在理论上，只需要一个测试手指。但是，优选具有安装于轨道上的两个测试手指，原因是欧姆测量需要闭合电路，并因此需要两个测试手指)。对于使用包含手指测试机的自动化测试方法，精确地获知横梁的相互的以及与测试区的相对位置是十分重要的。在EP 0 466 153描述的手指测试机中，横梁安装于台架中－关于测试手指的横动方向成直角－以能够横动。由于在横梁横动时起作用，因此，横梁的间隔常常不可避免地具有一定的波动宽度，并且，根据使用的驱动系统，滑动会导致横梁的间隔移出预设的容差区，从而需要重新调整。至少四个横梁的相关的调整和校准过程是耗时的，并且常常导致不准确。

横梁位置固定地设置在台架中的手指测试机也是已知的。由于横梁在电路板之上和之下悬挂于台架中，因此，它们必须被仔细和单独调整。旋转臂的长度可关于横梁之间的距离被优化，使得可通过最佳的方式到达横梁之间的测试区。如果这种手指测试机必须适于改变的处理条件，那么，可能由于需要增加或减小扫描密度，必须配合附加的横梁或者去除或重新配合现有的横梁。这也包括用于相对于彼此以及相对于测试区调整横梁以及用于软件校准的相当大的努力。

EP 0 458 280 A2公开了用于测试具有多个单独横动横梁的印刷电路板的装置，其中，在每个横梁上，设置具有用于接触电路板的接触点的接触手指的测试头。

EP 1 217 382 A2公开了用于测试印刷电路板的另一装置，该装置具有横动横梁。在横动横梁中的每一个上，可移动地安装测试头，在该测试头上，设置用于接触电路板的测试点的接触手指。

发明内容

本发明基于至少部分地避免现有技术的缺点的问题。本发明的具体问题是，减少用于通过使用测试手指测试印刷电路板的测试装置中的调整和校准的努力和花费。本发明的另一问题是，使这种测试装置能够适于改变的处理条件进行迅速和有效的操作。

通过独立权利要求的特征至少部分地解决以上指定的问题。在从属权利要求中规定本发明的优选实施例和有利进展。

根据本发明的一个方面，提出一种新的用于印刷电路板的测试装置的横梁单元。该横梁单元具有跨越可放置待被测试的电路板的测试区的至少一个横梁，并且被设计为以直线可横动的方式接纳用于测试手指的定位单元，使得测试手指能够扫描测试区的至少一部分。横梁单元还被设计为接纳用于引导定位单元中的相应至少一个的、相互独立的至少两个直线导轨。

换句话说，测试装置是用于测试未配备或配备的印刷电路板的装置，其中，印刷电路板被配置于测试区中，并且，测试手指依次扫描各单个接触点。为了本发明的目的，横梁单元被理解为意味着一件式或者被连接，但至少是形成具有跨越测试区的至少一个横梁的稳固单元的形状。形成稳固单元的三维形状因此是由多个部分并优选作为单个部分制成的刚性的稳定结构单元。因此，横梁单元可具有单个横梁或者由其形成，或者可具有组合为形成稳固的结构单元的几个横梁。为了本发明的目的，横梁单元要与固定于空间中的测试装置的台架区分开，在该台架中安装横梁单元。为了本发明的目的，直线导轨是导轨，例如，用于特别是沿直线的直线导轨定位单元的轨道。横动驱动装置可集成于直线导轨中，但也可被单独地设置。为了本发明的目的，直线导轨的独立性被理解为意味着，不同直线导轨的定位单元不在横动过程中相互干涉。具体地，直线导轨相互平行伸展，其间具有间隙。如果只发生电路板上的测试点的电容扫描，那么每个直线导轨的一个定位单元(对于一个测试手指)是足够的。由于还常常发生电阻扫描，因此，优选每个直线导轨具有测试手指的两个定位单元。每个直线导轨的更多个定位单元也是可能的。

根据本发明的该方面，至少两组定位单元可在单个横梁单元上横动，使得两组的横动路径互不影响(其中，一组可包含一个或更多个定位单元)。由于直线导轨被附装到单个部件上，因此，直线导轨的相互对准被精确地限定并且是不可变的。因此，调整和校准所需要的努力更少。根据本发明的横梁单元可固定不动地被安装于测试装置的台架上，或者可自身被安装为能够横动。与仅具有一个直线导轨的可横动的横梁相反，在根据本发明的横梁单元的情况下，至少两个直线导轨具有不可变的相对位置，使得调整和校准所需要的工作至少减半。越多的直线导轨被设置在横梁单元上，则该优点变得越重要。

在优选实施例中，直线导轨被设置在相应横梁的侧边。这里，侧边意味着关于与测试区平面平行的横梁的纵向成横向的方向。通过侧边安装，测试装置中的定位单元变得更容易接近。

在优选实施例中，横梁中的至少一个具有两个直线导轨，两个直线导轨相互平行伸展。该配置还具有这样一种优点，即，可在测试手指的范围内通过单个横梁测试以关于横梁方向成直角分开的多对测试点，而不需要改变横梁的位置。两个直线导轨被配置于单个横梁上，使得它们的相对位置彼此被精确地限定并且是不可变的。横梁单元可具有一个或更多个这种具有两个直线导轨的横梁。

在优选实施例中，横梁单元具有跨越测试区的至少两个横梁，其中，两个或更多个横梁中的每一个具有直线导轨中的至少一个，而两个或更多个横梁优选相互平行伸展。在本实施例中，两个直线导轨被安装于单个横梁单元上，即，形成连接的部件，使得它们的相对位置彼此被精确地限定并且是不可变的。结合前面的实施例，具有两个横梁的横梁单元可能已具有四个直线导轨，并因此具有能够相互独立地横动的四组测试手指。两个或更多个横梁可被制备为模块并且以简单的方式结合在一起，以提供固定的三维形式。这明显简化不同的测试装置单元的制造，原因是具有多个直线导轨的横梁单元可被用作模块，其中，所有的定位单元已被精确地相互对准。如果横梁单元的横梁被连接使得它们彼此相邻(即，处于测试区的同一侧)，那么形成横梁的间隔使得测试手指可到达横梁之间的所有点是有利的。因此，在这种情况下，同样，可在测试手指的范围内测试以关于横梁轴成直角分开的多对测试点，而不需要改变横梁单元的位置。

在优选实施例中，两个或更多个横梁中的至少一个在测试区的测试区平面的一侧上伸展，并且，至少一个在测试区平面的另一侧上伸展。可接纳印刷电路板的测试区具有电路板延伸的主面。该主面也被描述为测试区平面。在本实施例中，导轨被配置于单个横梁单元即一体化单元的测试区的该侧和另一侧，使得它们的相对位置彼此被精确地限定并且是不可变的。两个横梁中的每一个可具有一个或两个直线导轨。如果例如待被测试的电路板在一侧具有比另一侧明显更多的测试点，那么跨越具有更多的测试点的一侧的横梁可具有两个直线导轨，而另一侧上的横梁仅具有一个直线导轨。

在优选实施例中，两个或更多个横梁精确地为通过连接件结合成至少基本上为矩形的环形形状的两个横梁，使得横梁单元以测试区位于两个横梁之间的方式跨越测试区。换句话说，横梁单元形成具有两个横梁的矩形框架，该矩形框架在一侧和另一侧(在待被测试的印刷电路板的前面和后面)跨越测试区。因此，具有连接件的横梁形成包围测试区的结构单元。通过实施例的组合，能够通过该框架状横梁单元组装四个直线导轨与四组测试手指(两个处于测试区平面的一侧且两个处于另一侧)以形成测试模块，其中，直线导轨的相对位置彼此被精确地限定并且是不可变的。环形形状可例如被铸成一个件，并且也通过焊接在一起的板或轮廓的焊接部分制成。可通过基本上已知的再加工措施，形成用于直线导轨、用于驱动、测量和控制装置、电缆引导管等以及用于与台架连接的限定的连接点和面。矩形环形形状是比较容易制成的，并且容易进行存放、运输和安装的操作。

在有利的发展中，横梁单元被制备为用于固定安装于测试装置的台架的预设连接点上。通过这种手段，横梁单元相对于台架的位置被精确地限定并且是不可变的。因此，根据实施例的组合，两个到四个或更多个直线导轨关于它们在测试装置中的位置被精确地限定并且是不可变的。当然，原则上，横梁单元自身也能够被安装为可在台架上横动。在这种情况下，至少在一部分上，也实现本发明的益处。

在优选实施例中，定位单元中的每一个具有旋转单元和横动单元，其中，每个测试手指具有与相关的定位单元的旋转单元连接的旋转臂和紧固于旋转臂上的测试探针，而横动单元在每种情况下被安装于直线导轨中的一个中并且通过驱动单元可横动，并且，直线导轨被附装于横梁单元上。旋转臂引导有利于在不偏移或横动横梁单元自身的情况下以关于直线导轨成直角定位测试手指。这使得更容易将横梁单元牢固地附装在支架上，而在这种情况下可需要适用的多个横梁单元以覆盖测试区的长度。但是，即使在可横动的横梁单元情况下，由于要移动的低质量，因此与整个横梁单元的横动相比，通过旋转臂的定位是更迅速、更加无应力且更加节能的。如果两个直线导轨被设置在一个横梁上，那么旋转臂使得能够到达定位单元之间的测试区的区域。驱动单元可至少部分地为定位单元的一部分的形式(可能作为直线驱动装置的转子或者作为副齿轮，使得相关的定子或齿轨附装于横梁单元上)，或者可单独地附装于横梁单元上(可能以活塞或者控制线的形式)。旋转单元可具有步进电动机或者非旋转直线电动机(具有弯曲运动轨迹的直线电动机)。除了实现与测试区平面的定位共面的旋转单元以外，也可设置提升单元，以实现关于测试区平面成直角的定位。提升单元可例如具有直线电动机。提升单元和旋转单元可在结构上被组合，以形成提升-旋转单元。出于重量的考虑，旋转臂优选由碳纤维制成。

在有利的发展中，定位单元的旋转单元的旋转轴离相应直线导轨的轴向距离和/或测试探针离定位单元的旋转单元的旋转轴的探针距离是可变的，轴向距离和/或探针距离优选可在预设的步骤中改变。距离的变化允许旋转轴的位置适于相应处理和/或测试条件。例如能够通过大的探针距离用单个横梁单元扫描大的区域，而对于小的探针距离，可以增加速度和定位的精度。为了一起增加扫描速率并因此也增加待被测试的印刷电路板的产量，可以增加相同类型的多个横梁单元(模块)，包含选择较小的探针距离。如果两个直线导轨被设置在一个横梁上，特别是在每种情况下被设置在横梁单元的相对侧上，为了最佳地扫描旋转轴之间的区域，不仅改变探针距离而且同时改变轴向距离是有利的。为了增加扫描速率并因此也增加待被测试的印刷电路板的产量，可增加相同类型的第二横梁单元，使得减小轴向距离和探针距离。因此，可根据性能要求通过增加第二模块并且仅改变第一(旧)模块的距离，配备测试装置。

在优选实施例中，定位单元的两个结构部件的连接面被设计为用于改变轴距离的接口，优选包含附装预设厚度的间隔件以改变连接面之间的轴向距离。通过该设计，能够以简单的方式改变轴向距离，原因是常常在任何情况下设置这种连接面。接口可例如被设置在旋转单元与横动单元之间。也能够根据单元的结构次序在旋转单元与提升单元之间或者提升单元与横动单元之间设置接口。如果连接面与横动方向平行且关于测试平面成直角且任选地一起直接或者通过中间间隔件被拧紧，那么可得到特别简单的方案。在一个变更例中，可通过与测试区平面平行的连接面实现接口，其中，可通过从横动单元的改变的距离上的任选可用的拧紧点等，连接连接面。在后一种情况下，连接面可设有清楚地指示预设步骤中的可调整距离的锁紧装置。

为了改变探针距离，可设置用于配合于旋转轴与测试探针之间的不同长度的旋转臂。这使得能够在设计的观点上以简单的方式改变探针距离，并且在使用中费力最小。这里，如果探针距离可适于相关的轴向距离，那么是特别有利的，其中，特别是用于固定轴向距离的间隔件和用于固定探针距离的旋转臂，分别提供适当匹配的间隔件厚度和旋转臂长度。如果从直线导轨的旋转轴的距离是可变的，那么也能够通过使用具有适当的长度的旋转臂改变测试手指的范围。也能够通过使用长旋转臂和间隔件用单个横梁单元扫描大的区域。为了增加扫描速率并因此也增加待被测试的印刷电路板的产量，可以增加相同类型的第二横梁单元，其中，可通过去除或交换间隔件来减小旋转轴的距离，并且，可通过短旋转臂替换长旋转臂。因此，可通过增加第二模块根据性能要求配备测试装置，使得只需要改变第一(旧)模块的距离和旋转臂。另一方面，通过设置具有相应电路板供给的第二(或第三等)台架并且将来自一个测试装置的一个或更多个横梁单元装配到新的台架中并且通过加入适当的间隔件和旋转臂来增加距离，能够制成具有多个横梁单元、具有小的轴向和探针距离且以相对较少的努力具有高产量的一个测试装置、具有相应较低产量的两个或更多个测试装置单元。因此，这种配置允许用基本上相同的部分制造不同的测试装置单元－具有或少或多的在横梁单元之间具有不同的距离的横梁，并且只需要替换作为部件的匹配组的间隔件和旋转臂。这可导致成本大大节省，同时仍保持较高水平的精度。

根据本发明的另一方面，提出使用测试手指的印刷电路板的测试装置，其中，测试手指被安装并且可横动，使得可通过测试手指扫描测试区，在该测试区中可设置待被测试的印刷电路板。根据本发明，测试装置具有至少一个根据以上权利要求中的一个的横梁单元。

换句话说，已可通过两个横梁用横梁单元实现具有最多四组测试手指的测试装置。一个横梁单元能够承载所有需要的测试手指。根据测试区的尺寸，可以使用多个横梁单元。

在优选实施例中，测试装置具有可动的台架，而台架具有有利于在相对于测试区的不同位置中固定横梁单元的多个连接点。横梁单元关于台架的位置由此被精确地限定并且是可变的。多个横梁单元可作为模块被安装于台架上，使得两组、三组、四组或更多组的测试手指处于不同的间隔上。可根据测试手指的旋转臂的长度确定间隙。以这种方式，可如期望的那样确定测试装置的尺寸并依比例决定它。仅仅通过台架和横梁单元精确地对准直线导轨。如果横梁配置是具有在测试区的两侧伸展的两个横梁的矩形框架，那么能够通过两个具有限定间距的、位置固定的地板梁以简单的方式实现台架。为了精确和可靠地对准，如果梁和横梁单元适当的硬并且能够相互刚性对准，那么是有利的。

附图说明

下面借助于附图更详细地解释本发明，在这些附图中，

图1作为本发明的实施例的具有测试手指的印刷电路板的测试装置(所谓的手指测试机)的三维示图；

图2图1的测试装置的正视图；

图3沿图2的线“III”的测试装置的截面图；

图4测试装置的第二类型的组件的与图3对应的示图；

图5通过图4中的线“V”的放大细节；

图6通过图5中的线“VI”的另一放大细节

图7图6中的箭头“VII”的方向的示图；

图8通过图4中的线“VIII”的放大细节；

图9通过图8中的线“IX”的另一放大细节；以及

图10图9中的箭头“X”的方向的示图。

具体实施方式

图1示出作为本发明的实施例的用于印刷电路板的测试的具有测试手指的测试装置1(所谓的手指测试机)的三维示图。

根据图1中的示图，测试装置具有安装于两个安装梁3上的两个横梁单元2。为了本发明的目的，安装梁3形成台架。每个横梁单元2由具有安装在其上的附加装置的框架4形成。在下面更详细地描述框架4。每个框架4承载多个直线导轨(轨道)5，在该直线导轨中的每一个上，安装两个定位单元6以能够横动。定位单元6中的每一个可由定子单元7驱动并且承载测试手指8。

对于其它的取向，规定具有空间方向x,y,z的笛卡尔坐标系，其中，在没有限制一般性的情况下，空间方向x被指定为纵向x，空间方向y被指定为横向，并且空间方向z被指定为垂直方向。纵向x也可被描述为供给方向x，原因是，在测试装置1中，待被测试的印刷电路板沿该方向x被攻击(以及被排出)。供给方向x与安装梁3的延伸方向对应，并且，框架4的主平面包围y和z空间方向。

虽然在该附图中没有详细示出，但安装梁3固定不动地被螺栓连接于工厂地板等上，并且，框架4被牢固地螺栓连接于两个安装梁3上。因此，安装梁3也可被描述为用于框架4的台架。沿x方向以框架间距r安装框架4。

图2示出从空间方向x看到的测试装置1，即其正视图。

根据图2中的示图，框架4是可分成两个平行横梁9和在其端部连接横梁9的两个横杆10的单件部分。在不损失一般性的情况下，横梁9沿横向y延伸，并且，横杆10沿测试装置1的垂直方向z延伸。在不损失一般性的情况下，图2所示的框架4的一侧被描述为正面，并且，在附图中隐藏的一侧被描述为框架4的背面。在这里示出和描述的实施例中，框架4由单个钢板制成，从该钢板例如通过割炬等切割窗口。作为替代方案，框架4也可被制成为铸件或焊接部件。

横梁9和横杆10围成测试平面E。测试平面E示出可在测试装置1中测试、包围空间方向x和y并且具有到横梁9大致相同的距离的印刷电路板的位置(没有详细示出)。

横梁9中的每一个在图2所示的正面具有直线导轨5和定子单元7。轨道形式的直线导轨5沿横向y与定子单元7平行地延伸，并且与定子单元7相比更接近测试平面E。如上所述，两个定位单元6可滑动地安装于每个直线导轨5上，使得每个定位单元承载测试手指8。终点挡板11限制定位单元6在直线导轨5上的运动。相应的测试手指8面向测试平面E并且通过提升和旋转设施安装于相关的定位单元6中。换句话说，在横梁9的上面引导的测试手指8朝下(负z方向)，并且，在横梁9的下部引导的测试手指8朝上(正z方向)。

图3示出沿图2中的线III-III的沿这里所示的箭头方向的通过测试装置1的截面。

在图3中的截面图中，能够看到框架4的横梁9同样地通过直线导轨5、定子单元7、定位单元6和测试手指8配备于前后。测试手指8可旋转地安装于定位单元6上，并且，沿x方向，能够不仅到达定位单元6之间的区域，而且到达定位单元6的任一侧的区域。框架4的前后的测试手指8一起覆盖扫描宽度w。框架4之间的框架间距r被选择，使得相应测试手指8的扫描范围沿x方向精确地相互到达。

如图3进一步所示，框架4通过它们的横梁9的下部停靠于以框架间距r设置在安装梁3的顶部的支承表面3a、3b上。支承表面3a、3b的位置被精确地预设，并且，通过没有详细示出的手段，框架4精确地被对准(定中心)在支承表面3a、3b上并且被固定，但可释放地与安装梁3连接(可能通过螺栓)。

图4示出与图3对应的示图中的通过测试装置1的截面。图4中所示的是与图3所示的(第一)类型的组件不同的第二类型的组件。

根据图4，在该类型的组件中，不设置两个横梁单元，而仅设置一个横梁单元2。横梁单元2如前面那样由具有其它的附加装置5、6、7、8等的框架4形成，其中，框架4是由两个横梁9和两个连接件或横杆10构成的单个部件。

在图4中的截面图中，可以看出，框架4的横梁9同样地通过直线导轨5、定子单元7、定位单元6和测试手指8配备于前后。测试手指8可旋转地安装于定位单元6上，并且，沿x方向，能够不仅到达定位单元6之间的区域，而且到达定位单元6的任一侧的区域。框架4的前后的横梁单元2的测试手指8一起覆盖扫描宽度w。下面详细描述的定位单元6和测试手指8的变型导致该横梁单元2的测试手指8的扫描宽度w比上述类型的组件的两个横梁单元的扫描宽度大。

并且如图3所示，框架4通过其横梁9的下部停靠于设置在前面描述的两个支承表面3a、3b之间的支承表面3c上。支承表面3a、3b、3c相互的位置被精确地预设，并且，通过没有详细描述的手段，框架4在支承表面3c上被精确地对准(定中心)，并且，被牢固但可释放地连接(例如，通过螺栓)于安装梁3上。

下面借助于图5～7，首先描述根据图4的第二类型的组件，然后，借助于图8～10，返回到根据图1～3的第一类型的组件。

图5在放大图中通过点划线“V”示出图4所示的细节。应当注意，各测试手指8的旋转位置可与图4不同。

如图5所示，定位单元6具有旋转单元12，该旋转单元12具有旋转轴S。旋转单元12包括具有输出轴的旋转驱动装置(这里没有详细描述)，该输出轴具有旋转轴S。定位单元6也具有安装于直线导轨5上的横动单元13。旋转单元12通过间隔件14被固定于横动单元13上。测试手指8具有可通过旋转单元12的输出轴旋转的旋转臂15，并且，在该旋转臂的端部上附装持针器16以夹持在这里没有详细示出的测试针。定位单元6最后具有能够下降和提起测试手指8的提升单元17。

在图6中给出更详细的示图，该示图在另一放大图中示出由图5中的点划点“VI”限定的细节。具体而言，该细节示出上部横梁9的截面，使得横杆10处于背景中，并且，附加装置配合于横梁9的一侧。应当注意，以相同的方式配置横梁的另一侧。

如图6所示，横梁9在各侧表面(前和后)形成了用于容纳定子单元7的定子定位表面9a，使得定子单元7的垂直对准(z方向的对准)通过顶部边缘9b被固定。定子单元7被牢固地螺栓连接于横梁9上。

在横梁9的每一侧上还形成用于接纳轨道形式的直线导轨5的轨道定位表面9c，其中，轨道5的垂直对准通过向下的台阶9d被固定。设置在轨道定位表面9c中的是与轨道5的沉孔5a齐平的多对(通)孔9e。轨道(直线导轨5)通过通孔9e和沉孔5a被牢固地螺栓连接于横梁9上。

定位单元6的横动单元13具有基板18。固定于基板18上的是滑块19、转子单元20和位置编码器21。滑块19以可滑动的方式包围轨道5，由此与轨道5组合形成滑动轴承。应当注意，为了避免夹持力矩，两个滑块19可被设置在彼此的后面。转子单元20向上延伸到定子单元7的内部，在那里，它处于安装在那里的永磁体22之间，并且，在定子单元7的长度上(沿y方向)分布有交变极性。转子单元20具有未详细示出的线圈组件，该线圈组件可通过没有详细示出的电源被电激励。转子单元20的转子线圈与定子单元7的永磁体22之间的电力交互作用导致加速或制动，并因此导致横动单元13沿直线导轨5的受控运动。每个定位单元6的转子单元20和定子单元7由此相应地形成(直线)驱动单元。位置编码器21相应地面向附装于横梁9的磁带23，并且通过磁带23的扫描精确地确定横动单元13在横梁9上的横向距离。

并且，在附图中看到测试针24(也被描述为接触探针24)，该测试针24夹持于测试手指8的持针器16中并且提供与未详细示出的电路板上的测试点的接触。横动单元13的基板18具有安装表面18a，并且，旋转单元12的外壳具有安装表面12a。安装表面12a、18a形成用于将旋转单元12紧固于横动单元13上的接口，使得间隔件14被设置在它们之间。(安装表面12a、18a也允许将旋转单元12在没有中间间隔件14的情况下紧固于横动单元13上。这是下面要详细解释的第一模式的安装的主题)。在旋转单元12的旋转轴S与轨道(直线导轨)5的外表面之间，是距离“a”，该距离除了旋转单元12和横动单元13的尺寸以外主要取决于间隔件14的厚度。

图7示出图5的箭头“VII”的方向的具有测试手指8的定位单元6的底部。具体而言，图6仅示出定位单元6的提升单元17和旋转单元12的输出轴12b，其它在该示图中被省略(参见图6)。

根据图7中的示图，电连接单元25被附装于提升单元17上，该电连接单元25与用于连接未详细示出的系统控制器的电缆供带盘26连接。测试手指8和下面详细描述的检测单元27可通过旋转单元(输出轴12b)一起旋转。使得测试手指8和检测单元27尽可能地轻，以保持承受的惯性力矩和质量的最小化。因此，旋转臂15也由碳材料制成。

检测单元27具有在其端部上承载其中安装照相机30的照相机模块29的夹持臂28。在夹持臂28的另一扩展方案中，承载镜子32的光引导单元31被安装于照相机模块29上。镜子32被对准，使得从镜子32以关于测试平面E成直角落下的光轴32a继续到照相机模块29。照相机30被对准，使得其在测试平面E上的光轴30a与镜子32的光轴32a一致。光轴30a、32a的交点与要通过测试针24扫描的扫描点P一致。

提升单元17牢固地安装于旋转单元12上，并且，具有组装件(未详细示出)，该组装件被设计为使得检测单元27可旋转地安装于组装件中并且被保持为高度固定(z位置)，但可通过旋转驱动装置的输出轴12b沿旋转方向被承载。测试手指8在输出侧与提升单元17的提升驱动装置(直线驱动装置，未详细示出)连接，并且沿轴向飞行但不可旋转地安装于旋转驱动装置的输出轴12b上，使得可通过提升驱动装置下降和提起测试手指8，同时由旋转驱动装置的输出轴12b的转矩承载它。在附图中，以从测试平面E提升的测试针24示出该配置。

在一个设计变型中，提升驱动装置自身可被设置于测试手指8的旋转臂15的、随同转动的夹持器上，并且支撑在用于支承检测单元27的组装件(Mimik)的输出侧上。在另一变型中，提升单元可移动地与横动单元连接，并且，旋转单元被安装于提升单元的输出侧。但是，在两个变型中，包含于提升运动(z运动)中的惯性质量增加。

如图7所示，测试手指8的旋转臂15安装于旋转臂夹持器33中的驱动侧，并且，在传感器侧与持针器16连接。在这两个点上，旋转臂15可被释放，使得可很容易地替换旋转臂15。类似地，可在提升单元17的组装件上以及在照相机模块29上从连接部分释放检测单元27的夹持臂28，类似地很容易地替换它。以这种方式，参照以上关于图3提到的横梁单元2的第一类型的组件，如下面借助图8～10描述的那样，能够修改测试装置1。

同时，如图4中的点划线“VIII”所示，图8详细示出了与图5对应的放大图。图9以与图6对应的进一步放大图示出由图8中的点划线“IX”表示的细节，并且，在与图7对应的示图中，图7沿图9的箭头“X”的方向示出具有测试手指8的定位单元6的底部截面。应当注意，图8～10中的每个测试手指8的旋转位置可与图3不同。

从附图清楚地看出，除了旋转单元12在没有间隔件的情况下通过其安装表面12a直接安装于横动单元13的基板18的安装表面18a并且测试手指8的旋转臂15与检测单元27的夹持臂28一起比第二类型的组件短以外，该第一类型的组件中的横梁单元2的结构与根据图4～7的第二类型的组件相同。这使得每个横梁单元2的测试手指8的扫描宽度w(参见图3)比第二类型的组件(参见图4)小，并且，在由安装梁3形成的台架上，能够安装两个横梁单元2而不是仅仅一个横梁单元2。这增加了测试手指8的扫描密度，并且，可同时扫描更多的测试点。换句话说，测试装置1的产量增加。

因此，能够以简单的方式将测试装置1从低产量转换成高产量并且反之亦然。如果测试装置1根据第二类型的组件(图4～7)仅设有一个横梁单元2，那么将测试装置1修改为用于更高产量只需要将已可用的横梁单元2从支承表面3c重新定位到安装梁3的支承表面3a(或3b)，通过相应较短的型式替换旋转臂15和支撑臂27同时去除间隔件14，并且安装另一具有较短的旋转臂15和支撑臂27的横梁单元，并且没有间隔件处于安装梁3的相应自由支承表面3a、3b上。通过设置另一台架(安装梁3)、从已设置在新设置的台架上的测试装置1放置横梁单元2中的一个并且在其上面安装它，根据第一类型的组件(图1～3、图8～10)具有两个横梁单元2的测试装置1可以以相对很少努力被转换成具有每一个根据第二类型的组件的一个横梁单元2的两个测试装置单元。原始测试装置1的横梁单元2中的另一个被重新定位于中心支承表面3c上，并且，通过在接口12a、18a上包含间隔件14重新定位定位单元6，同时，在定位单元6中的每一个上，通过更长的型式替换旋转臂15和支撑臂27，并且最后调整用于印刷电路板的供给系统和传送机。显然，两个新创建的测试装置单元1中的每一个与旧测试装置1相比以更低的产量操作，但是，如果要同时测试两种类型的电路板，那么它可能是合理的配置。

为了简化转换，可在用于框架4或横梁单元2的共用附件中一起放置一组的间隔件14、旋转臂15和支撑臂27，其中，应单独通过横梁单元2的扫描宽度w对于正确的配位表征附件。对于最小的扫描宽度w，可在附件中省略间隔件14。

自然，不仅只是两个扫描宽度w是可能的，而且，根据可安装于一个台架上的横梁单元2的数量和设置在台架上的支承表面(安装点)的任意期望数量的扫描宽度w是可能的。

以上描述了具有两种类型的组件的测试装置1，其中，测试平面E被水平配置。同样可设想在关于重力场成任何期望的角度上配置测试平面E。不管重力场中的地理位置如何，应用中的所有方向细节应被理解为测试区平面E限定水平(xy)，并且，其直角的方向限定垂直(z)。

在本实施例中，提升单元具有作为提升电动机的直线电动机。作为替代方案，提升单元可具有通过磁性、气动或液压手段操作的活塞或者丝杠螺纹，或者可通过非常不同的方式被设计。在本实施例中，旋转单元12具有作为旋转电动机的步进电动机。作为替代方案，旋转单元12可具有活塞或具有弯曲移动路径的直线电动机。

附图标记列表

1 测试装置

2 横梁单元

3 安装梁(台架)

3a、3b、3c 支承表面

4 横梁单元(框架)

5 轨道(直线导轨)

5a 沉孔

6 定位单元

7 定子单元(直线驱动单元)

8 测试手指

9 横梁

9a 定子定位表面

9b 顶边缘

9c 轨道定位表面

9d 台阶

9e 孔

10 横杆(连接件)

11 终点挡板

12 旋转单元

12a 安装表面

12b 输出轴

13 滑座(横动单元)

14 间隔件

15 旋转臂

16 持针器

17 提升单元

18 基板

18a 安装表面

19 滑块

20 转子单元(直线驱动单元)

21 位置编码器

22 永磁体(定子单元)

23 磁带

24 测试针(接触探针)

25 电连接单元

26 电缆供带盘

27 检测单元

28 夹持臂

29 照相机模块

30 照相机

30a 光轴

31 光引导单元

32 镜子

32a 光轴

33 旋转臂保持器

a 轴向距离

b 传感器距离

r 框架距离

w 扫描宽度

x,y,z 空间方向

x 纵向(供给方向)

y 横向

z 垂直方向

E 测试平面

P 扫描点

S 旋转轴

附图标记和符号的以上的列表是说明书的组成部分。

Claims (25)

1.一种用于印刷电路板的测试装置的横梁单元，其中，横梁单元具有跨越可放置待被测试的电路板的测试区的至少一个横梁，并且被设计为以可直线横动的方式接纳用于测试手指的定位单元，使得测试手指能够扫描测试区的至少一部分，并且，横梁单元具有形成稳固单元的三维形状，其中，横梁单元被设计为接纳用于引导定位单元中的相应至少一个的、相互独立的至少两个直线导轨，所述至少两个直线导轨并排地直接安装在具有至少一个横梁的所述横梁单元上，所述定位单元中的至少一个直接布置在相应的直线导轨上，所述直线导轨体现为轨道。

2.根据权利要求1所述的横梁单元，其中，直线导轨被设置在各横梁一侧上。

3.根据权利要求1所述的横梁单元，其中，横梁中的至少一个具有两个直线导轨，其中，两个直线导轨相互平行伸展。

4.根据权利要求2所述的横梁单元，其中，横梁中的至少一个具有两个直线导轨，其中，两个直线导轨相互平行伸展。

5.根据权利要求1所述的横梁单元，其中，横梁单元具有跨越测试区的至少两个横梁，其中，两个或更多个横梁中的每一个具有直线导轨中的至少一个，其中，两个或更多个横梁相互平行伸展。

6.根据权利要求4所述的横梁单元，其中，横梁单元具有跨越测试区的至少两个横梁，其中，两个或更多个横梁中的每一个具有直线导轨中的至少一个，其中，两个或更多个横梁相互平行伸展。

7.根据权利要求5所述的横梁单元，其中，在两个或更多个横梁中，至少一个在测试区的测试区平面的一侧伸展，并且，至少一个在测试区平面的另一侧伸展。

8.根据权利要求6所述的横梁单元，其中，在两个或更多个横梁中，至少一个在测试区的测试区平面的一侧伸展，并且，至少一个在测试区平面的另一侧伸展。

9.根据权利要求7所述的横梁单元，其中，两个或更多个横梁正好是通过连接件接合以一件形成矩形图案的环形形状的两个横梁，使得横梁单元以测试区位于两个横梁之间的方式跨越测试区。

10.根据权利要求8所述的横梁单元，其中，两个或更多个横梁正好是通过连接件接合以一件形成矩形图案的环形形状的两个横梁，使得横梁单元以测试区位于两个横梁之间的方式跨越测试区。

11.根据权利要求1所述的横梁单元，其中，横梁单元被制备为固定安装于测试装置的台架的预设连接点上。

12.根据权利要求10所述的横梁单元，其中，横梁单元被制备为固定安装于测试装置的台架的预设连接点上。

13.根据权利要求1所述的横梁单元，其中，每个定位单元具有旋转单元和横动单元，其中，每个测试手指具有与相关的定位单元的旋转单元连接的旋转臂和紧固于旋转臂的测试探针，其中，每个横动单元被安装于直线导轨中的一个中并且通过驱动单元可横动，并且，直线导轨被安装于横梁单元上。

14.根据权利要求12所述的横梁单元，其中，每个定位单元具有旋转单元和横动单元，其中，每个测试手指具有与相关的定位单元的旋转单元连接的旋转臂和紧固于旋转臂的测试探针，其中，每个横动单元被安装于直线导轨中的一个中并且通过驱动单元可横动，并且，直线导轨被安装于横梁单元上。

15.根据权利要求13所述的横梁单元，其中，定位单元的旋转单元的旋转轴离相应直线导轨的轴向距离和/或测试探针离具体定位单元的旋转单元的旋转轴的探针距离是可变的，其中，轴向距离和/或探针距离优选可在预设的步骤中改变。

16.根据权利要求14所述的横梁单元，其中，定位单元的旋转单元的旋转轴离相应直线导轨的轴向距离和/或测试探针离具体定位单元的旋转单元的旋转轴的探针距离是可变的，其中，轴向距离和/或探针距离优选可在预设的步骤中改变。

17.根据权利要求15所述的横梁单元，其中，定位单元的两个结构元件的连接表面被设计为用于改变轴向距离的接口，其中，优选预设厚度的间隔件可被安装用于改变连接表面之间的轴向距离。

18.根据权利要求16所述的横梁单元，其中，定位单元的两个结构元件的连接表面被设计为用于改变轴向距离的接口，其中，优选预设厚度的间隔件可被安装用于改变连接表面之间的轴向距离。

19.根据权利要求15所述的横梁单元，其中，不同长度的旋转臂被设置用于改变探针距离，并且可被安装于旋转轴与测试探针之间。

20.根据权利要求18所述的横梁单元，其中，不同长度的旋转臂被设置用于改变探针距离，并且可被安装于旋转轴与测试探针之间。

21.根据权利要求19所述的横梁单元，其中，探针距离可适用于相应的轴向距离，其中，具体地，用于固定轴向距离的间隔件和用于固定探针距离的旋转臂分别设有匹配的间隔件厚度和旋转臂长度。

22.根据权利要求20所述的横梁单元，其中，探针距离可适用于相应的轴向距离，其中，具体地，用于固定轴向距离的间隔件和用于固定探针距离的旋转臂分别设有匹配的间隔件厚度和旋转臂长度。

23.一种使用测试手指的印刷电路板的测试装置，其中，测试手指被安装并且可横动，使得可通过测试手指扫描测试区，在该测试区中可设置待被测试的电路板，其中，测试装置具有至少一个用于电路板的测试装置的横梁单元，其中，横梁单元具有跨越可放置待被测试的电路板的测试区的至少一个横梁，并且被设计为以可直线横动的方式接纳用于测试手指的定位单元，使得测试手指能够扫描测试区的至少一部分，并且，横梁单元具有形成稳固单元的三维形状，其中，横梁单元被设计为接纳用于引导定位单元中的相应至少一个的、相互独立的至少两个直线导轨，所述至少两个直线导轨并排地直接安装在具有至少一个横梁的所述横梁单元上，所述定位单元中的至少一个直接布置在相应的直线导轨上，所述直线导轨体现为轨道。

24.根据权利要求23所述的测试装置，其中，测试装置具有位置固定的台架，其中，台架具有有利于相对于测试区在不同的位置中紧固所述横梁单元的多个连接点。

25.根据权利要求23所述的测试装置，其中，测试装置包括至少一个根据权利要求1～22中任一项所述的横梁单元。