CN106526452A - 一种利用探针实现pcba自动检测的系统及方法 - Google Patents

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罗李焱
张哲�
杨元安
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Southwest China Research Institute Electronic Equipment
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/2806—Apparatus therefor, e.g. test stations, drivers, analysers, conveyors

Abstract

本发明公开了一种利用探针实现PCBA自动检测的系统及方法，自动检测系统包括PXI机箱、探针夹具、数字万用表和PXI开关，所述数字万用表和PXI开关插在PXI机箱中，所述数字万用表通过红表笔探头和黑表笔探头与PXI开关连接，所述PXI开关通过导线与探针夹具上固定的探针连接，在探针夹具上端设置有与气泵连接的传送导轨。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明可以运用于电路板生产测试流水线上对PCBA的电压静态电阻值和电压值的快速精确自动测量，操作简单方便，测量数据可以保存在数据库中。本发明操作简单，检测速度快，取代了人工操作，实现了PCBA静态检测和电压检测的全自动测试，极大地提高生产效率。

Description

一种利用探针实现PCBA自动检测的系统及方法
技术领域
本发明属于电路板ICT(In-Circuit-Tester)测试领域，尤其是一种利用探针夹具实现PCBA的静态检测和电压检测的方法。
背景技术
ICT，即自动在线测试仪，是现代电子企业必备的PCBA(Printed-Circuit BoardAssembly，印刷电路板组件，通常称电子线路板或PCB板)生产的测试设备，ICT使用范围广，测量准确性高，对检测出的问题指示明确，即使电子技术水平一般的工人处理有问题的PCBA也非常容易。使用ICT能极大地提高生产效率，降低生产成本。
但是目前，ICT检测系统大多针对PCB裸板的连通性测试，适用于PCB裸板制造公司的定型产品和大规模生产的流水线使用，并不能实现对PCBA板的电压对地电阻测试和上电后电压的检测。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种利用探针实现PCBA自动检测的系统及方法，能同时实现PCBA板的自动静态检测和自动电压检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，包括PXI机箱、探针夹具、数字万用表和PXI开关，其中：所述数字万用表和PXI开关插在PXI机箱中，所述数字万用表通过红表笔探头和黑表笔探头与PXI开关连接，所述PXI开关通过导线与探针夹具上固定的探针连接，在探针夹具上端设置有与气泵连接的传送导轨，在探针夹具下设置PCBA夹具。
本发明还提供了一种利用探针实现PCBA自动检测的方法，包括如下步骤：
步骤一、首先，开启PXI机箱，启动测试软件，点击系统初始化按钮，自动打开气泵，驱动传送导轨带动探针夹具上升到最高点，在关闭程控电源的情况下将PCBA板放入PCBA夹具中固定；
步骤二、打开测试软件，控制气泵驱动测试夹具下降到与PCBA板接触，利用测试软件自动测量PCBA板的静态电阻值，并将测试数据保存到数据库中；
步骤三、保持步骤二的状态，点击测试软件，自动开启程控电源、设置电压，利用测试软件自动测量PCBA板的电压测试点的电压值，并将测试数据保存到数据库中。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明可以运用于电路板生产测试流水线上对PCBA板的电压静态电阻值和电压值的快速精确自动测量，操作简单方便，测量数据可以保存在数据库中。本发明操作简单，检测速度快，取代了人工操作，实现了PCBA静态检测和电压检测的全自动测试，极大地提高生产效率。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为PCBA自动检测系统的结构示意图。
具体实施方式
一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，如图1所示，包括：PXI机箱1、数字万用表2、红表笔探头3、黑表笔探头4、PXI开关5、导线6、传送导轨7、导向柱8、程控电源9、PCBA板10、PCBA夹具11、探针夹具12、探针13、气泵14、气管15、显示器16等，其中：
PXI机箱1与显示器16连接，数字万用表2和PXI开关5插在PXI机箱1中，数字万用表2和PXI开关5均为PXI板卡，使用时将其插入PXI机箱，所述数字万用表2通过红表笔探头3和黑表笔探头4与PXI开关5连接，所述PXI开关5通过导线6与探针夹具12上固定的探针13连接，在探针夹具上端设置有传送导轨7，探针夹具12通过气泵14带动传送导轨7上下移动可以接触或离开PCBA夹具11。PCBA板10放置在PCBA夹具11中，PCBA板10与程控电源9连接。
探针13为弹性可伸缩的探针，探针包括针套和针尖，针尖具有弹性，探针尖部呈锯齿状，利于充分接触PCBA 10上的焊锡。
探针13一端与PCBA 10上的焊锡接触，另一端与导线6连接，连接处用焊锡固定。
导线6一端连接探针13的针套尾部，一端通过压接的方式连接PXI开关5，其接线关系根据PXI开关5的使用说明进行连接。
探针13在探针夹具12上的位置根据PCBA 10中所需测试的电压对地电阻值所在的位置进行确定，探针13的数量根据PCBA 10中所需测试的电压种类进行确定。
数字万用表2选择不同的档位，可以分别测试电阻值和电压值。
测试夹具12与PCBA夹具11之间通过4个导向柱8定位。
气泵14提供0.5Mpa的压缩空气，驱动传送导轨7上升和下降。
本发明还提供了一种利用探针实现PCBA自动检测的系统及方法，其中：
一、PCBA板自动电压点静态检测方法包括以下步骤：
步骤S1：首先，打开PXI机箱，点击启动测试软件，进行系统初始化，自动打开气泵14，使用气泵14驱动传送导轨7带动测试夹具12上升到最高点，将PCBA 10手动放入PCBA夹具11中，并用螺丝钉固定。
步骤S2：打开PXI机箱1的开关5，并打开测试软件，气泵14驱动测试夹具12下降到与PCBA 10接触，利用测试软件，通过数字万用表2自动获取PCBA 10中各个电压对地电阻值，并将测试数据保存到数据库中。
二、PCBA板的自动电压检测方法包括如下步骤：
步骤S1：首先，打开PXI机箱，点击启动测试软件，进行系统初始化，自动打开气泵14，使用气泵14驱动传送导轨7带动测试夹具12上升到最高点，将PCBA 10手动放入PCBA夹具11中，并用螺丝钉固定。
步骤S2：打开PXI机箱1的开关5，并打开计算机16的测试软件，气泵14驱动测试夹具12下降到与PCBA 10接触，利用测试软件，自动打开程控电源9并设置电源输出电压，给PCBA板加电，通过数字万用表2自动获取PCBA10中各个电压的电压值，将测试数据保存到数据库中。
测试软件采用LabView软件进行编写，测试软件可以自动获取数字万用表2的值，测试软件可以控制程控电源9打开和关闭，测试软件可以将测试数据保存到数据库中。
为了验证本发明能够实现自动测量PCBA的电压对地电阻值和电压值，按照PCBA板的自动静态检测和自动电压检测的方法对待测PCBA板进行实际操作，待测PCBA板探针夹具上共有19根探针，共18对电源测试点，待测PCBA板探针夹具上探针尾部的导线与PXI开关的连接关系，如表1所示，所有的GND端短接在一起。
表1：待测PCBA板探针尾部导线与PXI开关的连接关系
在实际操作中，首先按照步骤S1进行系统初始化，利用测试软件控制探针夹具12与PCBA 10微接触，在关闭程控电源9的情况下，利用测试软件测量PCBA板的静态电阻值，并将测试数据保存到数据库中，5次测量结果如表2所示。保持系统在此状态下，利用测试软件控制程控电源9的电压打开，设置电压为+28V(也可以根据需要进行相应的设置)，利用测试软件测量PCBA板的电压测试点的电压值，并将测试数据保存到数据库中，5次测量结果如表3所示。
表2：5次测量PCBA板静态电阻值测试结果
表3：5次测量PCBA板电压值测试结果
由表2可见，利用探针和数字万用表对PCBA进行静态电阻值的测量，测量结果与利用万用表FLUKE手动测量的电阻值一致，满足生产线对PCBA板对静态电阻值的测量要求。由表3可见，利用探针和数字万用表对PCBA进行电压值的测量，测量结果与利用万用表FLUKE手动测量的电压值一致，满足生产线对PCBA板对电压值的测量需求。上述校验结果，验证了本发明利用探针实现PCBA板的自动静态检测和电压检测正确性、有效性和快速性。

Claims (10)

1.一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：包括PXI机箱、探针夹具、数字万用表和PXI开关，其中：所述数字万用表和PXI开关插在PXI机箱中，所述数字万用表通过红表笔探头和黑表笔探头与PXI开关连接，所述PXI开关通过导线与探针夹具上固定的探针连接，在探针夹具上端设置有与气泵连接的传送导轨，在探针夹具下设置PCBA夹具。
2.根据权利要求1所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述气泵通过气管与传送导轨连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：在测试夹具与PCBA夹具之间设置有导向柱。
4.根据权利要求3所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述导向柱为4个。
5.根据权利要求1所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述探针包括针套和针尖，针尖具有弹性。
6.根据权利要求5所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述针尖呈锯齿状。
7.根据权利要求1所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述探针与导线的连接处用焊锡固定。
8.根据权利要求1所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的系统，其特征在于：所述导线通过压接的方式连接PXI开关。
9.一种利用探针实现PCBA自动检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、首先进行系统初始化，自动打开气泵，驱动传送导轨带动探针夹具上升到最高点，在关闭程控电源的情况下将PCBA板放入PCBA夹具中固定；
步骤二、控制气泵驱动探针夹具下降到与PCBA板接触，测量PCBA板的静态电阻值，并将测试数据保存到数据库中；
步骤三、保持步骤二的状态，开启程控电源、设置电压，测量PCBA板的电压测试点的电压值，并将测试数据保存到数据库中。
10.根据权利要求9所述的一种利用探针实现PCBA自动检测的方法，其特征在于：所述气泵提供0.5Mpa的压缩空气，驱动传送导轨上升和下降。
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