CN110333470B - 一种用于飞针测试的器件贴装校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，包括以下步骤：读取光绘文件获取理论目标测试点，控制探针针尖对理论目标测试点扎点并进行电气测试，预设元器件测试基准值范围并与理论目标测试点的电气测试结果比较；若理论目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用盲测法进行盲测目标测试点的扎针，若盲测目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用视觉引导系统获取实际目标测试点，并对实际目标测试点进行电气测试，本发明通过采用盲测法和视觉系统获取实际目标测试点的技术手段，克服现有技术中存在飞针测试贴装产生元器件偏离理论位置的技术问题，实现了快速找到实际目标测试点且提高飞针测试的准确性。

Description

一种用于飞针测试的器件贴装校准方法

技术领域

本发明涉及飞针测试技术领域，尤其是一种用于飞针测试的器件贴装校准方法。

背景技术

飞针测试是目前电气测试一些主要问题的最新解决办法。它用探针来取代针床，使用多个由马达驱动的、能够快速移动的电气探针和器件的引脚进行接触并进行电气测量。

随着科技的发展，PCBA制程过程中，所有的设备均以mark点为基准，所以可将PCBA装夹及PCBA制程偏差，采用mark点校准方式予以修正和补偿，这些偏差具有可测性，可量化计算。但是，对于PCBA贴装后的偏差，由于受工艺条件限制，很难控制和量化，所以对飞针影响较大的是PCBA贴装后的偏差。

现有技术中，PCBA贴装产生的偏差包括SMT贴片机误差以及回流焊误差，由于SMT贴片误差和回流焊误差容易造成PCBA上的元器件的电极理论位置偏离实际测试点，导致元器件的测试误差率上升。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为此，本发明的目的是提供一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，能够增加飞针测试的准确性且提高飞针测试的效率。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，包括以下步骤：

S1、读取光绘文件以获取理论目标测试点，控制探针针尖对理论目标测试点进行扎点并进行电气测试，预设元器件测试基准值范围并与理论目标测试点的电气测试结果比较；

S2、若理论目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用盲测法进行盲测目标测试点的扎针，并对盲测目标测试点进行电气测试并得出电气测试结果与元器件测试基准值范围比较；

S3、若盲测目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用视觉引导系统获取实际目标测试点，并对实际目标测试点进行电气测试。

进一步地，所述元器件测试基准值范围为元器件测试电阻值范围。

进一步地，所述S2包括以下步骤：

S21、若检测到PCBA板上元器件的理论目标测试点的电阻值超出元器件测试电阻值范围；

S22、以所述理论目标测试点为中心点，并对所述中心点周围设置若干盲测目标测试点，探针针尖对若干盲测目标测试点进行逐个扎针；

S23、对若干盲测目标测试点进行电气测试，若检测盲测目标测试点的电阻值位于元器件测试电阻范围，则该盲测目标测试点为实际目标测试点。

进一步地，所述S3包括以下步骤：

S31、若盲测目标测试点的电阻值均超出元器件测试电阻值范围，启动视觉系统对PCBA上元器件的测试电极进行扫描以自动捕捉到实际目标测试点；

S32、将实际目标测试点的位置传送至运动控制系统；

S33、所述运动控制系统根据实际目标测试点的位置控制所述探针针尖对实际目标测试点进行扎针，并对实际目标测试点进行电气测试。

进一步地，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点，其中所述S221-S222中的所述补偿距离值相同。

进一步地，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点；

S223、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值再沿Y轴方向间距补偿距离值设定第五测试点；

S224、以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值再沿Y轴方向间距补偿距离值设定第六测试点，其中所述S221-S224中的所述补偿距离值相同。

进一步地，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点；

S223、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值再沿Y轴正反方向间距补偿距离值分别设定第五测试点和第七测试点；

S224、以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值再沿Y轴正反方向间距补偿距离值分别设定第六测试点和第八测试点，其中所述S221-S224中的所述补偿距离值相同。

本发明的有益效果是：

本发明通过当理论目标测试点不是实际目标测试点时，利用盲测法找到实际目标测试点，当盲测法未找到实际目标测试点则采用视觉系统捕捉实际目标测试点的技术手段，克服现有技术中存在元器件贴装后目标测试点偏离理论目标测试点而造成飞针测试不准确的技术问题，有利于快速找到实际目标测试点且进行元器件的电气参数测试，进而提高了飞针测试的效率和准确性。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图；

图2是本发明实施例的盲测法的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：参照图1，图1是本发明实施例的流程图；本发明实施例公开了一种飞针测试的器件贴装校准方法，包括以下步骤：

S1、读取光绘文件以获取理论目标测试点，控制探针针尖对理论目标测试点进行扎点并进行电气测试，预设元器件测试基准值范围并与理论目标测试点的电气测试结果比较；

S2、若理论目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用盲测法进行盲测目标测试点的扎针，并对盲测目标测试点进行电气测试并得出电气测试结果与元器件测试基准值比较；

S3、若盲测目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用视觉引导系统获取实际目标测试点，并对实际目标测试点进行电气测试。

当PCBA板上的元器件在实际贴装后，探针针尖根据理论目标测试点扎点并进行电气测试，若检测理论目标测试点的电气测试结果位于元器件测试基准值范围外，则表示理论目标测试点和实际目标测试点不重合，需要采用盲测法，则需要对盲测目标测试点进行扎点，当再次对盲测目标测试点进行电气测试，若盲测目标测试点的测试结果位于元器件测试基准值范围内则盲测目标测试点为实际目标测试点。若盲测电的测试结果超出元器件测试基准值范围时，则通过视觉系统采集到元器件上的实际目标测试点，并对实际目标测试点进行电气测试，从而提高找到元器件实际目标测试点的效率，且提高元器件测试测试结果的准确性。

在本实施例，元器件测试基准值范围为元器件测试点电阻值范围，则理论目标测试点、盲测目标测试点的电气测试为电阻值测试，以将理论目标测试点、盲测目标测试点的电阻值与元器件测试点电阻值范围进行比较，以检验是否扎针到目标测试点以快速找到实际目标测试点。

S2包括以下步骤：

S21、若检测到PCBA板上元器件的理论目标测试点的电阻值超出元器件测试电阻值范围；

S22、以所述理论目标测试点为中心点，并对所述中心点周围设置若干盲测目标测试点，探针针尖对若干盲测目标测试点进行逐个扎针；

S23、对若干盲测目标测试点进行电气测试，若检测盲测目标测试点的电阻值位于元器件测试电阻范围，则该盲测目标测试点为实际目标测试点。

当对理论目标测试点进行电气检测，若理论目标测试点的电阻值超出元器件测试电阻值范围，以理论目标测试点为中心点设置若干盲测目标测试点，并对若干盲测目标测试点逐个进行扎点，且对盲测目标测试点进行电气测试并将测试的电阻值与元器件测试电阻值范围比较，若盲测目标测试点的测试电阻值位于元器件测试电阻值范围内则该盲测目标测试点为实际目标测试点，有利于实际目标测试点能够快速被扎点，从而提高元器件的电气测试的效率和准确性。

S3包括以下步骤：

S31、若盲测目标测试点的电阻值均超出元器件测试电阻值范围，启动视觉系统对PCBA上元器件的测试电极进行扫描以自动捕捉到实际目标测试点；

S32、将实际目标测试点的位置传送至运动控制系统；

S33、运动控制系统根据实际目标测试点的位置控制所述探针针尖对实际目标测试点进行扎针，并对实际目标测试点进行电气测试。

若盲测目标测试点的测试电阻值超出元器件测试电阻值范围，则视觉系统对PCBA上元器件的测试电极进行扫描以自动捕捉到实际目标测试点的位置，并将实际目标测试点的位置传送至运动控制系统，运动控制系统根据实际目标测试点的位置控制探针针尖对目标测试点进行扎针，然后对该实际目标测试点进行电气测试。对于01005封装形式和0201封装形式元器件，由于本身电极小，可能只考虑贴片误差元器件的电极理论位置都已偏离实际目标测试点，理论目标测试点和实际目标测试点的偏差大，当盲测法没有直接扎针到实际目标测试点，视觉系统自动捕捉实际的目标测试点传送至运动控制系统，运动控制系统控制探针针尖对实际目标测试点进行扎针以进行后续的电气测试，也就是所谓的“指哪打哪”功能。通过盲测法和视觉引导法的结合，适用少量的元器件进行误差补偿，以使飞针测试准确又快速。

实施例二：参照图2，图2是本发明实施例的盲测法的示意图；方框1是元器件的测试电极的理论位置；A点为理论电极测试点(理论目标测试点)，C所标记的圆圈为探针针尖偏摆的范围，方框2是元器件电极向逆时针方向旋转45°，元器件的电极偏移0.05*1.414mm后元器件电极的实际位置；方框3是元器件电极向顺时针方向旋转45°，元器件电极偏移0.05*1.414mm后元器件电极的位置；若元器件电极在理论位置，则理论目标测试点为实际目标测试点，探针针尖无论偏摆到何处，探针针尖都可以准确地扎针在元器件电极上，若元器件电极生偏移则探针针尖难以扎针到准确的位置。

预设的补偿距离应综合考虑行业贴片机精度和回流焊制程偏差。因为电极尺寸小，仅考虑贴片精度，理论位置就已经偏离出了实际测试点。所以本实例中，补偿距离采用是电极宽度*50％，其中在本实施例中元器件的电极尺寸为0.1*0.2mm，中心位则为0.05±0.05*0.1≈0.05mm，采用的补偿距离为0.05*±0.05mm，即可将元器件贴装产生的偏移量涵盖进我们的测试位置，以增加盲测目标测试点为实际目标测试点的概率，进而能快速找到实际目标测试点。

S22包括以下步骤：

S221、以理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距0.05mm设定第一测试点(即A1)，再以理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距0.05mm设定第二测试点(即A2)；

S222、以理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距0.05mm设定第三测试点(即A3)，再以理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距0.05mm设定第四测试点(即A4)。设定了A1、A2、A3、A4四个测试点，探针针尖扎到A点后对A1、A2、A3、A4四个点分别进行扎针以得到盲测目标测试点，若对逐个测试点进行电气测试，且检测的电阻值位于元器件测试电阻值范围时，则该盲测目标测试点为实际目标测试点，从而使探针针尖能够快速扎到实际目标测试点进而提高飞针测试点的准确性。

实施例三：参照图2，S22包括以下步骤：

S221、以理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距0.05mm设定第一测试点(即A1)，再以理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距0.05mm设定第二测试点(即A2)；

S222、以理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距0.05mm设定第三测试点(即A3)，再以理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距0.05mm设定第四测试点(即A4)；

S223、以理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距0.05mm再沿Y轴方向间距0.05mm设定第五测试点(即A5或A7)；

S224、以理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距0.05mm再沿Y轴方向间距0.05mm设定第六测试点(即A6或A8)。

通过探针针尖扎到A点后没有检测到元器件电极，然后对A1、A2、A3、A4逐个点测试，以及对A5或A7点、A6或A8点扎点，设置7个测试点以便于探针针尖能够快速扎到实际目标测试点，且增加探针针尖扎到目标测试点的准确性。

实施例四：参照图2，S22包括以下步骤：

S221、以理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距0.05mm设定第一测试点(即A1)，再以理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距0.05mm设定第二测试点(即A2)；

S222、以理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距0.05mm设定第三测试点(即A3)，再以理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距0.05mm设定第四测试点(即A4)；

S223、以理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距0.05mm再沿Y轴正反方向间距0.05mm分别设定第五测试点和第七测试点(即A5和A7)；

S224、以理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距0.05mm再沿Y轴正反方向间距0.05mm分别设定第六测试点和第八测试点(即A6或A8)。

通过设置A、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8九个点，也成为9点测试法，探针针尖对这九个点逐个进行扎针并进行电气测试以检测到实际目标测试点，且从图2中所示，采用9个测试点，始终有一个探针针尖可以扎到偏移后的电极上，所以当飞针测试时发生某一步测试出现超差时，可启动9点补偿测试发自动对9个点逐个扎针，即可准确地得到测试值，从而增加了飞针测试的效率和准确性。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、读取光绘文件以获取理论目标测试点，控制探针针尖对理论目标测试点进行扎点并进行电气测试，预设元器件测试基准值范围并与理论目标测试点的电气测试结果比较；其中，所述理论目标测试点为理论电极测试点；

S2、若理论目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用盲测法进行盲测目标测试点的扎针，并对盲测目标测试点进行电气测试并得出电气测试结果与元器件测试基准值范围比较；

S3、若盲测目标测试点的电气测试结果超出元器件测试基准值范围，采用视觉引导系统获取实际目标测试点，并对实际目标测试点进行电气测试；其中，所述实际目标测试点为实际电极测试点；

所述元器件测试基准值范围为元器件测试电阻值范围；S2包括以下步骤：

S21、若检测到PCBA板上元器件的理论目标测试点的电阻值超出元器件测试电阻值范围；

S22、以所述理论目标测试点为中心点，并对所述中心点周围设置若干盲测目标测试点，探针针尖对若干盲测目标测试点进行逐个扎针；

S23、对若干盲测目标测试点进行电气测试，若检测盲测目标测试点的电阻值位于元器件测试电阻范围，则该盲测目标测试点为实际目标测试点。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S31、若盲测目标测试点的电阻值均超出元器件测试电阻值范围，启动视觉系统对PCBA上元器件的测试电极进行扫描以自动捕捉到实际目标测试点；

S32、将实际目标测试点的位置传送至运动控制系统；

S33、所述运动控制系统根据实际目标测试点的位置控制所述探针针尖对实际目标测试点进行扎针，并对实际目标测试点进行电气测试。

3.根据权利要求1所述的一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，其特征在于，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点，其中所述S221-S222中的所述补偿距离值相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，其特征在于，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点；

S223、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值再沿Y轴方向间距补偿距离值设定第五测试点；

S224、以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值再沿Y轴方向间距补偿距离值设定第六测试点，其中所述S221-S224中的所述补偿距离值相同。

5.根据权利要求1所述的一种用于飞针测试的器件贴装校准方法，其特征在于，所述S22包括以下步骤：

S221、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值设定第一测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值设定第二测试点；

S222、以所述理论目标测试点为原点沿Y轴正方向间距补偿距离值设定第三测试点，再以所述理论目标测试点为原点沿Y轴反方向间距补偿距离值设定第四测试点；

S223、以所述理论目标测试点为原点沿X轴正方向间距补偿距离值再沿Y轴正反方向间距补偿距离值分别设定第五测试点和第七测试点；

S224、以所述理论目标测试点为原点沿X轴反方向间距补偿距离值再沿Y轴正反方向间距补偿距离值分别设定第六测试点和第八测试点，其中所述S221-S224中的所述补偿距离值相同。

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