CN110383091B - 测试装置与用于测试电路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试装置以及一种用于测试电路板(特别是未经装配或经部分装配的电路板)的方法。测试装置为具有梭或两个子梭的飞针，梭或两个子梭可以交替方式将待测试的电路板位移至测试区域。另外，子梭可用于共同固持大型电路板。

Description

测试装置与用于测试电路板的方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置以及一种用于测试电路板的方法。

背景技术

用于测试电路板的测试装置可一般分成两组，一组为飞针(flying probes) 且一组为并行测试装置。并行测试装置为借助配接器同时接触待测试的电路板的所有或至少大部分的接触点的测试装置。飞针为借助二或更多个测试指状物 (test finger)测试未经装配的、经部分装配的或经装配的电路板，进而扫描独立接触点的测试装置。

测试指状物通常被紧固至支架，该支架可沿着横动装置位移，其中所述横动装置本身继而被导引并可沿着导引轨位移。测试指状物中的每一个包含枢轴臂(pivot arm)，在该枢轴臂的末端处具有接触电路板的接触尖端。测试指状物以及他们的接触尖端因此可借助位移支架并旋转枢轴臂而定位在通常为矩形的测试场的任何位置处。为了接触待测试的电路板的接触点，支架被配置为可在横动装置上垂直地位移，或者测试指状物被配置为可在支架上垂直地移动，使得测试指状物可分别从上方或从下方放到电路板的接触点、电路板测试点上。

EP 0 468 153 A1描述了一种飞针，且EP 0 853 242 A1描述了一种借助飞针测试电路板的方法。EP 1 451 594 B1、US 6,384,641 B1、WO 03/096037 A1及 EP 0 990 912A2公开了用于飞针的测试探针。

已知地，对此飞针提供至少两个可位移接触指状物，以允许到达在第一坐标方向中沿着横动轴彼此隔开的测试点，且在测试场上方提供多个横动装置，且(至少对于在双面上印刷的电路板的测试)在测试场下方提供多个横动装置，以允许到达在横向于横动轴的第二坐标方向中沿着横动轴彼此隔开的测试点。原则上，在电容性测量时，可仅使用一个测试指状物来测试导体路径。理论上，在此情况中，将仅需要一个测试指状物。然而较佳的是在轨道上布置两个测试指状物，由于欧姆测量需要闭合电路，且由此需要两个测试指状物。使用利用飞针的自动化测试方法的关键因素是横动装置相对于彼此以及相对于测试场的位置是准确地已知的。在EP 0 468 153 A1所描述的飞针中，横动装置可位移地安装在相对于测试指状物的位移方向垂直的框架中。归因于在位移横动装置时的在许多情况中无法避免的间距(clearance)，横动装置的距离具有某一范围的公差，且取决于所使用的驱动系统，横动装置的距离舍弃某一范围的公差且归因于滑动事件而必需经重新调整。对于至少四个横动装置所涉及的调整和校准处理是复杂的，并且经常导致不精确。

此外，其中横动装置固定地布置在框架中的飞针是已知的。由于横动装置独立地悬吊在电路板上方和下方的框架上，横动装置必需独立且小心地调整。可根据横动装置之间的距离来优化枢轴臂的长度，以能够由最佳的方式到达横动装置之间的测试场。若要对更改的处理条件(例如，因为要增加或减小扫描密度)来适配或调整此飞针，则要安装额外的横动装置或者移除或重新布置现有的横动装置。这需要相当多的努力以相对于彼此及测试场调整横动装置，并需要校准软件。

EP 0 458 280 A2公开了一种用于测试电路板的装置，该装置包含多个可分开位移的横动装置，其中在每个横动装置上提供具有接触指状物的测试头，该接触指状物接触电路板的接触点。

EP 1 217 382 A2公开了另一种用于测试电路板的装置，该装置包含可位移的横动装置。可位移的横动装置中的每一个具有可移动地布置在其上的测试头，在该测试头上布置接触指状物以接触电路板的测试点。

归因于亦经由电路板的导体路径发送高频信号的事实，越来越小型化的电路板导致相当多的问题。为了能够正确地经由导体路径发送高频信号，导体路径必需不具有过量的电阻。导体路径的电阻一般必需小于或等于预定电阻，预定电阻可在1μΩ至100Ω的范围中。然而，在生产电路板时不能总是确保观察此电阻值。

在操作期间经施加高电流的导体路径亦不应具有高电阻区域(特别是，为1 μΩ至100Ω的电阻)，由此在此电阻下电压将降低，这会导致对导体路径的破坏。

在测试该导体路径时，执行四线感测(four-wire sensing)。对此，飞针具有测试探针，所述测试探针具有提供在测试指状物上的两个测试尖端。利用每种情况下的一个此测试探针在两个电路板测试点上接触待检查的导体路径，其中经由测试尖端的相应测试尖端将电流馈送到导体路径中，且经由测试探针的另一个测试尖端测量导体路径处的电压降。此举允许由高度可靠的方式检测小于或等于1μΩ至100Ω的范围中的电阻。

归因于电路板越来越小型化且电路板测试点尺寸缩小，难以使用此双尖端正确地接触电路板测试点(亦即，测试探针的两个尖端与电路板测试点电气接触)。

WO 2014/140029 A1公开了另一种飞针，该飞针包含横动单元，该横动单元由横跨测试场的至少一个横动装置形成，在测试场中可布置待测试的电路板。横动装置具有布置至该横动装置的支架，可借助所述支架线性位移测试指状物。此横动单元的特征在于，提供至少两个独立的线性导引机制以在每种情况下引导一个此支架。此横动单元亦可配置为具有横跨测试场的两个横动装置，其中两个横动装置之一在一侧中延伸，而另一个横动装置在测试场的另一侧延伸。在此实施例中，横动单元形成环形主体，其中测试场延伸穿过环形主体的开口。

DE 44 41 347 A1和US 6,384,614 B2公开了测试装置，可借助所述测试装置执行所谓的四线感测。在此情况下，导体路径在其末端上在每种情况下双重接触，其中借助一对接触组件馈送电流，且借助另一对接触组件测量所涉及的电压降。利用此四线感测，可由高度精确的方式测量小电阻(例如，1μΩ至100Ω)。若导体路径用于传输高频信号或大电流，则这是特别有利的。

WO 2006/133808公开了一种用于利用飞针测试未经装配的大表面电路板的方法。将电路板分成数个独立区段以测试该电路板，其中延伸超过一区段的导体路径是借助电容性测量位于相应区段中的终点来测试。若测量值不同于相同导体路径的其他电容性测量值，则判定导体路径中断。在飞针内部位移电路板，以测试电路板的独立区段。

在测试电路板时，测试未经装配的电路板不同于测试经装配的电路板或组件。组件是装配有对应电气部件的电路板。在本文中，借由将功能信号应用到某些接触点来测试某些电路，其中在其他接触点处接收到对功能信号的响应信号。这些测试方法被称为电路中测试(In-Circuit-Testing)。此电路中测试的特征在于，仅需接触数个接触点，然而其中时常产生非常复杂的信号函数。测试未经装配的电路板的独立导体路径是否中断或是否与另一导体路径短路。这可借助欧姆测量来执行。然而，亦已知借助电容性测量来检测中断和短路的方法。与电路中测试相比，接触导体路径的所有或几乎所有的接触点一次或多次。在大型电路板中，可接触数万个接触点(若不超过十万个接触点)。另外，经装配的电路板的重要性逐渐提升，其中电路板装配有数个独立的电子部件，诸如独立的电阻器、电容器或晶体管。对经部分装配的电路板的测试是类似于对未经装配的电路板的测试，由于通常可不执行从电路中测试已知的功能性测试。

发明内容

本发明的根本目标是提供一种测试装置以及一种用于测试电路板的方法，其中由若干测试指状物(飞针)扫描待测试的电路板，其中以简单的方式达成高处理量和高挠性。

另外，本发明的根本目标是产生一种测试装置和一种用于测试电路板的方法，其中利用测试指状物扫描待测试的电路板，其中即使在非常紧密的布置下，布置成列的电路板的多个电路板测试点亦可可靠地接触。

以上目标的一或更多个由独立权利要求的主题来达成。有利的实施例在相应从属权利要求中指出。

根据本发明的第一方面，提供了用于测试电路板(特别是经装配或未经装配的电路板)的测试装置，其中测试装置包含多个测试指状物，多个测试指状物经形成为用于接触待测试的电路板的电路板测试点。测试指状物在每种情况下设置有测试探针，其中测试指状物可移动使得所述测试指状物可利用其测试探针接触预定测试区域中的任何点。提供梭以用于在接收区域与测试区域之间运输电路板。

此测试装置的特征在于，梭由两个子梭形成，两个子梭在每种情况下经布置在一平面中而可沿着接收区域与测试区域之间的位移路径位移，其中位移路径平行且邻接彼此地延伸，且子梭中的每一个包含固持区域，其中在每种情况下一个电路板可借助一个或多个固持组件来固持。

电路板可借助此子梭来测试，其中位于子梭中的电路板借助测试指状物来接触。同时，另一子梭可卸除并装载有另一电路板。此电路板随后可在子梭中准备以用于另一测试处理，其中电路板(例如)借助摄影机扫描以判定电路板相对于子梭的位置。电路板位置的此扫描亦时常被称为校准。

具有测试指状物的测试装置(亦被称为飞针)是非常挠性的，因为所述测试装置基本上适合用于测试具有任何电路板测试点图案的电路板。独立的测试指状物依序扫描电路板测试点。相较于并行测试装置，飞针的一般缺点在于测试速度归因于电路板测试点的依序扫描而实质上降低。因此在测试指状物中总是提升处理量。由于在此测试装置中提供了两个子梭，一个电路板可经受测试区域中的测试处理，而另一个电路板可提供在另一子梭上以用于另一测试处理。因此两个测试处理之间的暂停周期非常短。在小型电路板中，装载/卸除电路板并可能地校准电路板所需的时间相较于用于实际测试处理所需的时间是相当大的，因此将第二子梭提供给较小型的电路板大幅度增加了处理量。

优选地将子梭形成为在面向相应的另一子梭的侧面上打开，使得电路板可在两个固持区域上方延伸并同时由两个子梭固持。

由于位移路径平行且邻接彼此布置，这些位移路径可一起用于运输大型电路板。在大型电路板中，测试处理所需的时间实质上长于装载/卸除所需的时间。归因于两个子梭可一起用于运输大型电路板的事实，测试装置允许测试不同大小的电路板，其中在小型电路板的情况下，归因于双子梭而大幅度增加处理量。此测试装置由此可挠性地用于不同大小的电路板，且亦对较小型的电路板的处理量而言是最佳的。

子梭可包含两个平行固持臂，进而在两个平行固持臂之间限定用于在每种情况下接收一个电路板的固持区域。固持臂可被配置为可关于他们之间的距离变化。

子梭的两个固持臂可在每种情况下紧固至支架，该支架可沿着梭轨位移。固持臂由此形成分开的主体。

固持臂亦可为在俯视图中具有C形的框架的整体部分，该框架可仅借助单个支架沿着梭轨位移。

若固持臂中的每一个紧固至一支架，则可借助间隔件构件将两个支架彼此耦接，可借助该间隔件构件调整两个固持臂之间的距离。此间隔件构件可为螺丝，该螺丝(例如)接合到支架上的主轴螺母且被安装为可借助另一支架上的马达旋转。螺丝的旋转允许调整两个支架之间的距离，且由此调整两个固持臂之间的距离。

子梭中第一个的一个支架(具有固持臂)可利用驱动装置形成以沿着梭轨移动支架。驱动装置可例如为线性马达。

用于固持电路板的固持臂在每种情况下经布置在固持臂中的一个的边缘上，该边缘面向相同子梭的相应的另一固持臂。

固持臂可为夹持组件，该夹持组件装载有弹簧以在两个固持臂的固持组件之间夹持刚性电路板。

固持组件亦可形成为握持电路板边缘的握持/固持组件。该握持/固持组件优选地与挠性电路板一起使用，使得由握持/固持组件所握持的电路板经施加应力，进而使得挠性电路板平坦地夹持在固持臂之间。

测试装置可在拾取区域中具备装载/卸除装置以自动将电路板装载进子梭或从子梭卸除电路板。优选地，子梭的位移路径形成为使得拾取区域独立于测试区域，进而使得一个子梭可在拾取区域处装载/卸除，而同时另一个子梭位于测试区域处以测试电路板。这允许同时执行测试处理以及装载/卸除子梭中的一个并准备进行另一测试处理。

接收区域可具有布置在子梭下方的接收组件以接收电路板。此接收组件可例如形成为水平平面板。然而，接收组件亦可包含水平延伸的支撑突出部分。可借助子梭将已测试的电路板放到接收组件上，其中另一待测试的电路板随后可借助握持臂从上方馈送到相应子梭或两个子梭。子梭(多个子梭)随后朝向具有最近馈送的电路板的测试区域移动，使得位于接收组件上的已测试电路板随后可利用握持臂移除。这可减少在两个测试处理之间用于装载/卸除子梭(多个子梭)中的一个或两者之间的中断。

类似的，亦可能在接收区域中借助握持臂从子梭接收已测试的第一电路板，并借助接收组件将第二尚未测试的电路板放置到子梭(多个子梭)中。

接收组件可包含开口朝上的多个吸嘴，所述吸嘴经布置为分布在水平面中。特别是，可借助该吸嘴固持挠性电路板，随后优选地由握持/固持组件握持挠性电路板。吸嘴可在至少两个突出部分中形成，所述突出部分优选地平行于导引轨定向。

优选地接收组件具备举升构件，使得该接收组件的高度可调整。借助此接收组件，放置在该接收组件上的电路板可经举升到子梭的位准，使得子梭可借助握持/固持组件来握持电路板。

测试装置可包含摄影机以扫描由子梭固持的待测试的电路板。摄影机可位移地布置在导引轨上，导引轨上亦由可位移方式布置了一个或多个测试指状物。摄影机可经布置在定位装置上，该定位装置固持测试指状物。亦可能固定地布置摄影机，或者提供无关于导引轨的轨以用于移动摄影机。作为替代方案，摄影机亦可整合在装载/卸除装置中。

固持臂上的固持组件亦可形成为可沿着固持臂位移。具有该固持臂的梭构成独立的发明性构思。固持组件的可位移性允许他们被布置为不覆盖电路板的电路板测试点。

根据本发明的另一方面，提供了用于测试电路板的测试装置，特别是用于测试未经装配或经部分装配的电路板。测试装置包含至少四个测试指状物，测试指状物经提供以用于接触待测试的电路板的一侧上的电路板测试点。测试指状物在每种情况下具备测试探针，其中在每种情况下测试指状物中的两个可沿着横动轨中的一个移动，且测试指状物可关于垂直于测试区域定向的一轴旋转，使得所述测试指状物可接触预定测试区域中的任何点。可沿着共同导引轨位移的测试指状物在每种情况下覆盖带状扫描区域，其中至少两对测试指状物的两个扫描区域具有一定程度的重迭。测试区域具有固持组件，固持组件经提供以固持待测试的电路板。此测试装置的特征在于固持组件具备位移装置，借助该位移装置，固持组件可在测试区域的平面中并横向于导引轨与固持构件所固持的电路板一起位移。

此测试装置亦允许由可靠的方式同时借助至少一个测试指状物接触布置在平行于导引轨延伸的线上的三个或四个紧邻的电路板测试点，因为这些电路板测试点可借助位移电路板而布置在两个扫描区域重迭的区域中。三或更多个电路板测试点的此接触对于(例如)MOSFET的测试而言是必要的。另外，若要执行四线感测，则要同时接触四个电路板测试点。这些电路板测试点亦可沿着线布置。即使四个电路板测试点沿着平行于导引轨延伸的线布置，可使用此测试装置可靠地接触所述电路板测试点。

导引轨优选地被布置为固定的。

导引轨可被布置为非常接近彼此以形成窄的带状测试区域，其中布置了高密度的测试指状物。可借助使电路板平行于导引轨位移，而将待测试的相应区段带入测试区域中。

位移装置优选地包含路径测量装置以测量所行进的位移路径。路径测量装置优选地形成为具有至少10μm或更小的空间分辨率，且特别是具有至少1μm 或更小，或至少0.1μm或更小的空间分辨率。

路径测量装置可包含光学尺(optical scale)和光学传感器，光学尺和光学传感器被布置为可相对于彼此位移，其中光学传感器扫描尺以检测位移路径。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于测试电路板的方法，其中采用上文所解释的具有两个子梭的测试装置。在测试处理中借助测试指状物扫描位于第一子梭中的待测试的电路板，且同时对另一第二子梭卸除并装载另一待测试的电路板，其中在第一测试处理实质上完成时，则将第二子梭位移至测试区域，以在第二测试处理中借助测试指状物扫描电路板。

此测试装置因此允许循序且不中断地测试两个电路板。甚至可能让两个测试处理具有一定程度的时间性重迭，若(例如)并非需要所有测试指状物来测试第一电路板的剩余电路板测试点，则已经可利用不需要的测试指状物来开始第二测试处理。这意味着若已经扫描了待扫描的电路板测试点的一大部分，则测试处理已基本上完成，使得不再需要所有测试指状物来测试此电路板。

在经受测试指状物的扫描之前可借助摄影机检测第二子梭中的电路板。在借助摄影机的此光学检测中，可确定电路板相对于第二子梭的位置。

在用于测试电路板的另一种方法中，使用包含分别位于梭或子梭下方的接收组件的上文所述的测试装置。在测试处理完成之后，分别借助梭或子梭将电路板位移至接收区域，将电路板放到接收区域处的接收组件上，且将另一第二电路板分别插入梭的固持区域中或者一个或两个子梭的固持区域中。随后可将第二电路板位移至测试区域，进而允许位于接收组件上的第一电路板变为可自由接近且被举升离接收组件并保存到接收和测试区域外部。

类似地，亦可能借助握持臂在接收区域中从子梭拾取已测试的第一电路板，并借助接收组件将第二尚未测试的电路板放置到子梭(多个子梭)中。在插入待测试的电路板时，先前借助握持臂馈送待测试的电路板的接收组件被举升，直到电路板位于子梭(多个子梭)的位准为止。子梭(多个子梭)随后可固定或握持电路板。随后，再次降低接收组件，使得子梭(多个子梭)可与待测试的电路板一起自由位移。

此方法可利用具有两个子梭的测试装置或仅具有单个子梭的测试装置来执行。归因于接收组件和握持臂允许在子梭上非常快速地交换两个电路板的事实，可增加测试装置的处理量。

根据本发明的另一方面，一种用于测试电路板的方法使用上文所解释的测试装置，该测试装置包含至少四个测试指状物，所述测试指状物被提供以用于接触待测试的电路板的一侧上的电路板测试点，其中在每种情况下测试指状物中的两个可沿着导引轨位移，且测试指状物可关于相对于测试区域垂直定向的轴旋转，使得所述测试指状物可借助其测试探针接触预定测试区域中的任何点，其中可沿着共同导引轨位移的测试指状物在每种情况下覆盖带状扫描区域，且至少两对测试指状物的两个扫描区域具有一定程度的重迭，且固持组件被提供以用于固持待测试的电路板，该电路板可借助位移装置横向于导引轨而位移。在此方法中，待测试的电路板横向于导引轨移动一次或多次，以最小化测试指状物的移动。在此处及下文中，测试处理指借助测试指状物中的一个首先接触与最后接触待测试的电路板之间的处理。优选地，在多个小的步骤中移动电路板，使得保持尽可能小的测试指状物的旋转移动，以能够以最快速的顺序接触许多电路板测试点。

优选地，具有高密度或数量的尚待测试的电路板测试点的电路板的区段被带入测试指状物的扫描区域重迭的区域中。测试指状物可快速扫描，且在重迭区域中具有多个测试指状物。具有高密度或高数量尚待测试的电路板测试点的电路板的区段随着测试处理进行而改变，由于已扫描的电路板测试点(不再扫描)在此不应再考虑。

在某些测量中，要同时接触三个或四个电路板测试点。这些电路板测试点时常被布置为紧邻彼此，使得若位于仅由两个测试指状物检测的区域中，则这些电路板测试点无法被同时接触。例如在四线感测中，或在测试MOSFET的接口时，该测量是需要的。由此，优选的是将电路板定位为使得对于执行此测量而言，电路板测试点位于扫描区域的重迭区段中，使得可使用三个或四个测试指状物同时接触三个或四个电路板测试点。电路板移动，使得要同时接触的三个或四个电路板测试点的独立群组被布置在这些区段中。

在此方法中，在借助子梭独立地移动电路板之间不进行校准。优选地，梭或子梭先前在相对于横动装置的不同位置中校准。发明人发现相较于已知的飞针(例如WO 2006/133808 A1，其中待测试的电路板亦可相对于横动装置移动)，可能足够精确地配置移动机制，使得在梭或待测试的电路板的每一次移动之后不需要重新校准。优选地，在校准期间，具有多个清晰标示的标记的校准板被插入梭(多个梭)中，且校准板的不同位置以及因此梭(多个梭)的不同位置由摄影机检测且与所检测到的路径数据相关。因此，借助所检测的路径数据，待测试的电路板相对于横动装置的当前位置可具备接触电路板测试点所需的精确度，而不需要另外校准。

附图说明

借助本发明借助在诸图中示出的示例性实施例来以实例的方式解释。诸图图示：

图1：用于测试电路板的测试装置的横动单元的透视图，

图2：用于测试电路板的测试装置的两个横动单元的透视图，

图3：图2的横动单元的正视图，

图4：图2和图3的横动单元的剖面图，

图5：具有两个子梭(sub-shuttle)和装载/卸除装置的用于测试电路板的测试装置的俯视图，

图6：图5的子梭连同梭轨的俯视图，

图7a、图7b：具有多个固持组件的固持构件的俯视图和处于握持状态的横视图，

图8a、图8b：处于拾取状态的具有图7a、图7b的固持组件的固持构件，

图9a、图9b：呈举升桌形式的接收组件的侧视图和处于降低位置的俯视图，

以及

图10：处于举升位置的图9a、图9b的举升桌。

具体实施方式

根据本发明的用于测试电路板2的测试装置1包含横动单元3、至少一个梭，多个测试指状物4可沿着横动单元3位移，至少一个梭在本示例性实施例中由两个子梭5、6形成，待测试的电路板可借助至少一个梭从接收区域7到测试区域8来回位移。

测试装置1包含装载/卸除装置9，可借助装载/卸除装置9将电路板2从供应堆栈10运输到接收区域7，并从接收区域7运输到两个堆栈11、12。

装载/卸除装置9包含运输轨13，运输轨13沿着供应堆栈10、接收区域7 和堆栈11、12延伸。运输轨13具有由可位移方式布置在运输轨13上的运输支架14，运输支架14可借助握持臂握持电路板。在本示例性实施例中，在握持臂 15上提供吸盘16，可借助吸盘16从上方握持、移动、并再次放下电路板2。

电路板2的堆栈10、11、12在每种情况下利用举升装置17上的最底部的电路板布置，该举升装置能够举升相应堆栈10、11、12，使得最顶部的电路板位于运输支架14的握持臂15的举升区域中。

每个子梭5、6由两个固持臂18、19、20、21形成，固持臂18、19、20、 21在每种情况下紧固至支架22、23、24、25。子梭5、6的在每种情况下的子梭的相应支架22、23或24、25在每种情况下经布置为可在梭轨构件26、27上位移。两个梭轨构件26、27中的每一个由平行延伸的两个梭轨28组成，使得支架在一方面被导引以可沿着轨28位移，且在另一方面被固定而不会关于梭轨 28的纵向方向倾斜。固持臂18-21在每种情况下从支架22-25水平地延伸。固持臂18-21在每种情况下被布置为分别平行于横动单元3或横向于梭轨28的纵向方向或子梭5、6的移动方向57。梭轨构件26、27沿着接收区域7的横向边缘和测试区域8的横向边缘延伸，其中固持臂从支架22-25延伸到两个梭轨构件 26、27之间的内部区域中。因此，梭轨构件界定相应子梭5、6在移动方向57 中的位移路径，子梭5、6被布置为平行且邻接彼此。

固持臂18-21的远离支架22-25的自由端大约可延伸至两个支架构件26、27 之间的中心线29，其中固持臂18-21的自由端被布置为与相应的另一子梭的固持臂的自由端稍微隔开，即使所述固持臂位于沿着相应梭轨构件26、27的相同位置处。这确保了两个子梭5、6可以相继移动。

固持臂18-21在每种情况下包含固持构件30，固持构件30具有布置于其上的固持组件31以固持电路板。固持构件30和固持组件31分别布置在固持臂 18-21的边缘上，该边缘面向相同子梭5、6的另一固持臂。

固持构件30在每种情况下借助两个铰链接头(hinge joint)32紧固至固持臂 18-21。固持构件30可向上折迭，且在向上折迭的状态中，相对于固持臂18-21 径向位移，进而释放铰链接头32。这允许固持构件30与其他固持构件交换。

图5至图8b图示的固持构件30被提供以固持刚性电路板。固持组件31在每种情况下包含水平切口的夹爪(clamping jaw)33(图7a、图7b)。夹爪33在每种情况下由拾取叉(pick-up fork)34围绕，拾取叉34在每种情况下具有两个叉指 35，两个叉指35面向相同子梭5、6的相应的另一固持臂18-21。叉指35继而具有水平切口(图8a、图8b)，其中所述叉指包含在其下侧上向前突出的突出部36。为了拾取电路板，夹爪33缩回到相应的拾取叉34的两个叉指35之间的区域中(图8a、图8b)，使得叉指35在夹爪33上横向突起至一定程度。随后，电路板2可被放置在叉指35的突出部36上，并分别借由接近固持臂18-21或 20、21并缩回夹爪33之间的拾取叉34来夹持电路板2。固持构件30包含致动组件(未示出)，借助该致动组件可将拾取叉34相对于夹爪33分别在图7a、图 7b或图8a、图8b图标的两个位置之间一起位移。

子梭5、6的在每种情况下的一者的两个支架22、23或24、25借助间隔件构件彼此耦接，可借助该间隔件构件分别调整两个支架22、23或24、25之间的距离或相应地固持臂18、19，相应地20、21之间的距离。在本示例性实施例中，间隔件装置包括导螺杆(lead screw)37(图5、图6)，导螺杆37在每种情况下借助马达(未示出)可旋转地安装在支架22、24上，并且在每种情况下在其他支架23、25上经由布置成旋转固定的螺母(未示出)接合。因此，借助相应马达旋转导螺杆37来调整相应支架或固持臂的间距。

支架22、24中的每一个包含驱动装置以沿着梭轨构件26、27移动相应子梭5、6。在本示例性实施例中，驱动装置被配置为线性马达，其中磁性组件38 在梭轨28之间的区域中布置在梭轨构件26、27中，所述磁性组件形成线性马达的定子。在本发明的范畴中，可提供其他驱动装置(诸如摩擦轮或齿轮)以沿着梭轨构件26、27驱动子梭5、6。

子梭5、6包含路径测量装置(未示出)，借助该路径测量装置来测量沿着梭轨构件26、27的位移路径。在本示例性实施例中，借由布置在梭轨构件26、 27上的光学尺以及光学传感器来形成路径测量装置，该光学传感器在每种情况下布置在两个子梭5、6的支架中的一个上并扫描该尺。此路径测量装置可实现 10μm或更小的空间分辨率。路径测量装置连接至中央控制构件(未示出)。

梭轨构件26、27之间的区域形成工作区域，其中电路板2可布置且可借助子梭5、6在移动方向57中沿着两个彼此邻接延伸的平行位移路径前后位移。其上布置有接收区域7的工作区域的一侧被称为工作区域或测试装置1的前侧，且其上布置有测试区域8的一侧被称为背侧或后侧。据此，术语「朝前」指的是面向前侧，且「朝后/向后」指的是面向后侧。

在本示例性实施例中，驱动装置中的每一个与前支架22、24接合。前支架 22、24中的每一个具有用于旋转导螺杆37的马达。这些驱动装置或马达可类似地布置在后支架23、25上。

横动单元3包含框架39，框架39包含上横梁40与下横梁41以及两个垂直的横向横梁42(第1图)。梁40、41、42围绕通口43。梁40、41、42由板形组件形成，使得框架39形成具有通口43的板形主体。

上横梁40和下横梁41中的每一个具有在前侧与后侧两者上水平延伸的导引轨44，在导引轨44上两个测试指状物4在每种情况下被布置为可沿着导引轨 44位移。测试指状物4在每种情况下由导引轨44上支撑的定位组件45、可关于垂直轴枢转地支撑在定位组件45上的测试指状物46、以及布置在测试指状物 46的自由端中的一个中的测试探针47来形成。借助测试探针47来接触待测试的电路板的电路板测试点。例如，测试探针被配置为装载有弹簧的接触销。

借助线性马达沿着导引轨44使定位组件45位移。

梭轨构件26、27在通口43的横向边缘上延伸，其中梭轨构件26、27被布置为垂直于板形框架39的平面。子梭5、6可定位在通口43的区域中，则使得子梭5、6或他们所固持的电路板2被布置在上测试指状物与下测试指状物之间，上测试指状物可位移地安装在上横梁40上，且下测试指状物可位移地安装在下横梁41上。上测试指状物4和下测试指状物4可在每种情况下从下方或从上方利用其测试探针46接触由子梭5、6固持的电路板。

在每种情况下布置在导引轨44上的两个测试指状物4覆盖了带状扫描区域，其中测试指状物4可利用其测试探针47接触任何点。这些带状扫描区域平行于框架39的平面或导引轨44的平面而延伸。在框架39的前侧上和在框架39 的后侧上的测试指状物的扫描区域具有一定程度的重迭。在重迭区段中，可由前侧的测试指状物和后侧的测试指状物两者接触电路板测试点。这同样应用到上测试指状物和下测试指状物。

在根据图1和图5的示例性实施例中，提供了单个横动单元3，横动单元3 包含导引轨44，在每种情况下在上横梁40和下横梁41上，导引轨44的前侧和后侧上在每种情况下具有两个测试指状物4。因此，总共有八个测试指状物41 被布置在横动单元3上。

测试装置1亦可形成为具有一个以上的横动单元，例如具有两个或三个横动单元。图2至图4在每种情况下图示了具有两个横动单元的布置。

这些横动单元的结构实质上对应于如国际专利申请WO 2014/140029 A1中所描述的横动单元的结构，该专利申请之全文并入本文中。此横动单元3的特征在于以下事实：提供彼此独立的至少两个线性导引件或导引轨44，以在每种情况下导引至少一个测试指状物4。

此测试装置1与已知的测试装置的不同之处在于在测试处理期间，在电路板测试点随后利用测试指状物4扫描时，待测试的电路板借助子梭5、6横向于横动单元(多个横动单元)而移动。因为借助路径测量装置非常精确地检测子梭5、6的位置以及由此检测电路板在子梭的移动方向中的位置，借助位移子梭而影响电路板与测试探针之间的相对位移的一大部分。用于在测试装置中的特定位置中布置并校准电路板的已知测试装置是常见的，且随后移动所有测试指状物。测试指状物可移动，因为所述测试指状物沿着横动装置位移并且关于垂直轴旋转，其中在该已知测试装置中提供多个横动装置以完全覆盖预定的测试区域。亦存在已知测试装置，其中横动装置本身移动。归因于精确的路径测量装置，本测试装置1在子梭5、6中的一个的每一次移动之后不需要重新校准电路板。在测试处理开始时进行校准即已足够，且随后可借助子梭将电路板移动所需的次数。除了测试指状物沿着横动单元的导引轨移动和测试指状物的旋转之外，这实现了进一步的自由度。

由于子梭5、6移动而不是横动单元移动，横动单元可由固体且稳定的铁主体形成，在铁主体上布置具有长测试指状物的测试指状物。因为横动单元是固定的，基本上没有关于横动单元的重量的限制。所述横动单元由此非常稳定并可非常精确地导引测试指状物。这允许使用长测试指状物，进而覆盖要比短测试指状物大得多的测试区域。测试指状物具有至少5cm的长度，这是从测试探针的尖端与相应测试指状物的旋转轴之间所测量到的距离。例如，测试指状物的长度亦可大于且达到至少7cm或至少9cm。

若提供了多个横动单元，在测试电路板期间借助梭相对于横动单元而位移电路板的此原理允许将横动单元布置为紧邻彼此，使得测试区域具备高密度的测试指状物。横动单元的最大距离达到不超过600nm，特别是不超过500nm或不超过350nm，且特别优选地不超过250nm。横动装置的最小距离优选为至少 80nm、优选为至少100nm、且特别是为至少200nm。测试指状物的臂长度为两个邻接横动装置之间的距离的至少60％、优选为至少70％、且特别是为至少 75％。臂长度为从测试指状物的旋转轴到测试指状物的测试探针的接触尖端的距离。

这允许利用高密度的电路板测试点非常快速地扫描电路板。尽管独立的横动单元的紧邻布置导致小的测试区域(相较于其中横动单元被布置为距离彼此较远的测试装置)，然而，并没有关于所提供的测试装置的缺点，由于电路板借助梭来位移并可相对于横动单元来重新定位。因此，亦可测试一开始位于测试指状物的测试区域外部的电路板区域。

在接收区域7中布置两个举升桌48(图9a至图10)，举升桌48在每种情况下分配给两个子梭5、6中的一个。举升桌具有水平布置的举升板49，举升板 49上布置了具有向上开口的吸孔或吸嘴51的多个抽吸突出部分(suction ledge)50。抽吸突出部分50被布置为横向于子梭5、6的移动方向。

举升板49由框架52从下方支撑举升，框架52包含电气驱动的举升汽缸以举升并降低举升板49。框架52具有紧固至框架52的摄影机54，摄影机54被布置以使其观看方向朝上。举升板49在摄影机54的区域中具有凹槽55。

可沿着横向于抽吸突出部分50延伸的轨56调整抽吸突出部分50。对此提供了调整装置(未图标)，该调整装置包含运输带，运输带可被选择性地耦接至独立的抽吸突出部分50，使得可借由耦接至运输带并移动运输带来改变一或更多个抽吸突出部分50的位置。抽吸突出部分50连接至真空泵，使得空气可经由吸孔51抽吸。

这些举升桌48用作接收电路板的接收组件。所述举升桌可作为用于独立电路板的短期中介储存器使用，如将于下文更详细解释。由于抽吸突出部分50，他们特别适合用于拾取或接收挠性电路板，借助吸孔51将挠性电路板固定就位，并借由举升举升板59定位挠性电路板而使得可由相应握持组件在挠性电路板的边缘部分上布置挠性电路板，所述握持组件可在固持臂18-21上提供以固持挠性电路板。突出超过抽吸突出部分50的挠性电路板的边缘可由这些握持组件接合。归因于抽吸突出部分的距离可以相互调整的事实，抽吸突出部分可以经调整以拾取不同大小的电路板。

下文解释了用于测试适用于单个子梭5、6的固持区域的最大大小电路板的测试装置的操作。

首先，借助装载/卸除装置9的握持臂15将第一电路板举升离供应堆栈10，并经由子梭5中的一个将第一电路板位移至接收区域7。

子梭5被定位在电路板2下方，使得固持臂18、19的固持构件30大致与电路板2的相应边缘对准，其中借助间隔件构件调整固持臂18、19的距离，使得在夹爪33上突出的叉指35的突出部36(根据图8a、图8b)的间隔稍微小于电路板2上的宽度。随后，借助握持臂15将电路板2放下到叉指35的突出部 36上，其中握持臂随后解开握持臂的吸盘并移动回供应堆栈10。

电路板2最初松弛地停放在拾取叉34的叉指35的突出部36上。借助间隔件构件将固持臂18、19朝向彼此移动一定程度，使得抵靠电路板2的边缘推动夹爪33。拾取叉34相对于夹爪缩回。由此电路板2紧紧地夹在两个固持臂18、 19之间，且可沿着梭轨构件26在移动方向57中位移子梭5与电路板2。

借助整合在举升桌48中的摄影机54在电路板的下侧上扫描电路板。以此方式使用发送到中央控制装置的获取的摄影机影像，判定子梭5中电路板的位置。作为选项或作为替代方案，可提供摄影机以扫描电路板的上侧。例如，此摄影机可被布置在运输轨13上。位于运输轨13上的摄影机优选地可沿着运输轨位移，使得可借助该摄影机检测两个子梭的电路板。

在确定了子梭5中电路板2的位置之后，将电路板位移到测试区域8中。测试区域为横动单元3周围的带状区域，其中可由测试指状物4的测试探针47 接触任何点。

电路板2随后经受测试处理，其中电路板的独立电路板测试点与测试指状物4的测试探针47相继接触。在此情况下，测试电路板的导体路径是否存在中断或短路。测量可作为欧姆或电阻性测量来完成，其中在每种情况下导体路径的两个终点可同时与一个测试指状物接触。亦可能测量导体路径的电容，其中则仅单个测试指状物必须接触导体路径。电容测量特别有利于长导体路径。

电路板可在移动方向57中延伸超过测试区域8。在测试处理期间，可借助子梭5将电路板位移一次或多次，以将电路板的不同区段定位在测试区8中，或优化测试指状物的移动(亦即使移动尽可能小)。

优选地，包含高密度或高数量的尚待测试的电路板测试点的电路板的区段被带入测试区域8的区段中，其中两个不同导引轨44的测试指状物的扫描区域重迭。这允许非常快速地相继接触具有高密度或高数量的尚待测试的电路板测试点的该区段。

尚待测试的电路板的独立移动不需要重新校准(亦即光学扫描)，因为电路板相对于横动单元3或测试指状物4的位置借助路径测量装置精确地追踪。

电路板相对于横动单元3的可位移性亦允许可靠的四线感测以接触 MOSFET的接触点，由于要同时接触至少三个或四个电路板测试点，这些测试点亦可经布置为紧邻彼此。要同时接触的电路板测试点的此组可借由位移子梭5 而被带入其中不同组测试指状物的扫描区域重迭的区段中，使得紧邻的电路板测试点可同时与多个测试指状物接触。这亦应用于要同时接触的电路板测试点，所述电路板测试点经大致布置为平行于横动单元3延伸的线中，这些测试点时常难以借助已知的飞针接触。这些电路板测试点(即使距离彼此较宽)可借助位移子梭而被带入两个邻接的扫描区域的重迭区域中。

在利用子梭5中的第一电路板2的测试处理期间，借助握持臂15将另一第二电路板2插入子梭6中。插入子梭6中的电路板继而利用摄影机54扫描，使得确定(校准)子梭6中的电路板2的位置。子梭6与第二电路板随后位移至测试区域8。

一旦第一电路板的测试处理实质上完成，使得至少并非需要所有测试指状物以测试第一电路板，则开始用于测试第二电路板的测试处理，其中将不再需要用于测试第一电路板的测试指状物位移至第二电路板并接触此板处的随后的电路测试点。

在第一电路板的测试处理完成之后，该电路板借助子梭5位移回接收区域7。在接收区域7上，经测试的电路板2由握持臂15举离并位移至堆栈11、12中的一个。提供堆栈11以用于有缺陷的电路板，并且提供堆栈12以用于无缺陷的电路板。

在测试位于子梭6中的第二电路板时，可利用另一第三电路板装载子梭5。第三电路板继而经校准且随后位移至测试区域8。

由此，可在测试区域8处在短时间间隔内相继测试电路板。

特别是在小型电路板中(其中可在短时间内完成测试处理)，电路板的装载 /卸除以及校准造成大量的延迟，且由此减少处理量。借助本测试装置避免了此情形，归因于借助两个子梭交替馈送测试区域8。

此装置亦允许测试大于两个子梭5、6中的一个的固持区域的电路板。对此，子梭被定位为使得相应的前固持臂和后固持臂18、20或19、21彼此对准。由此，可将大型矩形电路板插入两个子梭5、6中，使得电路板在两个固持区域上方延伸，且因此可同时由两个子梭5、6固持。子梭5、6因此共享作为单个梭。若电路板并非矩形，则电路板仍可由两个子梭5、6接收，其中相应固持臂不被布置为彼此对准。

随后借由位移两个子梭，将大型电路板移动至测试区域8。大型电路板同样经受测试处理，如上文借助小型电路板所描述的那样，其中在测试处理期间，大型电路板亦可相对于横动单元3位移。此大型电路板亦允许同时执行四线感测或接触其他组电路板测试点，即使所述测试点靠近彼此定位或沿着横向于移动方向57的线布置。若完成大型电路板的测试处理，则大型电路板借助子梭5、6朝向接收区域7位移。随后，将大型电路板放下到接收区域7中的举升桌48 上。已经使另一电路板在接收区域7上方可为握持臂17所用。该电路板随后由握持臂降低，使得该电路板可由子梭5、6接收，且继而朝向测试区域8位移。

归因于子梭5、6朝向测试区域的位移，电路板被定位为可在举升桌48上自由地接近，使得电路板可由握持臂15拾取并位移到堆栈11、12上。

借由将电路板放到举升桌48上，装载/卸除子梭5、6所需的时间可相较于已知方法大量减少。

此测试装置允许测试小型电路板和大型电路板二者，其中对于小型电路板，归因于将电路板交替馈送至测试区域，处理量可相较于已知的飞针大量提升。

另外，固持臂相对于彼此的距离的可调整性允许以短顺序测试不同类型的电路板，其中不需要重新装配或重新布置测试装置，而仅改变固持臂相对于彼此的距离。此外，借助两个子梭运输的大型电路板以及仅由一个子梭运输的小型电路板可相继测试而不需要重新布置。

由此，此测试装置亦为高度挠性的，且另外允许测试小型电路板的高处理量。

上文已借助具有单个横动单元3的测试装置的示例性实施例解释了本发明。在本发明的范畴中，亦可提供多个横动单元，例如，如图2和图3所示。

上文所解释的示例性实施例具有所提供的两个子梭5、6。本发明的某些方面(例如提供举升桌48)及由此实现的用于在已测试电路板之后拾取电路板以及从上方将另一板馈送至梭的方法亦可与仅包含单个梭的测试装置一起使用。

在上文所解释的示例性实施例中，两个子梭5、6可完全独立于彼此移动，只要不插入跨两个梭的固持区域延伸的电路板。若子梭共同接收一电路板，则提供将两个子梭彼此机械耦接的耦接组件可能是有利的。

在上文所解释的示例性实施例中，每个梭包含两个固持臂，所述固持臂为分开的部件，且在每种情况下在一个梭轨构件上利用一个支架位移。基本上，亦可能提供已知框架而非两个固持臂，该框架仅由单个支架固持。框架可形成为使得框架形成为大致C形(俯视看来)，使得框架在朝向另一子梭的方向中打开。因此，大表面的电路板可插入两个相对的C形框架中，正如上文所解释的两个子梭。

在上文的示例性实施例中，借助固持组件31将电路板固持在子梭5、6内部，使得电路板可从两侧自由地接近，并可同时测试电路板的两侧。然而，亦存在仅测试电路板的一侧的测试装置。用于仅测试电路板的一侧的梭可包含接合在电路板的下侧上的固持组件，诸如一个或多个吸盘。

上文借助具有包含至少两个导引轨44的横动单元的示例性实施例来解释本发明。在本发明的范畴内，亦可能由不同于该横动单元的方式来提供导引轨。导引轨可例如分别布置在分开的横动装置上。同样的，多个导引轨可紧固至共享板。优选地，提供了在每种情况下具有多个导引轨的分开的板以用于测试待测试的电路板的每一侧。导引轨优选地被等距且平行地布置在板(多个板)上。此板可例如为花岗岩板。

所有这些实施例的共同点在于导引轨被布置为固定的。

导引轨的最大距离有利地不超过300mm，特别是不超过250mm或不超过 175mm，且优选地不超过125mm。导引轨的最小距离分别优选地为至少40mm，特别是为至少50mm，或至少100mm。

附图标记列表

1 测试装置

2 电路板

3 横动单元

4 测试指状物

5 子梭

6 子梭

7 接收区域

8 测试区域

9 装载/卸除装置

10 供应堆栈

11 堆栈

12 堆栈

13 运输轨

14 运输支架

15 握持臂

16 吸盘

17 举升装置

18 固持臂

19 固持臂

20 固持臂

21 固持臂

22 支架

23 支架

24 支架

25 支架

26 梭轨构件

27 梭轨构件

28 梭轨

29 中心线

30 固持构件

31 固持组件

32 铰链接头

33 夹爪

34 拾取叉

35 叉指

36 突出部

37 导螺杆

38磁性组件

39 框架

40 上横梁

41 下横梁

42 横梁

43 通口

44 导引轨

45 定位组件

46 测试指状物

47 测试探针

48 举升桌

49 举升板

50 吸棒

51 吸孔

52 框架

53 举升汽缸

54 摄影机

55 凹槽

56 轨

57 移动方向

Claims (15)

1.一种用于测试电路板的测试装置，其中该测试装置包含被配置以接触待测试的电路板的电路板测试点的多个测试指状物，且所述测试指状物分别设有一测试探针，其中所述测试指状物可移动以使得所述测试指状物可利用其测试探针接触一预定测试区域中的任何点，且提供一梭以将电路板在接收区域与预定的测试区域之间运输，其特征在于，该梭系由两个子梭形成，每个子梭被布置在一平面中并可沿着该接收区域与该预定的测试区域之间的位移路径位移，其中，所述位移路径平行且邻接彼此延伸，且所述子梭中的每一个包含固持区域，其中分别可借助一个或多个固持组件来固持一个电路板，

其中，所述子梭被形成为在面向该相应的另一子梭的一侧上打开，使得电路板可在两个固持区域上方延伸并同时由两个子梭固持。

2.如权利要求1所述的测试装置，其中，每个子梭包含两个平行的固持臂，所述两个固持臂限定用于分别接收一个电路板的该固持区域，其中所述两个固持臂被配置为可关于彼此间的距离变化。

3.如权利要求2所述的测试装置，其中，所述子梭中的一个的所述两个固持臂分别紧固至一支架，该支架可沿着一梭轨构件位移。

4.如权利要求3所述的测试装置，其中所述支架借助一间隔件耦接至彼此，可借助该间隔件调整所述两个固持臂之间的距离。

5.如权利要求3所述的测试装置，其中，所述子梭中的一个的两个支架中的至少一个是形成为具有一驱动装置用以沿着该梭轨构件移动该支架。

6.如权利要求2所述的测试装置，其中，所述固持组件分别被布置在所述固持臂中的一个的边缘上，该边缘面向该相同子梭的该相应的另一固持臂。

7.如权利要求1所述的测试装置，其中，在该接收区域中提供了用于自动对所述子梭装载/卸除该电路板的装载/卸除装置，且所述子梭的该位移路径被形成为如此长以使得该接收区域独立于该预定的测试区域，使得子梭可在该接收区域处装载/卸除且同时该另一子梭位于该预定的测试区域处以测试电路板。

8.如权利要求1所述的测试装置，其中，接收组件位于至少在该接收区域中的所述子梭下方以接收电路板。

9.如权利要求8所述的测试装置，其中，该接收组件包含开口朝上的多个吸嘴，所述吸嘴被布置为分布在一水平平面中。

10.如权利要求9所述的测试装置，其中，所述吸嘴在至少两个突出部中形成，所述至少两个突出部被定向为平行于导引轨，在所述导引轨上所述测试指状物被安装为可位移。

11.如权利要求8所述的测试装置，其中，该接收组件具备一举升构件以使该接收组件的高度可调整。

12.如权利要求1所述的测试装置，其中，该测试装置包含一摄影机以扫描待测试的电路板，该待测试的电路板由子梭固持。

13.一种用于使用如权利要求1所述的测试装置测试电路板的方法，其中，在第一测试处理中借助多个测试指状物扫描位于第一子梭中的待测试的电路板，且同时对第二子梭卸除并装载另一待测试的电路板，其中在该第一测试处理实质上完成时，该第二子梭朝向预定的测试区域位移以便在第二测试处理中借助所述测试指状物扫描该电路板。

14.如权利要求13所述的方法，其中，借助摄影机在经受所述测试指状物的扫描之前检测该第二子梭中的该电路板，以确定该电路板相对于该第二子梭的位置。

15.一种用于使用如权利要求8-12中任一项所述的测试装置测试电路板的方法，其中在第一电路板的测试处理终止之后，此第一电路板借助一个或两个子梭位移至接收区域、放置到接收组件上或由握持臂拾取，且另一第二电路板借助该握持臂或该接收组件放置在一个或两个子梭中，该第二电路板被位移至该测试区域，且该第一电路板借助该握持臂在接收区域中由该接收组件拾取并保存在所述接收区域和测试区域外部，或直接借助该握持臂拾取。

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