CN111551841B - 一种自动ict测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明自动ICT测试装置，包括升降机构、机构框架、探针治具三部分，所述升降机构安装在机构框架上，所述探针治具安装在升降机构上。所述探针治具安装在升降机构上，通过定位销实现精确定位，可针对不同PCB进行快速更换。所述探针治具内安装有若干与ICT测试仪器连通的探针，探针分布与PCB上测点位置一一对应。所述探针治具上安装有定位柱，用于同PCB电路板治具的精确定位。所述升降机构上的气缸可驱动探针治具自动升起或降下，当探针治具升起时，可进行探针治具的更换；当探针治具降下时，探针与测点相接触，从而实现ICT测试仪器对PCB的测试与程序烧写。

Description

一种自动ICT测试装置

技术领域

本发明属于测试治具技术领域，具体涉及一种自动ICT测试装置。

背景技术

PCB是电子产品的核心部件，为保证电子产品中PCB的生产质量，产品出厂前一般会对PCB进行ICT测试，检测PCB上各元件的性能及连接情况，排查由制造和焊接缺陷引起的故障。ICT测试分为飞针ICT和针床ICT，其中飞针ICT具有无需测试治具、程序开发时间短的特点，但对单板测试的速度较慢，不适合批量产品的测试；相比而言，针床ICT测试效率高，适合批量产品的测试，在电子制造领域的应用更为广泛。但传统的针床ICT测试方法也有一些缺点，如测试装置开发周期长、成本高、通用性差、自动化程度低等。

现有技术方案ICT测试装置由承载探针用的针床治具、待测电路板的定位与夹紧治具组成。在进行ICT测试操作时，首先启动ICT测试仪器，然后将PCB单板放置到专用治具上并进行定位和夹紧，再将针床治具压下，使探针与PCB上的测试点接触并开始进行测试，整个测试过程由人工操作完成，自动化程度低。多为一种ICT测试装置对应一种PCB，一般一次只到测试一块PCB，新装置的开发以及测试操作需要耗费大量的时间与成本。即便针床治具可更换，探针治具的安装与调试也需要占用大量时间，且探针定位精度低，可靠性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动ICT测试装置，以解决现有技术中，ICT测试过程由人工操作完成，自动化程度低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动ICT测试装置，其特征在于，包括：升降机构、机构框架和探针治具；所述升降机构安装在机构框架上，所述探针治具安装在升降机构上，所述升降机构带动探针治具升起和下降；

所述升降机构包括：治具安装板，气缸安装在治具安装板上，气缸杆下端与压板连接；所述压板下方两侧各设连接块，所述连接块上有滑槽；

所述探针治具包括：探针托盘，所述探针托盘上表面设有测试用电路板，探针焊接在测试用电路板上；探针托盘两侧各设凸台用于插入所述滑槽。

具体的，所述升降机构通过调平板与机构框架固定，所述调平板与治具安装板之间连接调平螺钉；所述调平螺钉穿过治具安装板上的螺纹孔，下端顶到调平板上；

螺母螺纹连接在所述调平螺钉上，用于调平后锁定调平螺钉使升降机构保持当前姿态，锁定后用螺钉将调平板与治具安装板固定在一起。

具体的，直线轴承安装在治具安装板上，导向轴穿过直线轴承与压板连接；通过导向轴作导向，提高测试探针的定位精度。

具体的，轴环套设在直线轴承上，所述轴环在直线轴承上的位置能够调节。

具体的，所述探针托盘两侧的凸台上设置V型槽；所述连接块上装有球头柱塞，配合V型槽实现探针托盘在升降机构上的粗定位。

具体的，定位销依次穿过压板上的销孔和探针托盘上的销套，用于探针治具安装到升降机构后的精确二次定位。

具体的，使用固定块将测试用电路板固定压在所述探针托盘上；测试用电路板上表面留有烧写器接头与供电电源接头，ICT测试仪器的线缆接头穿过治具安装板与压板同测试用电路板接通，实现探针向ICT测试仪器接收或发送数据。

具体的，探针固定板安装在探针托盘的下表面，辅助探针的导向与固定；所述探针穿过探针固定板并突出探针托盘的下表面。

具体的，两个定位柱安装在探针托盘下表面，用于配合电路板托盘上的销套，对电路板工装进行精确二次定位。

具体的，所述探针托盘侧边上安装有拉手。

本发明的有益效果如下：

本发明自动ICT测试装置，包括升降机构、机构框架、探针治具三部分，所述升降机构安装在机构框架上，所述探针治具安装在升降机构上。所述探针治具安装在升降机构上，通过定位销实现精确定位，可针对不同PCB进行快速更换。所述探针治具内安装有若干与ICT测试仪器连通的探针，探针分布与PCB上测点位置一一对应。所述探针治具上安装有定位柱，用于同PCB电路板治具的精确定位。所述升降机构上的气缸可驱动探针治具自动升起或降下，当探针治具升起时，可进行探针治具的更换；当探针治具降下时，探针与测点相接触，从而实现ICT测试仪器对PCB的测试与程序烧写。

本发明自动ICT测试装置的升降机构包括：治具安装板，气缸安装在治具安装板上，气缸杆下端与压板连接；测试装置的动作由气缸驱动，实现了ICT测试的自动化。

本发明自动ICT测试装置的压板下方两侧各设连接块，所述连接块上有滑槽；探针治具包括：探针托盘，探针托盘两侧各设凸台用于插入所述滑槽，提高了探针治具的更换速度。

本发明自动ICT测试装置，定位销依次穿过压板上的销孔和探针托盘上的销套，用于探针治具安装到升降机构后的精确二次定位，节省了探针治具安装调整时间，提高了探针的定位精度与测试的可靠性。

本发明自动ICT测试装置的升降机构通过调平板与机构框架固定，所述调平板与治具安装板之间连接调平螺钉；所述调平螺钉穿过治具安装板上的螺纹孔，下端顶到调平板上；螺母螺纹连接在所述调平螺钉上，用于调平后锁定调平螺钉使升降机构保持当前姿态，锁定后用螺钉将调平板与治具安装板固定在一起。通过调平螺钉可方便探针治具与电路板治具的平行调节，节省该装置的安装与调试时间。

本发明自动ICT测试装置可同时对多个/多类型PCB进行ICT测试，测试效率高，自动化程度高、可集成在自动化生产线或专用测试设备中；探针治具与压板、电路板治具间的定位设计，保证了探针的定位精度以及测试的可靠性；对于不同的PCB，只需预先根据PCB上的测点布局来设计不同探针治具的设计，在生产线转产时快速更换对应的探针治具，降低时间成本，提高测试效率与生产柔性，保证测试效果的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例自动ICT测试装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例自动ICT测试装置的举升机构的立体结构示意图；

图3为本发明实施例自动ICT测试装置的连接块与球头柱塞结构示意图；

图4为本发明实施例自动ICT测试装置的探针治具的立体结构示意图；

图5为本发明实施例自动ICT测试装置的探针治具的平面示意图；

图6为本发明实施例自动ICT测试装置的电路板治具结构示意图；

其中：1升降机构；2机构框架；3探针托盘；4电路板；11气缸；12导向轴；13轴环；14直线轴承；15调平螺钉；16螺母；17治具安装板；18调平板；19压板；20气缸杆；110连接块；111球头柱塞；112定位销；1101滑槽；31托盘；32测试用电路板；33固定块；34把手；35定位销套；36探针；37探针固定板；38定位柱；311凸台；41电路板托盘；42挡销；43待测电路板；44定位套

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

本发明实施例，一种自动ICT测试装置。

原理说明：升降机构1整体安装在机构框架2上，其作用是带动探针治具3实现升起和降下。升起时，可进行探针治具的更换以及电路板治具4的放置、传送、调整等操作；降下时，向下推动探针托盘31，使探针托盘上的探针36与待测电路板43上对应的测试点相接触，实现对待测电路板43的检测与程序烧写。

如图1和2所示，升降机构1通过调平板18与机构框架2固定，调平板18与治具安装板17之间装有调平螺钉15，其作用是调整升降机构1的水平使其与电路板治具4上的待测电路板43保持平行，调平螺钉15穿过治具安装板17上的螺纹孔，下端顶到调平板18上，调节调平螺钉15的位置可改变调平板18与治具安装板17的相对位置以实现调平目的。螺母16用于调平后锁定调平螺钉16使升降机构1保持当前姿态，锁定后用螺钉将调平板18与治具安装板17固定在一起。气缸11安装在治具安装板17上，气缸杆与压板19连接。直线轴承14安装在治具安装板17上，导向轴12穿过直线轴承14与压板19连接。气缸11运动时带动压板19进行升降运动，并通过导向轴12作导向，以提高测试探针36的定位精度。轴环13固定在直线轴承14上，位置可调节，用于调整升降机构1的行程，使其适应电路板治具4的高度。

如图3所示，压板19下方两侧分别安装有连接块110，其目的是放置探针托盘31，连接块110上有矩形滑槽，矩形滑槽槽宽稍大于探针托盘31上的凸台厚度，便于探针托盘31从侧向插入。连接块110上装有球头柱塞111，用于和探针托盘31两侧的V型槽配合实现探针托盘31在升降机构1上的粗定位。定位销112依次穿过压板19上的销孔和探针托盘31上的销套35，用于探针治具3安装到升降机构1后的精确二次定位。

机构框架2：机构框架2放置在地面上，用于安装升降机构1，其构成可以是型材、方钢或其他结构形式。

探针治具3：探针治具3安装在升降机构1上，作为探针36的载体，辅助其执行待测电路板43的ICT测试。本专利中的探针治具3的特点是可针对多个/多类型的待测电路板43进行设计与快速更换。

探针托盘31两侧的两个凸台用于与升降机构1上两个连接块110的连接。凸台外侧中部分别开有V型槽，用以卡住连接块110中部的球头柱塞111，实现对探针托盘31的粗定位，两个销套35位于探针托盘31上呈对角线分布，用以实现探针治具3与升降机构1的精确二次定位。探针托盘31上表面安装有测试用电路板32，通过固定块33固定；测试用电路板32上表面留有烧写器接头与供电电源接头，ICT测试仪器的线缆接头可穿过升降机构1的治具安装板17与压板19，同测试用电路板32接通，实现探针36向ICT测试仪器接收或发送数据。探针36焊接在测试用电路板32上，探针的位置布局与待测电路板43上的测试点一一对应，并穿过探针固定板37突出探针托盘31下表面，便于同待测电路板43上的测试点对接。探针固定板37安装在探针托盘31的下表面，辅助探针36的导向与固定。两个定位柱38安装在探针托盘31下表面，用于配合电路板托盘上41的销套44对电路板工装4进行精确二次定位。拉手34安装在探针托盘侧边，便于人工对探针治具3进行更换。

如图4和5所示，电路板治具4：电路板治具4放置于工作台或流水线上，在针床测试前先对其做粗定位，使其待测电路板43上的测试点尽量与上方探针治具3上的探针36一一对应。待测电路板43放置在电路板托盘41上，测试点朝上，通过挡销42进行定位。定位套44安装在电路板托盘41上表面，配合探针治具3上的定位柱38对电路板治具4做精确二次定位。

工作过程如下：

生产线转产时，气缸11退回，升降机构1升起；

人工将准备测试的PCB所对应的探针治具3插入升降机构1下方的两个连接块110滑槽内。探针治具3向连接块110插入过程中，安装在两个连接块110滑槽中部的球头柱塞111前端的球头被探针治具推回；当探针托盘31两侧的V型槽滑至球头柱塞111处时，球头在弹簧力作用下顶出并卡在探针托盘31两侧的V型槽内，对探针治具进行粗定位。

人工将两个定位销112分别穿过压板19上的销孔并插进探针托盘31的定位销套35内，以对探针治具3进行精确二次定位，。由于步骤(2)已通过球头柱塞111对探针治具3进行了粗定位，因此这一步的二次定位较容易实施。

将ICT测试仪器的线缆插头穿过治具安装板17与压板19，并分别插到测试用电路板32相应的接口上，以实现探针与ICT测试仪器间的数据传递与供电。至此，探针治具的更换完成。

传送电路板治具4至探针治具3下方并做粗定位，使其待测电路板43上的测试点尽量与上方探针治具3上的探针36一一对应；气缸11伸出，探针治具3下降，探针治具3上的两个定位柱38分别插入电路板托盘41上的两个定位套44内，对电路板治具4进行精确二次定位；探针治具3继续下降，直至探针36分别与待测电路板43上的各测试点接触。

测试仪器开始对待测电路板43进行ICT测试。

测试完成后，气缸11退回，探针治具3抬起，电路板治具传向下一工序。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (3)

1.一种自动ICT测试装置，其特征在于，包括：升降机构（1）、机构框架（2）和探针治具（3）；所述升降机构（1）安装在机构框架（2）上，所述探针治具（3）安装在升降机构（1）上，所述升降机构（1）带动探针治具（3）升起和下降；

所述升降机构（1）包括：治具安装板（17），气缸（11）安装在治具安装板（17）上，气缸杆（20）下端与压板（19）连接；所述压板（19）下方两侧各设连接块（110），所述连接块（110）上有滑槽（1101）；

所述探针治具（3）包括：探针托盘（31），所述探针托盘（31）上表面设有测试用电路板（32），探针（36）焊接在测试用电路板（32）上；探针托盘（31）两侧各设凸台（311）用于插入所述滑槽（1101）；

直线轴承（14）安装在治具安装板（17）上，导向轴（12）穿过直线轴承（14）与压板（19）连接；通过导向轴（12）作导向，提高探针（36）的定位精度；

轴环（13）套设在导向轴（12）上，所述轴环（13）在导向轴（12）上的位置能够调节，用于调整升降机构（1）的行程；

定位销（112）依次穿过压板（19）上的销孔和探针托盘（31）上的定位销套（35），用于探针治具（3）安装到升降机构（1）后的精确二次定位；

探针固定板（37）安装在探针托盘（31）的下表面，辅助探针（36）的导向与固定；所述探针（36）穿过探针固定板（37）并突出探针托盘（31）的下表面；

两个定位柱（38）安装在探针托盘（31）下表面，用于配合电路板托盘（41）上的定位套（44），对电路板工装（4）进行精确二次定位；

所述升降机构（1）通过调平板（18）与机构框架（2）固定，所述调平板（18）与治具安装板（17）之间连接调平螺钉（15）；所述调平螺钉（15）穿过治具安装板（17）上的螺纹孔，下端顶到调平板（18）上；

螺母（16）螺纹连接在所述调平螺钉（15）上，用于调平后锁定调平螺钉（15）使升降机构（1）保持当前姿态，锁定后用螺钉将调平板（18）与治具安装板（17）固定在一起；

所述探针托盘（31）两侧的凸台（311）上设置V型槽；所述连接块（110）上装有球头柱塞（111），配合V型槽实现探针托盘（31）在升降机构（1）上的粗定位。

2.根据权利要求1所述的自动ICT测试装置，其特征在于，使用固定块（33）将测试用电路板（32）固定压在所述探针托盘（31）上；测试用电路板（32）上表面留有烧写器接头与供电电源接头，ICT测试仪器的线缆接头穿过治具安装板（17）与压板（19）同测试用电路板（32）接通，实现探针（36）向ICT测试仪器接收或发送数据。

3.根据权利要求1所述的自动ICT测试装置，其特征在于，所述探针托盘（31）侧边上安装有拉手（34）。

Images