CN113009324B - 一种曲面多探针测试治具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体及测试探针，所述自适应主体由多块安装子板通过转轴连接而成，安装子板通过转轴调整旋转角度匹配待测电路，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针安装在安装孔中；测试时，测试探针通过信号线连接至测试主机。本发明提供的测试治具可以根据待测试曲面的曲率进行自适应调节，可以满足不同曲率的曲面电路的测试需求；治具上的探针所布置的位置可以根据待测试的曲面电路上的测试点的分布情况进行相匹配的排布和组合，满足曲面复杂多样化电路的测试需求；还具有径向可调节能力，可以实现不可展开曲面电路上不在同一等高线位置分布的多个测试点的同时测试需求。

Description

一种曲面多探针测试治具
技术领域
本发明涉及印制电路测试领域，特别涉及一种针对曲面电路的多探针集成电路测试（Integrated Circuit Tester，ICT）治具，用于曲面电路上需要同时测量的多个待测点的短路、开路、元件值（如电阻、电容、电感等）和信号等参数的测量。
背景技术
目前，印制电路常用的测试手段是在线测试（In Circuit Tester），主要分为针床式在线测试和飞针测试。针床式在线测试通过定制非标准的测试辅助专用夹具，即针床，实现对印制电路板（PCB）及印制电路板组件（PCBA）上在线元器件的电性能和电路网络的连接情况的检查。而飞针测试将多个（一般为4个、6个或8个）由马达驱动的、能够快速移动的测试探针移动到待测试单元上，测试针接触测试PCB板的焊盘和通路孔，从而进行测试，相比与针床式在线测试，飞针测试不需要定制专用夹具。
但是，上述两种测试设备，目前均只能进行平面印制电路的测试，不能进行曲面电路的测试，特别是曲率不一致的曲面电路，如图1所示。如果针对某种特定的曲面电路，定制特定形状的曲面针床，那就需要定制多种针床夹具构建一个组合针床，整个组合针床将非常复杂和庞大，才有可能解决曲面电路不同空间位置、不同曲率上不同测试点组合的同时接触测试需求，测试过程需要控制不同的针床夹具进行测试，且无法扩展使用，这对于制造成本和周期成本都是极大的浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，为了实现曲面电路，特别是曲率不一致的曲面电路的多探针测试，提供了一种曲面多探针测试治具，该测试治具一方面可以根据待测试曲面的曲率进行调节，满足不同曲率的曲面电路的测试；另一方面，其上的探针位置布置也可以根据待测试的曲面电路上的测试点的分布进行排布和组合，以满足曲面复杂多样化电路的测试需求
本发明采用的技术方案如下：一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体及测试探针，所述自适应主体由多块安装子板通过转轴连接而成，安装子板通过转轴调整旋转角度匹配待测电路，安装子板角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针安装在安装孔中；测试时，测试探针通过信号线连接至测试主机。
进一步的，所述自适应主体上还设有安装接口，所述安装接口用于与运动机构固定连接，通过运动机构移动自适应主体。
进一步的，所述测试探针根据待测电路上测试点位置对应设置在安装子板的安装孔中。
进一步的，所述测试探针的测试端为弹性伸缩结构，能够径向调节长度。
进一步的，所述自适应主体中安装子板连接处设有棘轮，通过棘轮调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
进一步的，所述自适应主体中安装子板连接处设有电机，通过电机调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
进一步的，所述运动机构为机械臂或运动导轨。
进一步的，所述安装子板采用非金属绝缘材料或金属材料；采用金属材料时在测试探针与安装子板之间做绝缘处理。
进一步的，所述非金属绝缘材料为有机玻璃、环氧玻璃、尼龙、PEEK（聚醚醚酮）、PI（聚酰亚胺）其中一种。
进一步的，所述金属材料为铝合金或不锈钢。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：该测试治具的外形具有随形调节能力，可以根据待测试曲面的曲率进行自适应调节，可以满足不同曲率的曲面电路的测试需求。同时该治具还具有探针重组排列能力，治具上的探针所布置的位置可以根据待测试的曲面电路上的测试点的分布情况进行相匹配的排布和组合，满足曲面复杂多样化电路的测试需求；还具有径向可调节能力，治具上的探针设置为具有一定的伸缩量，通过伸缩量的调节，可以实现不可展开曲面电路上不在同一等高线位置分布的多个测试点的同时测试需求。
附图说明
图1为现有的曲率不一致的曲面电路待测区域示意图。
图2为本发明提出的曲面多探针测试治具结构示意图。
图3为本发明提出的一实施例中曲面多探针测试治具测试示意图。
图4为本发明提出的一实施例中曲面多探针测试治具测试示意图。
图5为本发明提出的一实施例中曲面多探针测试治具测试示意图。
图6为本发明提出的一实施例中曲面多探针测试治具测试示意图。
图7为本发明提出的一实施例中曲面多探针测试治具测试示意图。
附图标记：1-自适应主体，2-测试探针，3-运动机构，4-待测电路，5-待测点，6-测试主机，101-安装子板，102-棘轮，103-电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图2、图3所示，本发明提出了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体及测试探针，所述自适应主体由多块安装子板通过转轴连接而成，安装子板通过转轴调整旋转角度匹配待测电路，安装子板角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针安装在安装孔中；测试时，测试探针通过信号线连接至测试主机；所述安装孔阵列分布在安装子板上，测试探针根据待测电路上测试点位置对应设置在安装子板的安装孔中。
优选的，所述自适应主体上还设有安装接口，所述安装接口用于与运动机构固定连接，通过运动机构移动自适应主体；所述运动机构为机械臂或运动导轨。
优选的，所述测试探针的测试端为弹性伸缩结构，能够径向调节长度。
优选的，如图2所示，所述自适应主体中安装子板连接处设有棘轮，通过棘轮调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
优选的，如图3所示，所述自适应主体中安装子板连接处设有电机，通过电机调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
优选的，所述安装子板采用非金属绝缘材料或金属材料；采用金属材料时在测试探针与安装子板之间做绝缘处理。
优选的，所述非金属绝缘材料为有机玻璃、环氧玻璃、尼龙、PEEK（聚醚醚酮）、PI（聚酰亚胺）等材料其中一种。
优选的，所述金属材料为铝合金、不锈钢等。
实施例1
如图4所示，本实施例中安装子板连接处设有棘轮（102）。提供了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体（1）、运动机构（3）及测试主机（6），所述自适应主体（1）由多块安装子板（101）通过转轴连接而成，安装子板（101）角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针（2）安装在安装孔中；自适应主体（1）上设有安装接口，运动机构与安装接口固定连接用于移动自适应主体；测试主机通过信号线与测试探针（2）连接；所述测试探针根据待测电路上测试点位置设置在对应的安装孔中。
当测试曲面电路（4）有多个待测点（5）时，先通过棘轮（102）调整自适应主体（1）的形态，以与待测曲面电路（4）的曲面外形匹配；再根据待测点（5）的分布情况，在安装子板（101）上相应的孔位内装入多根测试探针（2），通过运动机构（件3）控制自适应主体（1）的空间位置，到达待测点（5）的位置并使多根测试探针（2）与多个待测点（5）接触，通过测试主机（6）传递电信号进行测试。
实施例2
如图5所示，本实施例中安装子板连接处设有棘轮（102），提供了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体（1）、运动机构（3）及测试主机（6），所述自适应主体（1）由多块安装子板（101）通过转轴连接而成，安装子板（101）角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针（2）安装在安装孔中；自适应主体（1）上设有安装接口，运动机构与安装接口固定连接用于移动自适应主体；测试主机通过信号线与测试探针（2）连接；所述测试探针根据待测电路上测试点位置设置在对应的安装孔中。
本实施例中待测电路为不可开展曲面电路，且多个测试点（5）不在同一等高线位置分布，测试时，先通过棘轮（102）调整自适应主体（1）的形态，以与待测曲面电路（4）的曲面外形匹配；再根据待测点（5）的分布情况，在安装子板（101）上相应的孔位内装入多根测试探针（2），根据不可展开曲面上不同等高线位置的待测点（5）的高度差，调节测试探针的伸缩量，以保证压缩是各个待测点（5）都能实现有效接触，通过运动机构（件3）控制自适应主体（1）的空间位置，到达待测点（5）的位置并使多根测试探针（2）与多个待测点（5）接触，通过测试主机（6）传递电信号进行测试。
实施例3
如图6所示，本实施例中安装子板连接处设有电机（103），提供了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体（1）、运动机构（3）及测试主机（6），所述自适应主体（1）由多块安装子板（101）通过转轴连接而成，安装子板（101）角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针（2）安装在安装孔中；自适应主体（1）上设有安装接口，运动机构与安装接口固定连接用于移动自适应主体；测试主机通过信号线与测试探针（2）连接；所述测试探针根据待测电路上测试点位置设置在对应的安装孔中。
当测试曲面电路（4）有多个待测点（5）时，先通过电机（103）全自动调整自适应主体（1）的形态，以与待测曲面电路（4）的曲面外形匹配；再根据待测点（5）的分布情况，在安装子板（101）上相应的孔位内装入多根测试探针（2），通过运动机构（件3）控制自适应主体（1）的空间位置，到达待测点（5）的位置并使多根测试探针（2）与多个待测点（5）接触，通过测试主机（6）传递电信号进行测试。
实施例4
如图7所示，本实施例中安装子板连接处设有电机（103），提供了一种曲面多探针测试治具，包括自适应主体（1）、运动机构（3）及测试主机（6），所述自适应主体（1）由多块安装子板（101）通过转轴连接而成，安装子板（101）角度可根据需求调整，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针（2）安装在安装孔中；自适应主体（1）上设有安装接口，运动机构与安装接口固定连接用于移动自适应主体；测试主机通过信号线与测试探针（2）连接；所述测试探针根据待测电路上测试点位置设置在对应的安装孔中。
本实施例中待测电路为不可开展曲面电路，且多个测试点（5）不在同一等高线位置分布，测试时，先通过电机（103）全自动调整自适应主体（1）的形态，以与待测曲面电路（4）的曲面外形匹配；再根据待测点（5）的分布情况，在安装子板（101）上相应的孔位内装入多根测试探针（2），根据不可展开曲面上不同等高线位置的待测点（5）的高度差，调节测试探针的伸缩量，以保证压缩是各个待测点（5）都能实现有效接触，通过运动机构（件3）控制自适应主体（1）的空间位置，到达待测点（5）的位置并使多根测试探针（2）与多个待测点（5）接触，通过测试主机（6）传递电信号进行测试。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种曲面多探针测试治具，其特征在于，包括自适应主体及测试探针，所述自适应主体由多块安装子板通过转轴连接而成，安装子板通过转轴调整旋转角度匹配待测电路，每块安装子板上设有若干安装孔，测试探针安装在安装孔中；测试时，测试探针通过信号线连接至测试主机；所述测试探针根据待测电路上测试点位置对应设置在安装子板的安装孔中；所述测试探针的测试端为弹性伸缩结构，能够径向调节长度。
2.根据权利要求1所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述自适应主体上还设有安装接口，所述安装接口用于与运动机构固定连接，通过运动机构移动自适应主体。
3.根据权利要求1所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述自适应主体中安装子板连接处设有棘轮，通过棘轮调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
4.根据权利要求1所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述自适应主体中安装子板连接处设有电机，通过电机调整每个安装子板角度以匹配待测电路外形。
5.根据权利要求2所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述运动机构为机械臂或运动导轨。
6.根据权利要求1所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述安装子板采用非金属绝缘材料或金属材料；采用金属材料时在测试探针与安装子板之间做绝缘处理。
7.根据权利要求6所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述非金属材料为有机玻璃、环氧玻璃、尼龙、聚醚醚酮、聚酰亚胺其中一种。
8.根据权利要求6所述的曲面多探针测试治具，其特征在于，所述金属材料为铝合金或不锈钢。
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