CN113701637B - 电测治具扎针位置估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电测治具扎针位置估算方法，用于估算一电测治具的复数探针于一待测电路板的复数焊垫上的扎针位置，该探针扎针位置估算方法主要是通过实际拍摄电测治具上的定位点与至少部分探针针点位置，以及实际拍摄待测电路板上的定位点与焊垫开窗区位置，另外再通过电测治具上理论定位点及待测电路板上理论定位点进行位置坐标转换，据以估算出探针于焊垫上的扎针位置，而此估算扎针位置可用以后续补正之用。

Description

电测治具扎针位置估算方法

技术领域

本发明涉及一种位置估算方法，更具体地讲，本发明涉及一种探针扎针位置的估算方法。

背景技术

待测电路板在进行电性测试时，一般是通过电测装置的电测治具进行的。这种电测治具具有多个与待测电路板的复数焊垫(pad)对应的探针，利用将待测电路板设置在电测治具的一侧，使电测治具的探针与待测电路板的焊垫进行定位后，让探针朝对应的焊垫进行扎针后电性连接，以测试得知待测电路板的电性状况。然而，由于电测治具的探针与焊垫进行对位扎针电连接的过程，可能因为电测治具的安装误差、探针本身位置误差、电路板上的防焊偏移或蚀刻误差、或是探针与焊垫之间的定位不准确等因素，使得探针没有确切地扎在对应的焊垫的预设位置上，进而影响电性测试的准确性。

因此，为了让探针都能精准地扎在焊垫的预设位置上，目前都采人工方式进行，一般会先利用在待测电路板上的焊垫上贴覆一层可透光的蓝膜(blue tape)，接着，让经过对位后的探针朝该蓝膜进行扎针，而在蓝膜上留下扎痕，之后，再利用工具如显微镜观察蓝膜上探针的扎痕位置是否落于蓝膜下焊垫的预设位置，将其偏差量测出来，以对电测治具扎针位置进行调整，从而期盼经过校正后的该电测治具的探针后续可准确地扎在相应焊垫的预设位置上。然而人工不易精准得知焊垫预设位置，故检视蓝膜上扎痕与其偏差量的精确性自然不足，此方式较耗时且仅能抽样而为。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种预测探针扎针在焊垫上位置的方法。

本发明电测治具扎针位置估算方法，先要取得电测治具上实际定位点及至少部分探针位置，此位置取得可通过对探针针盘拍摄取像而得知。另要取得待测电路板上实际定位点及前述至少部分探针所对应的焊垫位置，此位置的取得可通过对待测电路板拍摄取像而得知。再从电测治具及待测电路板的设计资料分别取得理论定位点位置及理论定位点位置后进行位置坐标转换，最后，通过前述步骤估算出电测治具上的探针在待测电路板上的扎针位置。

本发明的电测治具扎针位置估算方法，包含以下步骤：

电测治具取像步骤，取得电测治具上实际定位点及至少部分探针实际针点的位置；

电测治具设计资料取得步骤，取得电测治具上理论定位点位置；

待测电路板取像步骤，取得待测电路板上实际定位点、前述至少部分探针对应的焊垫开窗区位置；

待测电路板设计资料取得步骤，取得待测电路板上理论定位点位置；

位置坐标转换步骤，通过电测治具上理论定位点位置、待测电路板上理论定位点位置进行位置坐标转换；及

估算步骤，根据前述步骤，估算出电测治具上的探针在待测电路板上的扎针位置。

本发明的有益效果在于：对电测治具实际取像，从实际定位点与至少部分探针的位置可知电测治具上所有探针的相对位置；对待测电路板实际取像，从实际定位点与前述至少部分探针对应的焊垫开窗区可知所有焊垫的相对位置；通过电测治具上理论定位点位置及待测电路板上理论定位点位置进行坐标转换，即可通过前述步骤估算出电测治具上的探针在待测电路板上的扎针位置。通过此估算方法，即可改善以往人工蓝膜扎针修正的不确定性，而估算出来的扎针位置可做为后续补偿修正之参考。

附图说明

本发明的其他的特征及效果，将参照附图和具体实施方式予以清楚地呈现，其中：

图1是电测治具取像示意图，说明本发明电测治具扎针位置估算方法的一实施方式；

图2是图1电测治具侧视放大示意图，进一步说明用于该电测治具及其上的复数探针；

图3是待测电路板取像示意图，说明本发明中对待测电路板进行取像；

图4是待测电路板的局部放大图，说明开窗区下焊垫面积的差别；

图5是本发明技术方案的具体流程图；及

图6是本发明的另一实施方式，说明焊垫上分为扎针安全范围及不允许扎针区。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示的。

本发明电测治具扎针位置估算方法是实施于一待测电路板的正式电性测试前，先估算用于进行电性测试的电测治具的探针在该待测电路板上焊垫的扎针位置，以作为后续该电测治具位置调整的依据，而得以让经过校正后的该电测治具的探针可更准确的扎在此类焊垫的预设位置上，以避免因探针的扎针位置误差所导致的电性量测结果的失真问题。

参阅图1及图2，本发明电测治具扎针位置估算方法的一实施方式。

首先，准备至少一电测治具200(或称电测装置)，该电测治具200上具有至少两个定位点(或称定位Pin点)201及复数个探针202，这些定位点201及复数个探针202具有固定的相对位置关系，这些定位点201及复数个探针202的相对位置关系是通过电测治具200的设计资料来制作完成，因为制作误差、热胀冷缩等缘故，电测治具200的设计资料和实际制得的电测治具200或多或少会有些许误差产生。

参考图1，为能准确地估算出实际制得的该电测治具200在一如图3所示的待测电路板300上的扎针位置，本发明通过一取像单元100实际对该电测治具200上的至少两个定位点201及复数个探针202进行取像，而能得知这些探针202和该至少两个定位点201之间的相对关系。

图2是该电测治具200的侧视图，用以清楚说明这些探针202是突出该电测治具200的表面，用于和一待测电路板300的焊垫接触，进行电性测试。

接着，配合参阅图3、4，准备至少一待测电路板300，该待测电路板300上具有至少两个定位点301及复数个焊垫开窗区3021，该焊垫开窗区3021露出可接触的焊垫303供电性连接及测试之用，这些定位点301及复数个焊垫开窗区3021具有固定的相对位置关系，这些定位点301及复数个焊垫开窗区3021的相对位置关系是通过该待测电路板300的设计资料来制作完成，因为制作误差、热胀冷缩等缘故，待测电路板300的设计资料和实际制得的该待测电路板300或多或少会有些许误差产生。

图3是对该待测电路板300取像示意图，为能准确的估算出该电测治具200在该待测电路板300上的焊垫303的扎针位置，本发明是通过一取像单元100(可和该电测治具200的该取像单元100相同或不相同)实际对该待测电路板300上的至少两个定位点301及此类焊垫开窗区302进行取像，而能得知此类焊垫开窗区3021和该至少两个定位点301之间的相对关系。

其中，该待测电路板300上的该至少两个定位点301的选定方式，可通过在该待测电路板300上刻意钻孔后取得、或在该待测电路板300上形成特殊的图案后取得、或从该待测电路板300上直接选定易于辨识的位置后来取得，本发明无特别限定。

参考图4，图4是图3中该待测电路板300的局部放大图，该待测电路板300的表面通常涂布有一防焊层302或称绿潻层，而该防焊层302会形成焊垫开窗区3021并露出其下的焊垫303供电性连接或测试，其中当焊垫开窗区3021下的焊垫303小于焊垫开窗区3021时，则可供电性连接区域即为该焊垫303的面积；当焊垫开窗区3021下的焊垫303面积大于焊垫开窗区3021时，则可供电性连接区域即为焊垫开窗区3021的面积。本发明的一实施方式，即是估算出电测治具200上的复数个探针202在该待测电路板300上的这些焊垫开窗区3021内，其扎点位在这些焊垫303的何处。

接着，从该电测治具200的设计资料中取得该电测治具200上的理论定位点201位置；并从该待测电路板300的设计资料中取得该待测电路板300上的理论定位点301位置，将该电测治具200的理论定位点201及该待测电路板300的理论定位点301进行位置坐标转换，该位置坐标转换例如可为旋转矩阵、矢量坐标转换等方式，本发明无任何限制。在本发明中，对实际的该电测治具200及实际的该待测电路板300取像后，再借助该电测治具200及该待测电路板300上的理论定位点201及理论定位点301进行位置坐标转换后，即可估算出该电测治具200上之探针202于该待测电路板300上的扎针位置。

请参阅图5，图5为本发明的具体流程图，包括电测治具取像步骤S01、电测治具设计资料取得步骤S02、待测电路板取像步骤S03、待测电路板设计资料取得步骤S04、位置坐标转换步骤S05，及估算步骤S06，其中，该S01-S04四个步骤无先后顺序，只需取得所需的信息即可。详细说明如下：

该电测治具取像步骤S01是取得该电测治具200上实际定位点201位置及该电测治具200的至少部分探针202实际针点的位置。

该电测治具设计资料取得步骤S02为取得该电测治具200上理论定位点201位置。

该待测电路板取像步骤S03为取得该待测电路板300上实际定位点301及该待测电路板300与该电测治具200的至少部分探针202对应的焊垫开窗区3021。

该待测电路板设计资料取得步骤S04是取得该待测电路板300上的理论定位点301位置。

该位置坐标转换步骤S05是通过该电测治具200上的理论定位点201位置、及该待测电路板300上的理论定位点301位置进行位置坐标转换。

该估算步骤S06，借助上述步骤S01-S05，估算出该电测治具200上的探针202在该待测电路板300上的焊垫303的扎针位置。

在该电测治具取像步骤S01中，对该电测治具200实际取像，可取得其上实际定位点201及至少部分探针202实际针点之间的相对位置关系，且可避开电测治具200设计资料和实际制作完成后的误差，使得本发明的扎针估算方法更为准确。

同样地，在待测电路板取像步骤S03中，对该待测电路板300实际取像，可取得其上实际的定位点301、以及在该电测治具取像步骤S01中，这些至少部分探针202所对应的焊垫开窗区3021位置，且可避开该待测电路板300的设计资料和实际制作完成后的误差，使得本发明的扎针估算方法更为准确。

此时，我们已有该电测治具200上的定位点201与至少部分探针202之间的实际相对位置关系，也有该待测电路板300上的定位点301及该待测电路板300上对应该至少部分探针202的焊垫开窗区3021的实际相对位置关系，再通过该电测治具200及该待测电路板300的设计资料分别取得该电测治具200及该待测电路板300的理论定位点201、301位置，并藉此进行该电测治具200及该待测电路板300之间的位置坐标转换，例如旋转矩阵坐标转换、直角坐标转换、极坐标系转换等，本发明不以坐标转换的方式为限。最后，即可估算出该电测治具200上的此类探针202在该待测电路板300上的扎针位置。

要注意的是，该步骤S01-S04并无先后顺序，取得这些步骤所需的信息即可。

另外，在该待测电路板设计资料取得步骤S04中，更可进一步取得理论线路层信息及理论防焊层信息。其中，该理论线路层信息主要让检测设备商了解该待测电路板300上所有导电线路的分布及接点情形；该理论防焊层主要可知道在该理论线路层上的焊垫开窗区3021位置，该焊垫开窗区3021的目的是使得该理论线路层上的该等焊垫303露出供电性连接。

参考图6，在另一实施方式中，考量到该待测电路板300在该防焊层302形成焊垫开窗区3021后需再进行其他电路板制程，因此在焊垫开窗区3021所露出的焊垫303的某些区域不允许扎针痕迹的存在，故自相应的该焊垫开窗区3021露出的焊垫303再区分成扎针安全范围3031及不允许扎针区3032。故，在该待测电路板300的设计资料取得该理论线路层信息时，可再取得该焊垫303的扎针安全范围3031的信息，藉此更进一步估算出该待测电路板300上在该等焊垫303的扎针位置及其所对应的扎针安全范围3031的相对位置。

此外，要说明的是，在本发明中，是以二线式量测方式为例说明，因此，每一个焊垫开窗区3021会对应一根探针202，所以于每一个焊垫开窗区3021所露出的焊垫303上仅会形成一个探针202的扎痕为例说明，然而，实际实施时，因应不同电性量测方式，例如四线式量测方式，对应该每一个焊垫开窗区302的探针202可以是多根(例如2根)，其估算原理均相同，故在此不予赘述。

综上所述，本发明利用撷取该电测治具200的定位点201及至少部分探针202的影像，求得其相对位置关系，再撷取该待测电路板300上的定位点301及与该至少部分探针202所对应的焊垫开窗区302位置，再进一步利用该电测治具200的理论定位点201及待测电路板300的理论定位点301进行位置坐标转换后，借此估算出该电测治具200上的探针202在该待测电路板300上的焊垫303的扎针位置，可改善以往技术需先试扎蓝膜，再以人工方式调整电测治具产生的费时、不准确的问题，本发明提出之方式确实能达成本发明之目的。

但以上所述，仅为本发明的具体实施方式而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与改进，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

附图标记

S01··电测治具取像步骤

S02··电测治具设计资料取得步骤

S03··待测电路板取像步骤

S04··待测电路板设计资料取得步骤

S05··位置坐标转换步骤

S06··估算步骤

100··取像装置

200··电测治具

201··定位点

202··探针

300··待测电路板

301··定位点

302··防焊层

3021··焊垫开窗区

303··焊垫

3031··扎针安全范围

3032··不允许扎针区

Claims (7)

1.一种电测治具扎针位置估算方法，包括：

电测治具取像步骤，其取得一电测治具上的实际定位点，及所述电测治具的其中至少部分探针的实际针点的位置；

电测治具设计资料取得步骤，其取得所述电测治具上的理论定位点位置；

待测电路板取像步骤，其取得一待测电路板上的实际定位点，及所述待测电路板与所述至少部分探针对应的焊垫的开窗区位置；

待测电路板设计资料取得步骤，其取得所述待测电路板上的理论定位点位置；

位置坐标转换步骤，其通过所述电测治具上的理论定位点位置与所述待测电路板的理论定位点位置进行位置坐标转换；及

估算步骤，其根据前述步骤估算出所述电测治具上的所述探针于所述待测电路板上的焊垫的扎针位置。

2.如权利要求1所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，所述电测治具取像步骤、所述电测治具设计资料取得步骤、所述待测电路板取像步骤、所述待测电路板设计资料取得步骤无先后顺序。

3.如权利要求1所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，所述待测电路板设计资料取得步骤中，还取得所述待测电路板的理论线路层信息和理论防焊层信息。

4.如权利要求3所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，所述理论线路层信息还包括扎针安全范围的信息。

5.如权利要求4所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，所述估算步骤还进一步估算出所述探针对应所述焊垫的扎针位置及其所对应扎针安全范围的相对位置。

6.如权利要求3所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，当所述理论防焊层的焊垫开窗区大于焊垫面积时，所述探针的可扎针区域即为焊垫的面积。

7.如权利要求3所述的电测治具扎针位置估算方法，其中，当理论防焊层的焊垫开窗区小于焊垫面积时，所述探针的可扎针区域即为所述开窗区的面积。