CN114137398B - 一种pcba测试治具及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板测试技术领域，公开了一种PCBA测试治具及测试方法，测试治具包括测试板组件和活动载具；测试板组件设有常信号探针和地信号探针；活动载具上设有用于放置待测PCBA的容置位，在容置位的区域内穿设有供常信号探针穿出的通孔和底面与地信号探针接触、顶面高度不低于容置位高度的导电定位柱；当活动载具处于未压合状态时，常信号探针的顶面高度低于容置位的高度，使置于容置位的待测PCBA与导电定位柱接触，不与常信号探针接触；当活动载具受向下压合力运动至预定距离时，待测PCBA与从通孔中穿出的常信号探针接触；测试完毕后待测PCBA先与常信号探针断开接触，实现“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的效果。

Description

一种PCBA测试治具及测试方法

技术领域

本发明涉及电路板测试技术领域，特别是涉及一种PCBA测试治具及测试方法。

背景技术

市面上的PCBA测试治具，一般包括功能测试底板和活动载具。功能测试底板上设有通用接口与采集设备、上位机系统、供电设备等外部测试设备进行连接，并设有测试探针伸向活动载具。被测PCBA放置在活动载具上，通过手动或者自动的方式下压活动载具，使被测PCBA的测试点与对应的测试探针接触，最终实现外部测试设备与被测PCBA的连接，即可启动相关的自动化测试。

PCBA测试治具上的测试探针与被测PCBA中的测试点是一一对应的。测试点往往包含电源、地、通讯接口、IO接口及采样接口等，而测试探针是通用的，一般没有对不同信号做特殊的区分。因此，不能保证在活动载具下压过程中，被测PCBA与功能测试底板是地信号先接触，其他信号后接触，这会导致在活动载具下压或者弹出的过程中，因为静电释放路径或者带电操作的原因，引起被测PCBA、上位机系统，采集设备，通讯接口等出现损坏。因此，现有技术亟待改进。

发明内容

本发明的目的是：提供一种PCBA测试治具及测试方法，以解决现有技术的PCBA测试治具不能保证在活动载具下压过程中，被测PCBA与功能测试底板是地信号先接触，其他信号后接触的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种PCBA测试治具，包括：

测试板组件，其上设有常信号探针和地信号探针；

活动载具，其可上下运动地设于所述测试板组件上；其上设有用于放置待测PCBA的容置位，在所述容置位的区域内穿设有通孔和导电定位柱；所述通孔用于供所述常信号探针穿出；所述导电定位柱的底面与所述地信号探针接触，其顶面高度不低于所述容置位的高度；

当所述活动载具处于未压合状态时，所述常信号探针的顶面高度低于所述容置位的高度，使置于所述容置位上的所述待测PCBA与所述导电定位柱接触，不与所述常信号探针接触；

当所述活动载具受向下压合力运动至预定距离时，所述待测PCBA与从所述通孔中穿出的所述常信号探针接触。

本申请一些实施例中，当所述活动载具处于未压合状态时，所述常信号探针的顶面高度低于所述活动载具的上表面的高度。

本申请一些实施例中，所述导电定位柱的顶面高度高于所述容置位的高度，高出所述容置位的部分用于插入所述待测PCBA的定位孔中并与所述待测PCBA接触。

本申请一些实施例中，所述导电定位柱的顶部设为锥台状。

本申请一些实施例中，所述测试板组件包括机架和功能测试板；

所述功能测试板设于所述机架的台板的下方；

所述常信号探针和所述地信号探针均穿设于所述台板及所述功能测试板上。

本申请一些实施例中，在不受压状态下，所述常信号探针的顶面高度大于所述地信号探针的顶面高度。

本申请一些实施例中，所述活动载具包括面板和复位单元；

所述复位单元设于所述面板与所述测试板组件之间；

所述面板的上表面设有支撑块，用于限定出所述容置位，所述导电定位柱设于靠近所述容置位边缘的位置，所述通孔设于靠近所述容置位中心的位置。

本申请一些实施例中，还包括压合组件，其可活动地设于所述活动载具的上方，用于提供均匀作用于所述活动载具及所述待测PCBA的压合力。

本申请还提供一种PCBA测试方法，基于以上任一实施例所述的PCBA测试治具，至少包括以下步骤：

使所述测试板组件与外部测试设备电连接；

在所述待测PCBA上预设定位孔；

将所述待测PCBA放置到所述活动载具的容置位上，使所述定位孔与所述导电定位柱对准接触；

向所述活动载具施加向下的压合力，使所述活动载具向下运动预定距离，所述待测PCBA与从所述通孔中穿出的所述常信号探针接触，使所述待测PCBA处于测试状态；

当所述待测PCBA测试完毕后，撤去压合力，在所述活动载具向上运动至未压合状态的过程中，所述待测PCBA首先断开与所述常信号探针的接触；

将所述待测PCBA取离所述活动载具，断开与所述导电定位柱的接触。

本申请一些实施例中，所述导电定位柱的顶部设为锥台状，其顶面高度高于所述容置位的高度，高出所述容置位的部分用于插入所述定位孔中并与所述待测PCBA接触。

本发明实施例一种PCBA测试治具及测试方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的PCBA测试治具及测试方法，在活动载具上设置了底面与地信号探针接触，顶面不低于容置位的导电定位柱，当待测PCBA放置在容置位上时即与导电定位柱接触，即在活动载具未压合时就首先与地信号探针接通，从而保证测试开始前先接通地信号，后接通其他信号。测试完毕后，活动载具向上运动的过程中，先与常信号探针断开连接，直至复位到未压合状态，依然保持与地信号接通，从而保证测试结束时先断开其他信号，后断开地信号，从而使本申请能够实现“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的PCBA测试治具处于未压合状态的结构示意图；

图2是本发明的PCBA测试治具处于测试状态的结构示意图；

图3是图1中A处放大图；

图中，110、台板；120、功能测试板；130、常信号探针；140、地信号探针；210、面板；211、支撑块；212、通孔；213、导电定位柱；220、复位单元；221、固定柱；222、弹簧；300、压合组件；310、主板；320、顶杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-3所示，是本发明优选实施例的一种PCBA测试治具，主要包括测试板组件和活动载具。

测试板组件上设有常信号探针130以及地信号探针140。其中，常信号探针130为与电源、通讯接口、IO接口及采样接口等连接的探针，地信号探针140为与地连接的探针。常信号探针130及地信号探针140均可采用现有技术的测试探针。现有技术的测试探针结构主要包括套筒、弹性件和探针；套筒用于固定安装在使用结构（例如本申请中使用结构为测试板组件）上，弹性件设于套筒内，探针的一端伸入套筒中与弹性件抵接，使探针在受压时可缩入套筒中，不受压时在弹性件的回弹力下复位，即探针可相对于套筒做伸缩活动。测试探针的具体部件及安装方式本申请不再赘述。本申请的附图中，仅示意出常信号探针130及地信号探针140的安装位置，未完整示意出探针的具体部件结构。

活动载具可上下运动地设于测试板组件上。活动载具上设有用于放置待测PCBA10的容置位，在容置位的区域内穿设有与常信号探针130对应的通孔212和与地信号探针140对应的导电定位柱213。通孔212的内径大于常信号探针130的外径，用于供常信号探针130穿出，常信号探针130在测试全程中不与通孔212的孔壁接触。导电定位柱213的底面与地信号探针140接触，导电定位柱213的顶面高度不低于容置位的高度。本申请中，“容置位的高度”意指当容置物（待测PCBA10）放置在容置位时，容置物的底面所在的高度。本申请中，设置导电定位柱213的顶面高度不低于容置位的高度，可以保证当待测PCBA10放置于容置位上时，即可与导电定位柱213接触。其中，导电定位柱213优选为金属柱件。

参见图1，当活动载具处于未压合状态时，常信号探针130的顶面高度低于容置位的高度，使置于容置位上的待测PCBA10与导电定位柱213接触，不与常信号探针130接触，实现“地信号最先接通”的技术效果。

参见图2，当活动载具受向下的压合力时，活动载具向下运动，导电定位柱213将地信号探针140向下压，结合地信号探针140的结构可知，套筒固定不动，探针受压向下运动，在附图中示意表现为地信号探针140的长度变短。同时，常信号探针130逐渐从通孔212中穿出，当活动载具向下运动至预定距离时，待测PCBA10与从通孔212中穿出的常信号探针130接触，从而使待测PCBA10与外部测试设备连接，可启动相关的自动化测试。

基于上述PCBA测试治具，本申请还提供一种PCBA测试方法，至少包括以下步骤：

S1、使测试板组件与外部测试设备电连接。

S2、在待测PCBA10上预设定位孔11。

S3、将待测PCBA10放置到活动载具的容置位上，使定位孔11与导电定位柱213对准接触。

S4、向活动载具施加向下的压合力，使活动载具向下运动预定距离，待测PCBA10与从通孔212中穿出的常信号探针130接触，使待测PCBA10处于测试状态。

S5、当待测PCBA10测试完毕后，撤去压合力，在活动载具向上运动至未压合状态的过程中，待测PCBA10首先断开与常信号探针130的接触。

S6、将待测PCBA10取离活动载具，断开与导电定位柱213的接触。

本申请提出的一种PCBA测试治具及测试方法，在活动载具上设置了底面与地信号探针140接触，顶面不低于容置位的导电定位柱213，当待测PCBA10放置在容置位上时即与导电定位柱213接触，即在活动载具未压合时就首先与地信号探针140接通，从而保证测试开始前先接通地信号，后接通其他信号。测试完毕后，活动载具向上运动的过程中，先与常信号探针130断开连接，直至复位到未压合状态，依然保持与地信号接通，从而保证测试结束时先断开其他信号，后断开地信号，从而使本申请能够实现“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的技术效果。

此外，现有技术中，一些测试治具可能通过简单地加长地信号测试探针的方式达到“地信号最先接通且最后断开”的技术效果。但是，这种方式需要在测试探针安装时对个别或者全部地信号做出特殊处理，不同的PCBA需要处理的数量以及位置不尽相同，处理效率比较低。并且，随着测试治具的使用和耗损，地信号测试探针可能会回到原来的状态（探针的顶端与其他信号探针的顶端处于同一高度），失去优先接地性能，需要定期维护才能保证原有的性能，导致测试效率比较低。

反观本申请，采用本申请的方案时，可以使用同样长度的探针（当然也可以采用不同长度的探针），安装方便，对使用耗损不敏感，维护要求低，能够有效保证“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的技术效果，保证测试效率。

一些实施例中，当活动载具处于未压合状态时，常信号探针130的顶面高度低于活动载具的上表面的高度，即常信号探针130不穿出活动载具的上表面（附图1所示为常信号探针130略穿出活动载具上表面的情况）。治具组装完毕后，需要检查在未压合状态，常信号探针130的顶面高度是否已符合低于容置位高度的要求。当常信号探针130低于容置位的幅度较少时，较不方便组装人员凭肉眼直接检查，而设计常信号探针130在未压合状态时不穿出活动载具的上表面，则操作人员仅凭肉眼即可直观地判断常信号探针130的安装位置是否符合标准，有效降低组装难度，有助于提高组装效率。

一些实施例中，参加图3，使导电定位柱213的顶面高度高于容置位的高度，高出容置位的部分用于插入待测PCBA10的定位孔11中并与待测PCBA10接触，使导电定位柱213与定位孔11形成卡接配合定位，有利于保证待测PCBA10与导电定位柱213对位准确，从而确保达到“地信号最先接通，最后断开”的技术效果。

进一步的，参见图3，将导电定位柱213的顶部设为锥台状，待测PCBA10的定位孔11的尺寸与导电定位柱213的顶部适配（例如优选定位孔11的内径略小于导电定位柱213的最大外径），在保证导电定位柱213与待测PCBA10对位准确的同时，便于导电定位柱213插入定位孔11中。

一些实施例中，还包括压合组件300，其可活动地设于活动载具的上方，用于提供均匀作用于活动载具及待测PCBA10的压合力。

以下，提供一种PCBA测试治具的优选实施例。

参见图1-3，测试板组件包括机架、功能测试板120、常信号探针130和地信号探针140。

机架具有台板110以及设于台板110底部的支撑脚，功能测试板120设于台板110的下方。常信号探针130和地信号探针140均穿设于台板110及功能测试板120上。常信号探针130和地信号探针140的安装位置高度可不同，优选的，在不受压状态下，常信号探针130的顶面高度大于地信号探针140的顶面高度。

活动载具包括面板210和复位单元220。

面板210的上表面中部设有若干个支撑块211，用于限定出用于放置待测PCBA10的容置位。在容置位内的区域穿设有通孔212和导电定位柱213。通孔212的位置与常信号探针130对应，通孔212的内径大于常信号探针130的外径，与常信号探针130为间隙配合，用于在活动载具上下运动时供常信号探针130穿出。导电定位柱213的位置与地信号探针140对应，导电定位柱213的底面在活动载具自身重力作用下即可与地信号探针140保持接触，导电定位柱213的顶面高度不低于容置位的高度。本实施例中，导电定位柱213设于靠近容置位边缘的位置，通孔212设于靠近容置位中心的位置。

复位单元220设于面板210与测试板组件（台板110）之间，用于在撤去压合力时，使活动载具向上运动复位至处于未压合状态。优选的，复位单元220具体包括固定柱221和弹簧222，固定柱221的底部固定设于台板110上，活动载具可活动地穿设于固定柱221，固定柱221的顶部设有限位部防止活动载具脱离固定柱221。弹簧222套设于固定柱221上，弹簧222的两端抵接于面板210的底面及台板110的顶面。

压合组件300包括主板310以及设于主板310底部、根据活动载具结构特点均匀布置的顶杆320，用于提供均匀作用于活动载具及待测PCBA10的压合力。压合组件300可通过自动化机构或手动的方式控制。

综上所述，本申请提出的一种PCBA测试治具及测试方法，与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

第一，本申请在活动载具上设置了底面与地信号探针140接触，顶面不低于容置位的导电定位柱213，当待测PCBA10放置在容置位上时即与导电定位柱213接触，即在活动载具未压合时就首先与地信号探针140接通，从而保证测试开始前先接通地信号，后接通其他信号。测试完毕后，活动载具向上运动的过程中，先与常信号探针130断开连接，直至复位到未压合状态，依然保持与地信号接通，从而保证测试结束时先断开其他信号，后断开地信号，从而使本申请能够实现“在测试全程中，不管压合还是释放，地信号最先接通且最后断开”的技术效果。

第二，本申请通过对常信号探针130、地信号探针140以及导电定位柱213的长度以及伸缩行程的设计及选择，使得常信号探针130不会伸出到活动载具的上表面，同时导电定位柱213能与对应的地信号探针140良好接触，且在活动载具自身重力下即可保持需要的接触力，以保证“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的技术效果。

第三，放置待测PCBA10到活动载具上时，由于导电定位柱213的顶部设为锥台状结构，能够与待测PCBA10上的定位孔11相适配，二者形成卡接配合定位，保证待测PCBA10在任何情况下都能与导电定位柱213保持良好的接触，从而保证“在测试全程中，地信号最先接通且最后断开”的技术效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种PCBA测试治具，其特征在于，包括：

测试板组件，其上设有常信号探针和地信号探针；

活动载具，其上下运动地设于所述测试板组件上；所述活动载具上设有用于放置待测PCBA的容置位，在所述容置位的区域内穿设有通孔和导电定位柱；所述通孔用于供所述常信号探针穿出；所述导电定位柱的底面与所述地信号探针接触，所述导电定位柱的顶面高度高于所述容置位的高度，高出所述容置位的部分用于插入所述待测PCBA的定位孔中并与所述待测PCBA接触；

当所述活动载具处于未压合状态时，所述常信号探针的顶面高度低于所述活动载具的上表面的高度，使置于所述容置位上的所述待测PCBA与所述导电定位柱接触，不与所述常信号探针接触；

当所述活动载具受向下压合力运动至预定距离时，所述待测PCBA与从所述通孔中穿出的所述常信号探针接触。

2.根据权利要求1所述的PCBA测试治具，其特征在于，

所述导电定位柱的顶部设为锥台状。

3.根据权利要求1所述的PCBA测试治具，其特征在于，所述测试板组件包括机架和功能测试板；

所述功能测试板设于所述机架的台板的下方；

所述常信号探针和所述地信号探针均穿设于所述台板及所述功能测试板上。

4.根据权利要求3所述的PCBA测试治具，其特征在于，

在不受压状态下，所述常信号探针的顶面高度大于所述地信号探针的顶面高度。

5.根据权利要求1所述的PCBA测试治具，其特征在于，所述活动载具包括面板和复位单元；

所述复位单元设于所述面板与所述测试板组件之间；

所述面板的上表面设有支撑块，用于限定出所述容置位，所述导电定位柱设于靠近所述容置位边缘的位置，所述通孔设于靠近所述容置位中心的位置。

6.根据权利要求1所述的PCBA测试治具，其特征在于，还包括压合组件，其活动地设于所述活动载具的上方，用于提供均匀作用于所述活动载具及所述待测PCBA的压合力。

7.一种PCBA测试方法，基于权利要求1-6任一项所述的PCBA测试治具，其特征在于，至少包括以下步骤：

使所述测试板组件与外部测试设备电连接；

在所述待测PCBA上预设定位孔；

将所述待测PCBA放置到所述活动载具的容置位上，使所述定位孔与所述导电定位柱对准接触；

向所述活动载具施加向下的压合力，使所述活动载具向下运动预定距离，所述待测PCBA与从所述通孔中穿出的所述常信号探针接触，使所述待测PCBA处于测试状态；

当所述待测PCBA测试完毕后，撤去压合力，在所述活动载具向上运动至未压合状态的过程中，所述待测PCBA首先断开与所述常信号探针的接触；

将所述待测PCBA取离所述活动载具，断开与所述导电定位柱的接触。

8.根据权利要求7所述的PCBA测试方法，其特征在于，所述导电定位柱的顶部设为锥台状，其顶面高度高于所述容置位的高度，高出所述容置位的部分用于插入所述定位孔中并与所述待测PCBA接触。

Images