CN1451097A - 电路板测试器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电路板测试器，包括：一个接触列；多个接触指件，用于在与接触列平行的一个平面上移动，两个接触指件形成一个探针对作为一个测试电流电路的组件；一个控制装置，用于把接触指件定位在一个待测试电路板的电路板测试点上，该电路板在测试程序期间可同时插入测试器；以及两组接触指件，其中一组用来测试待测试电路板的正面，另一组用来测试背面。本发明的特征是：在两组接触指件之间设有一个固定装置，其包括用于容纳至少两个待测试电路板的部分，至少待测试电路板之一能以正面、而另一个电路板能以背面朝向两组接触指件之一的方式插入固定装置内，控制装置被配置成使在测试程序期间，两组接触指件能接触待测试电路板正面与背面上的电路板测试点。

Description

电路板测试器
技术领域
本发明涉及一种电路板测试器，该电路板测试器包括：一个接触列；多个接触指件，用于在与接触列平行的一个平面上移动，两个接触指件形成一个探针对作为测试电流电路的一个组件；一个控制装置，用于把接触指件定位在一个待测试电路板的电路板测试点上，该电路板在被测试的测试程序期间可同时插入测试器；以及两组接触指件，其中一组用来测试一个待测试电路板的正面，而另一组则用来测试其背面。
背景技术
测试电路板、尤其是测试无组件电路板的装置，基本上可分成指触测试器(finger tester)及并行测试器(parallel tester)。
指触测试器是一种装置，其中一个待测试电路板的单独电路板测试点是依序由安装在一个滑片上的一个探针探测的，该滑片沿着待测试电路板上方的一个横构件移动，而该探针被设置在各待探测电路板测试点的上方，因此该测试点能被一个探针接触。一个这种指触测试器包括至少两个接触指件，使得测试器能在两个电路板测试点接触该待测试电路板的迹线(track)并且测试两个测试点中间的部分，以确定是否存在断路或短路。
例如，在EP 0 486 153 A1中公开了一种指触测试器，指触测试器的一个优点就是，无需任何机械修改就能测试各种不同的电路板，此外，所有和任何类型的电路板都能用指触测试器测试，本发明就涉及这种指触测试器。
并行测试器是一种测试器，其通过一个接触列，通常是以适配器为代表，同时接触一个待测试电路板的所有或至少大部分接触位置，这种并行测试器能快速并且安全地扫描大量的电路板测试点。
并行测试器优于指触测试器的优点是：由于所有测量实际上是同时执行的，并行测试器能提供较快的电路板测试，然而每当待测试电路板类型改变时，都须设置一个新的接触列，通常是通过生产一个新的适配器来实现的。
并行测试器最好用于大量的生产用途，因为它们能实现高吞吐量。
因为指触测试器速度原本就比并行测试器慢，因此根据前述说明直接可以得知，欲成功地销售一种指触测试器的重要条件之一就是其测试待测试电路的速度。
使用EP 0 486 153 A1中所公开的指触测试器，可在测试期间同时测试一个或多个电路板的正面与背面，因此设有两组接触指件，各位于一个接触列的一侧。接触列通常为水平状态，使得其中一组接触指件被设置于接触列上方，而另一组则在下方。待测试电路板由两个U形轨固定于测试器，即指触测试器，其中该轨以下边缘来定位电路板。
另外已知使用板型产品固定器用于可由两个相对轨来固定的特殊电路板。所谓“特殊电路板”包括，例如，其形状不适合插入轨，或其构形较为松散以致所有边都需加以支撑。
另外已经知道，指触测试器用照相机测定一个待测试电路板的各电路板测试点距离其理想位置的偏移量，并在定位接触指件时考虑这些偏移量，任何误放的电路板都同样能被测出并加以考虑。待测试电路板被插入抵住轨上的一个止块，然后单独的电路板测试点被定位在由止块所界定的一个坐标系统内。
对于并行测试器，已知能以移动电路板或适配器的方式，来弥补从电路板测试点所希望的位置到实际位置的任何偏差，这样的方法与装置，例如，曾在DE 43 02 509 A1、JP 4038480与EP 0 874 243 A2中公开。另外已知有其它不同的装置，其电路板能相对于接触列而对齐，请参阅DE 44 17 811 A1、DE 4342 654 A1、US 4,820,975、EP 0 859 239 A2及EP 0 831 332 A1。除了测定偏差的光学方法外，另外已知还有电感应偏差的方法(例如EP 0 874 243 A2)。
发明内容
如前所述，本发明的目的是使一个电路板测试器更加精密，与已知测试器相比，能以简单的方式和装置来提高电路板的吞吐量。
通过本发明的一个电路板测试器来达到这个目的。
本发明的电路板测试器的特征为：
在两组接触指件之间设有一个固定装置(holder means)，该固定装置包括用来容纳至少两个待测试电路板的部分，至少待测试电路板之一的正面，而另一个电路板的背面，能够以朝向两组接触指件之一的方式插入固定装置内，同时，控制装置被设置成使得在一个测试程序期间，两组接触指件能接触待测试电路板正面与背面上的电路板测试点。
本发明的电路板测试器被设置成电路板能被安装成“可反向的”，即例如，某些电路板正面朝上而其它电路板背面朝上，此方式利用了大部分一般电路板的特性，即一边的电路板测试点实质上比一边多，实际上，正面的电路板测试点与背面的相比，在数目上的差异为10∶1的比例是正常的，即例如，一个待测试电路板的正面有10,000个电路板测试点，而背面只有1,000个电路板测试点。由于在本发明的装置中，待测试电路板被设成正面与背面朝向一组接触指件，而且控制装置被设置成待测试电路板正面与背面能被一组电路板测试点所接触，在各案例中有约相同数目的电路板测试点被两组接触指件测试。当双数的电路板能被插入测试器时，最好有一半的电路板被装设在测试器内，其正面朝向一组，而另一半电路板的背面朝向另一组，因此在测试期间，会使两组该类型的电路板的正面数和背面数相同，因此两组接触指件测试相同数目的电路板测试点，此种配置能确保两组接触指件能精确地执行测试功能。
在已知技术中，两组接触指件只有一组能完全执行测试功能，也就是说与待测试电路板边接触的接触指件组有最多的电路板测试点，而已知技术的另一组接触指件只能接触实际上较少数目的电路板测试点，这就是为何在测试期间此组电路板测试点通常必须空等待，直到另一组电路板测试点已完成感应时为止，但本发明的测试器能消除该空等时间或至少能将其减少至最少。
附图说明
下面将参考概略地示出实施例的附图，对本发明进行详细说明，其中，
图1是本发明电路板测试器的平面图。
图2是图1所示装置的侧视图。
图3是本发明一个固定板(无电路板)的平面图。
图4a是沿着图3的A-A线从箭头方向观看的固定板(含电路板)的剖面图。
图4b是固定板(含电路板)另一实施例的剖面图。
图5是本发明的一电路板测试器另一实施例的平面图，该实施例包括固定横构件和其上设有接触指件的旋转臂。
具体实施方式
图1为本发明一测试器的平面图，仅显示本发明的重要组件，而省略那些尽管对操作本装置而言是必须的但与本发明无关的零件。
测试器1包括一个由两个U形轨3横向界定的测试列2，以容纳本发明的一个固定板4(见图2)。
测试列2的范围是被两个横构件5所覆盖，该构件5可通过其端部6在导轨7上移动。
在每种情形下，U形轨3之一被设置成与导轨7之一平行且邻近，U形轨3及其其开口朝向测试列2，并于各端部设有一个止块8，使得固定板4能被插入U形轨3内直到抵住止块8时为止。横构件5上的移动件为定位构件9，各定位构件包括一个可在相关定位构件9上垂直移动(以Z方向)的接触指件10。
由于横构件5能沿着导轨7移动，且定位构件9能沿着横构件5移动，因此，定位构件9能沿X方向和Y方向移动至测试列2平面上的任何位置，定位构件的动作是由一个控制装置11控制的。
固定板4中设有与待测试电路板的形状对应的窗口12(图3与图4a)，各窗口12包括一个在实施例中所示的定位缘13，而定位缘13的所有侧边上有一个垂直定向的定位壁14及一个凸缘15，凸缘15被设置成与固定板4连成一体并且在定位壁14的下方，使得其端部能和下侧表面区齐平。
窗口12的定位壁14能精确地适配一个待测试电路板16的形状，使得电路板16能确实地被设置在窗口12中，并通过充当固定件使用的凸缘15而防止掉落。
在此必须注意的是，如图4b所示的固定板4可以不用设置精确的定位窗口12，因为电路板16可被夹置于该固定板14的凸缘15与一个位于该固定板14上的对面板27之间。该对面板可通过螺丝扣件28紧固在该固定板4上，使得该待测试的电路板可被夹置于该固定板4与该对面板27之间而定位。
欲以固定方式定位待测试的电路板16时，也可使用粘胶带来替代一个对面板。
固定板4上设有两种窗口12a、12b，在平面图上两者是相互以镜面对称方式设置的。在图3所示的实施例中，各窗口12a、12b以镜面对称方式设置在对称轴17上方，然而，窗口12也可以设置为以任何方向交错或转动，使得在一对形状镜面对称的窗口之间无明显的对称轴。本发明最重要的部分就是，待测试的电路板16能被插入固定板4中，使得电路板16的一部分的正面朝向固定板4的一侧，而电路板的另一部分的正面则朝向固定板4的另一侧。在所示实施例中，电路板被设置于窗口12a内，其背面抵住凸缘15；而在窗口12b中，电路板被插入，其正面抵住凸缘15。
插入固定板4中的待测试的几个电路板16-如图所示在本实施例中包括4个待测试电路16-作为一个单位插入测试器的U形轨3内直到止块8时为止。
因为待测试电路板16的一部分的正面朝向上接触指件10，即第一组接触指件18；电路板16的另一部分则朝向下接触指件10，即第二组接触指件19，两组接触指件18、19分别朝向着待测试电路板16的正面与背面(见图2)。
另设有控制装置11，使得用两组接触指件18、19的接触指件10能接触待测试电路板16的正面与背面的电路板测试点20。
因此，电路板测试程序(电路板测试点被接触时，其电路板测试点的坐标及序列被存储)是以颠倒方式设置，以配合反向插入两组接触指件18、19之间的电路板16。因此，本发明的控制装置包括一个“正常”的测试程序，供正面朝上的电路板使用；以及一个”颠倒”的测试程序，供背面朝上反向插入的电路板使用。这些测试程序是按照插入固定板4内的电路板的数目被复制，并依测试器1的固定板4中相关电路板的位置而增减。通常电路板测试点是以显著不同数目被设置于待测试电路板的正面与背面。电路板测试点设在正面与背面的比例通常为3∶1至20∶1范围内，也有未设置背面电路板测试点的电路板。用本发明的装置，两组接触指件18、19和待测试电路板16的正面与背面接触，与一组接触指件仅和待测试电路板正面接触而另一组接触指件仅和背面接触的情况相比，两个接触组18、19接触一个平均数目的电路板测试点。最理想的状况就是把与正面朝向一组接触指件的电路板数目相同的电路板设置为朝向另一组接触指件时，各组接触点所接触的电路板测试点的数目完全相同。在此状况下，在测试可插入测试器的所有电路板时，在测试作业期间两组接触指件被要求执行完全相同的功能。和已知技术测试器相比，此方式可节省大量的时间，因为已知技术装置的一组接触指件只能测试待测试电路板的正面，而另一组只能测试背面，此外由于在这些已知装置中，被要求接触较小数目电路板测试点的接触指件组永远无法完全发挥其功能而产生大量的空等时间，在该空等时间中一组接触指件必须等待直到另一组接触指件完成相应测试测定为止。
在固定板4上最好至少设有由接触指件10(图3)所检测的两个导电接触点21，从而使测试器1上固定板4的位置能被界定。一旦固定板4的位置已界定时，由于这些位置明确地位于固定板4上，待测试电路板16位置也相对于测试器1而确定，因此能使用于待测试单独电路板的测试程序在X/Y坐标系内相应地增减。
在本发明测试器的一个优选实施例中(图2)设有一个站，用于测定各个电路板测试点距离其理想位置的偏移量及该测定电路板的位移量，此测定站包括两台照相机23，用其对各固定板4的一侧完全测定。照相机电连接到一个分析仪24，该分析仪是以数字方式分析由照相机23所捕捉的图像信号以确定偏移量与位移量。该分析法为已知方法，因此无须在此详细说明。这些方法发现较特殊的用途，其中有关电路板有极高的电路板测试点密度与极小的电路板测试点，因为由该待测试电路板生产导致的偏移量和位移量的大小大致与电路板测试点相同，因此由未对准引起的这种偏移量和位移量导致产生错误的接触。用照相机23与分析仪24可测出各电路板测试点距离理想位置的偏差量。因此该所获得的“偏差数据”从分析仪24传送到控制装置11，并在测试中移动接触指件10时相应地加以考虑，使各单独电路板测试点被准确地接触。
插入固定板4中的单独电路板16的电路板测试点偏差数据是以参考由固定板4指定的一个X/Y坐标系而确定的，此坐标系是由例如应用于固定板4上的接触点21所界定的。
在本发明测试器的另一优选实施例中，固定板4自动由例如输送带从测定站22输送至测试列2。在这种自动测试器中，在测试列2进行的测试程序中，另一个固定板4被测定，该固定板4中插入另一个待测试的电路板16。由于设有固定板4，因此在不考虑测试列2状况下，可测出偏移量与位移量。在已知技术测试器中，可在电路板已经插入测试列之后测出偏移量与位移量。在测定偏移量与位移量时，无法执行实际测试，这就是为什么测定作业需尽快进行以避免过度限制可用于测试的时间。用本发明的装置，可实质上提供更多的时间来测定偏移量与位移量，以便能实质上更精确地检测单独的电路板测试点。由于现在以较高的精确度检测电路板测试点，因而此方式能大幅提高测试电路板，尤其是具有高电路板测试点密度和极小电路板测试点的电路板的数量和质量。
图5所示为本发明测试器的又一实施例。此测试器包括一个简单的机械结构，该机械结构包含固定横构件5，定位构件9在该横构件5上移动。定位构件9设有旋转臂25，其以旋转方式安装于与定位构件9上的测试列2平行的一个平面上。在远离定位构件9的旋转臂25的端部设有用于与电路测试点接触的接触指件10。两个邻接横构件5之间的间距D小于旋转臂25长度L的两倍。用设在一个横构件5上的一个接触指件10，能扫描测试列2的一个测试区26，其边缘和横构件5相隔一段长度L。这些测试区26在它们的边缘部分重叠，因此两个不同横构件5的接触指件10在这些重叠区能扫描测试列，而使测试作业更快。本发明设置的固定板4被配置为使窗口12与待测试的电路板16被设置于测试区26的这些重叠部上，以进一步提高测试器的测试速度。
窗口12的配置可由一个计算机程序进一步优化，使得大约相同数目的电路板测试点被单独的横构件接触。因此这种计算机程序能执行一种方法以自动地确定在测试器1的测试列2上待测试电路板最理想的配置方式，即待测试电路板配置的优化不仅和接触指件组有关而且也和单独横构件有关。
对于其它类别的测试器，可以依据这些其它测试器的规格而优化窗口12的位置。
本发明的优点可以总结如下：
-由于在测试期间接触指件可与大约相同数目的电路板测试点接触，可实现两组接触指件的实质改善性能。
-用可选的测定站，能以高精密度预先测出偏移量及位移量，并界定出和由固定装置(固定板4)指示的一个坐标系有关的偏移量及位移量。
-当利用所有边上设有一个凸缘15的固定板4及一个形成待测试电路板正确位置的定位壁14时，可使任何形状与尺寸的电路板获得高定位准确度及可靠的安全性。
-利用一个适合安装几个待测试电路板的固定板，可减少装载与卸载测试器所需的时间。
-由于几个待测试电路板被同时处理与测试，因此可产生一种自动的效果。
虽然上面以实施例详细说明了本发明，但应该理解本发明并不局限于任何有关实例的任何具体实施例。例如，在不脱离本发明范围内，可以在固定板4上设置几个沿剖面方向配置的凸缘来取代窗口12的定位缘13的所有边上的单一凸缘15。可取代单一固定板设置任何数目的其它固定装置以定位至少两个电路板，其中一个电路板正面朝上而另一个背面朝上。

Claims (10)

1.一种电路板测试器，包括：
一个接触列(2)；
多个接触指件(10)，用于在与所述接触列平行的一个平面上移动，两个接触指件(10)形成一个探针对，作为测试电流电路的一个组件；
一个控制装置(11)，用于把所述接触指件(10)定位在待测试电路板(16)的电路板测试点(20)上，所述电路板(16)在测试程序期间，可同时插入所述测试器(1)中；以及
两组(18、19)接触指件(10)，其中一组(18)用来测试待测试电路板(10)的正面，而另一组(19)则用来测试其背面；
其特征在于，在所述两组(18、19)接触指件(10)之间设有一个固定装置(4)，其包括用来容纳至少两个待测试电路板(16)的部分，至少所述待测试电路板(16)之一能以正面、而另一个电路板(16)能以背面朝向所述两组(18、19)接触指件(10)之一的方式插入所述固定装置(4)内，所述控制装置(11)被配置以便在一个测试程序期间，两组(18、19)接触指件(10)能接触所述待测试电路板(16)正面和背面上的电路板测试点(20)。
2.如权利要求1所述的测试器，其特征在于，约一半所述待测试电路板(16)能以正面朝向所述接触指件(10)的组之一(18)的方式插入所述固定板(4)，另一半所述待测试电路板(16)能以背面朝向所述接触指件(10)的组(18)的方式插入所述固定板(4)。
3.如权利要求1或2所述的测试器，其特征在于，所述固定装置包括一个固定板(4)，其设有形状大致与所述待测试电路板(16)相同的窗口(12)并设有用于固定所述待测试电路板(16)的固定组件(15)。
4.如权利要求3所述的测试器，其特征在于，所述支持组件被设置为从所述窗口(12)定位缘(13)突出的凸缘(15)。
5.如权利要求4所述的测试器，其特征在于，所述凸缘(15)与所述固定板(4)一体铣磨，并且是由板坯铣磨制造的。
6.如权利要求3至5中任何一项所述的测试器，其特征在于，从所述固定板(4)上方所看到的第一窗口(12a)的形状与待测试电路板(16)的形状一致，并且从上方所看到的第二窗口(12b)的形状与所述第一窗口(12a)镜面对称。
7.如权利要求6所述的测试器，其特征在于，设有数对镜面对称的窗口(12a、12b)。
8.如权利要求7所述的测试器，其特征在于，横构件(5)覆盖所述测试列(2)的范围并被设置成固定的，并且所述接触指件(10)通过旋转臂(25)设置在所述横构件(5)上，使得所述接触指件(10)覆盖所述测试列(2)的一个条状测试区(26)，邻接横构件(5)的所述测试区(26)重叠，以及
一对镜面对称配置的窗口(12a、12b)被设置在邻接测试区(26)的所述重叠部分上。
9.如权利要求1至8中任何一项所述的测试器，其特征在于，设有一测定站(22)用于测定所述电路板测试点(20)的偏移量和/或位移量，所述测定站(22)被设置在所述测试列(2)外面，并且被配置成使所述单独电路板(16)插入所述固定板(4)内，以所述固定板所界定的一个坐标系进行测定。
10.如权利要求9所述的测试器，其特征在于，所述固定装置(4)包括至少两个由所述接触指件(10)接触的电接触点(21)，以侦测所述测试器(1)的所述测试列(2)上的所述固定装置(4)的位置。
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