CN203084159U - 柔性电路板的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及柔性电路板的电气性能测试领域。柔性电路板的测试装置，包括一FPC电测机和一夹具，该FPC电测机包括一电源、一电测机控制单元、一I/O卡控制电路、一信息显示单元及一打标器接口，电源供电至电测机控制单元，I/O卡控制电路和信息显示单元连接于电测机控制单元，打标器接口连接于I/O卡控制电路，该夹具上设置有多组对应于多个FPC单元板的探针组，夹具的电接口通过导线与FPC电测机进行电连接。此外，还包括一控制模块，该控制模块的信号输入端口接于打标器接口，所述的夹具上还设有发光单元，该发光单元电连接于上述控制模块的信号输出端口。本实用新型用于测试FPC电气性能，可有效防止员工漏标记不良品，保证测试的准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及柔性电路板（Flexble Printed Circuit Board,简称FPC）的电气性能测试领域，特别涉及在柔性电路板线路电测过程中对不良品挑拣的防呆措施处理的一种改进的柔性电路板的测试装置，具体是对FPC电气性能测试的FPC电测机。
背景技术
对柔性电路板（Flexble Printed Circuit Board,简称FPC）在表面贴装（Surface Mounted Technology，简称SMT）之前进行线束的电性能测试，挑拣出不良品，是保证产品品质的最主要环节。柔性电路板在生产中的通常做法都是多片FPC单元板（PCS）拼接成一整块FPC拼版（Pannel）。电测时为了准确定位及提高测试效率，一般在一个测试夹具同时装载同时针对多片FPC单元板（PCS）测试的探针组，并且以整块FPC拼版（Pannel）按一定顺序进出夹具的方式进行测试。
一般对FPC线束进行测试的方法是：采用电测机及连接电测定位用的测试夹具，夹具根据线路资料在相应的测试点设置探针，在两个测试点之间通过引线接入测试信号，通过反馈回来的电压/电流信号经由电测机MCU与设定值比较分析从而做出判定，通过电测机的电脑设定程序使打标器接口输出电平驱动小电机对相应产品进行冲孔动作，并将测试结果通过电脑软件显示在电脑LCD屏幕上，测试员工结合打标结果对不良品进行挑拣。
具体参阅图1所示，将FPC电测机与夹具的电接口进行电连接，在夹具中放好待测试的FPC并下压后，FPC电测机通过电源供电，电测机控制单元进行上电复位，测试结束或者遇到不良中断后，反馈信号通过I/O卡控制电路转换成电测机控制单元识别的信号，由电测机控制单元内的MCU分析输出打标器控制信号，驱动打标器，对不良品进行冲孔打标，并将测试结果通过电脑软件显示在信息显示单元（LCD显示屏）上。
上述的现有测试装置存在的问题是：FPC测试时是通过打标器进行冲孔挑拣不良品存在一定的危险性及局限性，而单纯通过LCD显示屏反馈给员工的信息不能有效并直观的告知员工不良品的具体位置。
实用新型内容
因此，本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，利用现有的FPC电测机的打标器接口进行功能优化，提出一种改进的柔性电路板的测试装置。
本实用新型具体采用如下技术方案：
柔性电路板的测试装置，包括一FPC电测机和一夹具，该FPC电测机包括一电源、一电测机控制单元、一I/O卡控制电路、一信息显示单元及一打标器接口，电源供电至电测机控制单元，I/O卡控制电路和信息显示单元连接于电测机控制单元，打标器接口连接于I/O卡控制电路，该夹具上设置有多组对应于多个FPC单元板的探针组，夹具的电接口通过导线与FPC电测机进行电连接。此外，还包括一控制模块，该控制模块的信号输入端口接于打标器接口，所述的夹具上还设有发光单元，该发光单元电连接于上述控制模块的信号输出端口。
进一步的，所述的控制模块包括一单片机控制电路单元、一信号转换接口电路单元和输出驱动电路单元组成，该信号转换接口电路单元的输入端接于所述的打标器接口，其输出端接于单片机控制电路单元的I/O口，该输出驱动电路单元输入端接于单片机控制电路单元的I/O口，其输出端接于所述的发光单元。
更进一步的，所述的单片机控制电路单元是由51单片机芯片及外围的晶振、复位电路构成。
更进一步的，所述的信号转换接口电路单元是由三极管反相电路构成。所述的三极管反相电路具体是：一三极管Q1的基极串接一电阻R3作为电路的输入端，三极管Q1的基极与发射极之间还接入一由并联的电阻R2和电容C1组成RC滤波单元，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极串接一电阻R1至电源正极, 三极管Q1的集电极作为电路的输出端。
更进一步的，所述的发光单元是发光二极管。
更进一步的，所述的输出驱动电路单元是LED共阳极驱动电路。
进一步的，所述的信息显示单元是LCD显示屏。
本实用新型的测试装置是利用现有电测机的打标器接口基础上而添加一额外的控制模块及将传统夹具进行改进，该控制模块是基于单片机添加外围电路组成。当这种改进的柔性电路板的测试装置在获得不良品信息时，能在改进后夹具上的不良品对应位置发出明显的警示信号通知员工，从而舍弃原来FPC电测机的打标器来达到防呆的目的，有效防止员工漏标记不良品，保证测试的准确度。
附图说明
图1是现有的柔性电路板的测试装置的结构示意图。
图2是本实用新型的柔性电路板的测试装置的结构示意图。
图3是本实用新型的柔性电路板的测试装置的夹具结构示意图。
图4是本实用新型的柔性电路板的测试装置的控制模块的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图2所示，柔性电路板的测试装置，包括一FPC电测机和一改进的夹具，该FPC电测机包括一电源、一电测机控制单元、一I/O卡控制电路、一信息显示单元及一打标器接口，电源供电至电测机控制单元，I/O卡控制电路和信息显示单元连接于电测机控制单元，打标器接口连接于I/O卡控制电路，该夹具上设置有多组对应于多个FPC单元板的探针组，夹具的电接口通过导线与FPC电测机进行电连接，此外，还包括一控制模块，该控制模块的信号输入端口接于打标器接口。
参阅图3所述的夹具上还设有发光单元，该发光单元电连接于上述控制模块的信号输出端口。所述的夹具的改进是在已有的技术上安装1个或数个电致发光体（优选如LED灯）组成一组发光单元的显示组，镶嵌在传统夹具上FPC模型槽的让位边上。LED灯亮起，突出显示目标FPC的位置，用户可以很快查找到该片有问题的FPC单元片。可以根据每次测试的FPC数量（即模型槽的个数）选择装载的LED灯组数，只需通过增加修改单片机片内程序，即可达到同时控制数组LED查找多个目标。实施例采用的电测机打标器有8路输出，即可同时控制8个LED灯组的亮灭。本实施例为了叙述方便，采用1组LED灯组（含2颗LED）实现快速查找单个目标。再参阅图2、图3所示，当该FPC电测机和传统的FPC电测机一样，通过夹具上设置有多组对应与多个FPC单元板的探针组对FPC的电气性能进行测试后，除了将测试结果通过电脑软件显示在信息显示单元（优选是电脑LCD屏幕）上外，其还输出打标器控制信号至打标器接口（实施例采用的FPC电测机打标接口共能输8路打标信号，接口为LPT25pin），通过打标器接口输出至控制模块，并由控制模块来驱动夹具上的发光单元发光来提示电气性能不良，夹具上的相对应的发光单元将长亮，直至用户将系统复位进行下一片的测试；该改进的装置是利用这种灯光提示的方式替代了传统打标器的功能。
参阅图4所示，所述的控制模块包括一单片机控制电路单元、一信号转换接口电路单元和输出驱动电路单元组成，该信号转换接口电路单元的输入端接于所述的打标器接口，其输出端接于单片机控制电路单元的I/O口，该输出驱动电路单元输入端接于单片机控制电路单元的I/O口，其输出端接于所述的发光单元。目前国内市场上流行的单片机不下数十种，但占主导地位仍是51内核及其兼容性单片机，其中最为主要的有英特尔公司MCS-51系列、ATMEL的89系列单片机及国内宏晶科技生产的单品机。本实施例采用宏晶科技的STC89C51RC/RD+单片机，该单片机5V为高电平逻辑1，0V为低电平逻辑0，该单片机具有高速可靠、低功耗及强抗静电、抗干扰的优势，适用于工业方面控制，该电测机包含基于51内核的单片机，该单片机有2x16个定时/计数器，包含4个8位并行I/O口P0、P1、 P2、 P3及1个串行口P3.0、P3.1，5个中断源，可采用内部或外部时钟信号，支持汇编语言及C语言编程，该单片机完全符合本实施例实现的硬件要求。在测试时，电测机控制单元输出判断信号经由打标器接口输入该控制模块，控制模块将其电平进行转换实现预期的亮灯效果。
具体的，通过单片机P口连接打标器控制信号，并输出LED驱动信号，打标器控制信号使能单片机，单片机根据片内用户设定程序控制LED灯的时序，从而实现发明效果。单片机每次上电后自动复位，当整个系统开始运行时，单片机开始工作，若夹具上的产品为不良品，打标接口发送电平至信号转换接口电路单元（实施例采用三极管反相电路构成），信号转换接口电路单元进行电平转换使能单片机，当单片机接收到信号转换接口电路单元发送过来的信号，运行片内程序输出一个持续低电平点亮夹具上相应的发光单元（如实施例采用的LED）直到系统复位测试下一片产品或用户取消，用户根据夹具上LED显示位置能很快查找到不良品目标。
该控制模块的电路具体包含输入部分、转换控制部分、输出部分：
（1）输入部分：电测机的打标器接口输出8路控制信号IN1、IN2、IN3、 IN4、IN5、IN6、IN7、IN8，每路由2个信号控制，电测机根据测试结果及用户设定会从这8个接口输出相应的电平信号逻辑1或者逻辑0，8信号可以互相组合，控制最多8组打标器进行打标。本例通过电测机设定，可以使此输入端IN1、IN2在获得不良品信息时输出一个逻辑1信号，在获得良品时输出一个逻辑0信号。
（2）转换控制部分：此部分通过一个三极管反相支路，把一个由电测机发出的信号电平转换成STC89C51单片机可以识别的TTL电平，消除电测信号含有的尖端信号干扰，并实现信号反相。本实施例中，输入端IN1、IN2通过一个47K限流电阻R3、R6接到三极管Q1、Q2的基极，当输入端IN1、IN2发出逻辑1、1，三极管Q1、Q2导通，输出端OUT1、OUT2由于10K电阻R1、R4的分压呈低电平，即输出逻辑0、0,发送至单片机U1的I/O端口P0.0、P0.1；当输入端IN1、IN2发出逻辑0、0，三极管Q1、Q2截止，输出端OUT1、OUT2两点电压接近5V呈高电平，即输出逻辑0、0发送至单片机U1的I/O端口P0.0、P0.1。
单片机U1接收到三极管反相支路输出端OUT1、OUT2、……OUT8发送的信号，运行片内程序设定，使接有LED支路的P口输出相应电平。用户可以修改单片机片内程序来控制低电平持续时间和状态。实现控制输出部分的电路。
（3）输出部分：单片机控制LED有3种形式实现：一是采用共阴极，即所有LED负极接地，正极接单片机并行口，此种接法单片机通过并口输出高电平使LED发亮，单片机不接作为控制端还作为驱动LED的电源，有些功耗大的LED并不能驱动；另外一种方法是共阳极，即所有LED正极接5V电源，负极接单片机并行口，单片机通过并口输出低电平是LED发亮；还有一种方法是单片机控制一个三极管，LED置于三极管的集电极和发射极组成的独立回路中。本实施例采用第二种方法实现， 输出驱动电路单元（即实施例的LED控制支路）中，电阻R12、R13分别为2盏发光二极管LED1、LED2的限流电阻。
本例中单片机U1的I/O端口P0.0、P0.1接收到逻辑0、0信号时，将在I/O端口P1.0、P1.1持续输出逻辑0、0信号，表示系统获得不良品，此时LED长亮直到用户取消；当接受到1、1时候，表示系统获得良品，I/O端口P1.0、P1.1持续输出逻辑1、1信号，此时LED不亮。
上述的发光单元优选采用的是发光二极管（LED）。LED可以选择一种直插式红光LED，其性能如下2个表所示：
需要说明的是，测试装置的夹具上所采用的LED发出的光不宜太强，否则会使员工感觉刺眼不仅损害眼睛而且影响工作情绪，降低效率；也不宜太弱，否则会使员工无法察觉，起不到良好的警示作用，1LM（流明）的照度能使人眼接受而不感觉刺眼，并且不容易忽视，LED发出1LM的光最合适。根据上面2个表格可以知道，此LED其工作电流为10mA时可使LED发出1LM的红光，控制模块的电路由5V电源供电，LED顺电压为1.8V，计算限流电阻为：（5-1.8）V/10mA=320Ω。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.柔性电路板的测试装置，包括一FPC电测机和一夹具，该FPC电测机包括一电源、一电测机控制单元、一I/O卡控制电路、一信息显示单元及一打标器接口，电源供电至电测机控制单元，I/O卡控制电路和信息显示单元连接于电测机控制单元，打标器接口连接于I/O卡控制电路，该夹具上设置有多组对应于多个FPC单元板的探针组，夹具的电接口通过导线与FPC电测机进行电连接，其特征在于：还包括一控制模块，该控制模块的信号输入端口接于打标器接口，所述的夹具上还设有发光单元，该发光单元电连接于上述控制模块的信号输出端口。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的控制模块包括一单片机控制电路单元、一信号转换接口电路单元和输出驱动电路单元组成，该信号转换接口电路单元的输入端接于所述的打标器接口，其输出端接于单片机控制电路单元的I/O口，该输出驱动电路单元输入端接于单片机控制电路单元的I/O口，其输出端接于所述的发光单元。
3.根据权利要求2所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的单片机控制电路单元是由51单片机芯片及外围的晶振、复位电路构成。
4.根据权利要求2所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的信号转换接口电路单元是由三极管反相电路构成。
5.根据权利要求4所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的三极管反相电路具体是：一三极管Q1的基极串接一电阻R3作为电路的输入端，三极管Q1的基极与发射极之间还接入一由并联的电阻R2和电容C1组成RC滤波单元，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极串接一电阻R1至电源正极, 三极管Q1的集电极作为电路的输出端。
6.根据权利要求2所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的发光单元是发光二极管。
7.根据权利要求2或6所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的输出驱动电路单元是LED共阳极驱动电路。
8.根据权利要求1所述的柔性电路板的测试装置，其特征在于：所述的信息显示单元是LCD显示屏。
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