TW200941020A - Electrical tester setup and calibration device - Google Patents

Description

200941020 4 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於包括複數個試驗模組之電子試驗機器 之設置及校正的設備及方法，其中每一試驗模組具有用於 試驗電子組件之複數個接觸點。 【先前技術】 電子試驗機器之設置及校正已知為困難的及耗時的任 務。通常，設置及校正過程包括以下任務中之一或多個 ^ 者：接觸點對準及驗證、電壓源校正及驗證、電流源校正 及驗證、絕緣電阻（IR)茂漏量測校正及驗證，及源及量測 補償。 目前已知藉由上部接觸點對準工具而使用軟體對準來執 行對準驗證，該工具使用試驗板中之一列零件及接觸點檢 查來使對準量測自動化，但此工具對被動台不起作用。亦 已知藉由手動使用數位電壓計（DVM)來量測電壓及電流而 執行源驗證，其為勞動密集動作，因為必須藉由導線及寫 下之量測來手動探測每一接觸點。已知藉由在具有連接至 電纜中之精密電阻器的系統上試驗量測卡而執行對於洩漏 之量測驗證。此為需要精密電阻器多次交換之耗時任務， 藉由實例而非限制，諸如對於具有64個通道及4個範圍之 系統為256次。手動記錄量測之結果。此不在隔離中試驗 量測卡，而包括來自源之雜訊及電壓位準錯誤。已知藉由 將零件手動插入至試驗板中而執行用於補償之量測驗證， (例如）以便執行零件存在接觸點檢查驗證或電容與耗散量 139063.doc 200941020 測驗證（CD)。已知執杆田认> 執仃用於奴正之量測驗證需要技術人員 具有對電子試驗機器之存取以便連接試驗電以器具。一 埠通常連接f執行校正之外部電腦。此為半自動任務，其 需要技術人貝在校正序列期間交換大量電纜。 【發明内容】 由於接線可為故障之主要來源，故將需要提供一種快速 方式來檢查接線是否交又或處於不良條件中，或檢查電子 試驗機器中之任何㈣中斷。亦將需要提供—種用於在隔 離^檢查量測卡之準確性的過程。將進一步需要直接源自 國豕工業標準試驗（NIST)經校正「KeitMey」源之電流以 在隔離中試驗量測卡。 如本文中所描述’電子試驗機器包括複數個試驗模组。 每一試驗模組可定位於自相關聯中心軸延伸之角向隔開之 徑向線上且可具有用於試驗電子組件之複數個接觸點對。 一種用於該電子試驗機器之電子試驗設置及校正的設備及 方法包括-板，該板料每軌道具有至少—電極或接觸 點，該至少-電極或接觸點可在試驗位置之間移動以將一 試驗裝置㈣性地電插人於任—接觸點對之間。該設備及 方法亦包括控制程^。試驗裝置可選自由伏特計、電流 計、精密電流源、精密電壓源、校正電阻器及校正電容器 t成之群。藉由實例而非限制，校正電阻器可為國家工業 標準試驗（NIST)可追溯電阻器或穩定基準電阻器且校正 電容器可為國家工業標準試驗_乃可追㈣容器或穩定 I準電容HI制程式經由板而執行至少—試驗功能。試 139063.doc 200941020 驗功能可選自由對準驗證、電壓/電流源驗證、絕緣電阻 (IR)洩漏量測驗證、零件存在接觸點檢查驗證、電容與耗 散（CD)量測驗證、IR/CD補償及ir/Cd校正組成之群。 在結合隨附圖式而閱讀以下描述時，本發明之此等及其 他應用將對熟習此項技術者變得顯而易見。 【實施方式】 本文中之描述參看隨附圖式，其中相同參考數字貫穿若 干視圖指代相同零件。 簡短地參看圖6及圖7，電子試驗機器10具有試驗模組12 之至少一上部接觸點14及至少一下部接觸點16。每一試驗 模組12可定位於自相關聯中心軸延伸之角向隔開的徑向線 上’且具有用於試驗電子組件之複數個接觸點對丨4、16。 生產試驗板或圓盤50包括複數個凹穴52。每一凹穴52可將 電子組件54載運至試驗位置26，以電插入於電子試驗機器 1〇之試驗模組的上部接觸點14與下部接觸點16之間以對 〇 電子組件54執行一或多個試驗。試驗板50繞中心軸旋轉以 將電子組件54轉移至與不同試驗模組丨2之相應上部接觸點 14及下部接觸點16相關聯的試驗位置26，及自試驗位置26 ，轉移電子組件54。應理解，在不脫離本發明之範疇的情況 下，接觸點對14、16可經定位以在待試驗之電子組件裝置 54之相對端上接觸（如圖7及圖8中所說明），或可經定位以 在待試驗之電子組件54的單一側面上接觸，其視電子組件 裝置之組態而定。又，生產試驗板或圓盤5〇經組態以在該 板之相對側面上呈現第一電極36及第二電極38(如圖2及圖 139063.doc 200941020 8中所說明）’或可經組態以在板5〇之單一側面上呈現第一 電極36及第二電極38，其視待試驗之接觸點對14、16之組 態而定。 f 現參看圖1至圖5及圖8，電子試驗設置及校正設備啊 包括具有至少—試驗電極或接觸錢之校正板或圓盤22, 該至少一試驗電極或接觸點24可在試驗位置26之間移動， 以將試驗裝置28選擇性地電插入於電子試驗機器ι〇之接觸 點對14、16之間。試驗裝置28可係選自由伏特計、電流 計、精密電流源、精密電壓源、校正電阻器及校正電容器 組成之群。校正電阻器可為國家卫業標準試驗（nist)可追 溯電阻器或穩定基準電阻器。校正電容器可為國家工業標 ^試驗（NIST)可追溯電容器或穩定基準電容器。控制程式 "板22而執行至少一試驗功能。試驗功能可係選自由對 準驗證、電壓/電流源驗證、絕緣電阻（IRm漏量測驗證、 零件存在接觸點檢查驗證、電容與耗散（CD)量測驗證、 IR/CD補彳員及IR/CD校正組成之群。可提供查找表以補償 試驗裝置28所引起之將限制準確性的偏移。抵抗軌道至 軌運變化之穩固性可有助於簡化裝置之設計、製造及成 。。校正板22可包括旋轉軸線，該旋轉軸線可與電子試驗機 °°之^ °亥複數個試驗模組12相關聯的中心軸30同軸對準 X用於繞该旋轉軸線而旋轉至不同角位置。若需要，校正 板22可與中心軸30嚙合以用於驅動校正板22繞一軸而旋轉 至不同角位置以便選擇性地順序對準接觸點對14、16以用 139063.doc 200941020 驗。該至少一試驗電極或接觸點24可與待試驗之該複 接緒模組12中之每—者的與每一試驗位置勒關聯的 接觸點對角向及徑向對準。 複數倘執道似位於板22上。試驗電極24可繞板22之旋 均W㈣隔隔開。該至少—電極或接觸點24可 d、母-軌道32相關聯之單—連線接觸點34。每一連線 接觸點34包括彼此電隔離之第一電極％及第二電㈣。連 ❿ 〇 =點34可定'於該板上，以使得每-次僅單-連線接 ’’正接觸電子试驗機器10之接觸點對14、16。為了降 ^驗期㈣電子干擾，四個徑向槽可形成於板22之兩個 在直徑上相對的側面上，其中存在八個執道Μ。第一組之 四個槽可試驗板22之四個軌道32，藉由實例而非限制，諸 個外^軌道32 ’且第二組之四個槽可試驗板u之四個 (32 ’藉由實例而非限制，諸如四個内部執道u。 連接器40安裝至板22，如圖3中所展示。第—電極啊 彼此電連接且連接至連接⑽之内部及外部導體中的一 者。第二電極38可彼此電連接且連接至連接器仙之内部及 夕卜部導體中的另一者。如圖9之簡化電路圖中最佳地看 ’第-電極36彼此電連接且連接至連接⑽之内部及外 ’導體中的一者。第二電極38彼此電連接且連接至安裝至 校正板22之連接器40之内部及外部導體中的另一者。連接 器40將第-電極36及第二電極38連接至可定位於電子經件 试驗機器10外部之試驗裝置28。 藉由實例而非限制，試驗台似位於每四個連線接觸點 139063.doc 200941020 Μ之間’以使得試驗台42之間存在三個連線接觸點μ。在 板22由均勻角度間隔分度時，使當前處於試驗下之連線接 觸點34自與接觸點對14、16之喊合移出來，且使另一連線 接觸點34移動至與待試驗之不同接觸點對μ、μ之唾合 中。可使板22旋轉360度以用於試驗2〇〇個經組合之連線 觸點34及試驗台42。 揭示已知用於電子組件試驗機㈣之設置及校正的方法 或過程。電子試驗機器1〇包括試驗模組12之複數個接觸點 14。每-試驗模組12具有用於試驗電子組件之複數個接觸 點對14、16。該過程或方法可包括安置用於旋轉移動之校 正板22以將至少一電極24安置於試驗位置26之間以選擇性 地如上文所描述將試驗裝置28電插入於接觸點對Μ、Μ之 間。該方法或過程亦可包括藉由控制程式經由板22而執行 至少一試驗功能，亦如上文所描述。該方法或過程亦可包 括藉由查找表值來補償由試驗裝置28所引起之將限制準確 性的偏移。抵抗軌道至軌道變化之穩固性可有助於簡化裝 置28之設計、製造及成本。 ' 該方法或過程可包括驅動板22繞一軸而旋轉至不同角位 置以便選擇性地使接觸點對14、16與該至少一電極24順序 地對準以用於試驗。該過程可使該至少一試驗電極24與待 試驗之該複數個試驗模組12中之每一者的與每一試驗位置 26相關聯的接觸點對14、16角向及徑向對準。藉由實例而 非限制，共八個軌道32可形成於板22上，其中試驗電極μ 繞板22之旋轉軸線以均勻角向隔開之間隔按每18。隔開。 139063.doc 200941020 該過程可包括在板22上將第一電極36及第二電極38彼此電 隔離以界定與每一軌道32相關聯之單一連線接觸點Μ。若 連線接觸點34(例如）定位於板22上，則使得每一次僅單一 連線接觸點34正接觸電子試驗機器1〇之接觸點對14、16。 如圖9中最佳地看出，第-電極36可彼此電連接且連接 至安裝於板22上之連接器4〇之内部及外部導體中的一者。 ' 冑"電極38可彼此電連接且連接至連接器40之内部及外部 〇 ㈣中的另—者。藉由實例而非限制，試驗台42可定位於 對應於7.2。之旋轉的每四個連線接觸點M之間，以使得試 驗台42之間存在三個連線接觸點34。該過程可包括使板^ 按1.8。分度’以使得當前處於試驗下之連線接觸點μ自盘 接觸點對14、16之°齒合移出來，且使另一連線接觸點35移 動至與待試驗之不同接觸點對H、16之嗤合令。使板22旋 轉360度之過程試驗2_經組合之連線接觸點取試驗台 42 〇 〇 校正板或圓盤22為提供—自動方式以將裝置_插入於 上部/下部（U/L)接觸點對14、16之間的機電機構。經電插 入於上部/下部陶接觸點14、16之間的裝置以可選自上 ^所提及之計量錶及裝置。藉由適當的支援軟體，校正板 圓盤22可將一週之系統檢驗減少成數小時。根據本發明 之一實施例的裝置20可用於早▲怂认认 勒私… J用於子糸統檢驗、校正及系統/布 龙試驗。根據本發明之—音 丁心 月之貧施例的裝置2〇可藉由在上部/ 1❹㈣電阻器來校正IR浪漏量測 間化场校正。根據本發明之一實施例的裝置2〇可藉由軟 139063.doc 200941020 體支援而執行對準驗證。若需要，軟體可指定調整哪一根 螺釘及需要將該螺釘調整多少。根據本發明之一實施例的 裝置20可藉由將國家工業標準試驗（NIST)可追溯電流/電壓 計連接至bayonet Neill-Concelman(BNC)連接器40及使讀板 分度360度，以個別地將每一接觸點對呈現至計量錶而執 行電壓/電流源驗證。通用介面匯流排（GPIB)用以俘獲資 料，且軟體將結果輸出至試算表。可藉由使BNC 40之内部/ 外部導體短接而以根據本發明之一實施例的裝置20來試驗 佈線，接著隨著校正板或圓盤22旋轉可針對電流消耗 © (current draw)而掃描所有通道，以判定是否存在佈線問 題。查找表可補償由試驗裝置所引起之可能限制準確性的 偏移。抵抗軌道至軌道變化之穩固性可有助於簡化裝置之 設計、製造及成本。 對於絕緣電阻洩漏，可以兩種方式執行量測驗證。首 先，精密電阻器或標準電容器（standard cap)可置於BNC 40 上以與精密電壓源進行電通信，使得在精密電阻器之一端 接地的情況下，自動可用以驗證系統絕緣電阻（IR)效能。 其次，為了在隔離中試驗量測（ME)卡的量測，精密電流可 直接源自國家工業標準試驗（NIST)之經校正「Keithley」 源而進入ME卡。可基於在絕緣電阻（IR)、零件存在接觸點 檢查及電容與耗散（CD)之量測驗證期間獲得的值來執行補 償。BNC 40提供一種將標準電容器或精密電阻器跨越接觸 點14、16而放置的容易方式。藉由連接至BNC 40之正確支 援電子硬體，可在圓盤22之三次旋轉中使開路/短路/標準 139063.doc -10- 200941020

補仏自動化。可基於在絕緣電阻(IR)、零件存在接觸點檢 查及電容與耗散（c D)之量測驗證期間獲得的值來執行校 正。替代將校正器具塞進電子組件試驗機器1 0之背部中， 試驗器具28可直接連接至圓盤22且降低錯誤或差錯的可能 性。精密電阻器可插入至圓盤22上，且用以校正電子心 機器源及量測單元。藉由有效率的方法及工具來檢修、維 護及校正電子試驗機器之系統的能力，減少與電子試驗機 ^系統相關聯之任何停卫時間及與執行任務相關聯之勞動 打間。可基於在接觸點對準檢查期間獲得的值來執行對 準’、中了使校正板22微步越過接觸點對丨4、16，以告知 試驗電極24何時處於與電子試驗機H10之接觸點對14:16 的電唾合中。角位置可經記錄及轉化成接觸點對14、16之 在電子試驗機器10之特定試驗台處所需的任何實體調整。 在-實施例中之本發明為校正板22，丨具有預定數目之 軌道3 2及以預疋角度間隔隔開之連線電極24、3 6、3 8或接 觸點34。#由實例而非限制，共可提供每18度隔開之八 個具有連線電極36、38或接觸點34的執道32，其中每—軌 道32具有單一連線電極36、％或接觸黑⑶。在此實例中， 共可存在八個連線電極36、38，對於每一軌道32界定一接 觸點34 °每—連線電極36、38位置具有彼此電隔離之第一 或下部電極36及第二或上部電極38。連線電極^、％置於 &正板22上’以使得每_次僅單—連線電極％ ' %或接觸 點34正接觸電子試驗機器1〇之上部接觸 例中，BNC連接器40安裝至校正板22。 點14、16。在此實 八個上部電極3 8可 139063.doc 200941020 彼此電連接且連接至BNC 4()之内部及外部導體中的一者。 八個下部電極36可彼此電連接且連接至BNC4〇之内部及外 P導體中的另者。可根據本發明之一實施例而提供自動 在此實例中，在上部接觸點i 4、j 6下方，每四個接觸 點34或每7.2度可提供試驗台，因此試驗台之时在三個 接觸點34。在使校正板22分度18度時，當前處於試驗下 之連線接觸點36、38或接觸點34自與電子試驗機器1〇之接 觸點14、16之電@合移出來，且新的連線電極％％或接 觸點34在電子試驗機器1()之不同接觸點14、16下方移動及 進入至與不同接觸點對14、16之電嗜合中。藉由實例而非 限制’可使校正板22㈣編度，以使得可試驗電子試驗 機器10之兩百個接觸點14、16中的每一者。 雖然已結合特定實施例來描述本發明，但應理解，本發 明並不限於已揭示之實施例，而相反，本發明意欲涵蓋所 附:請專利範圍之料内所包括之各種修改及均等配置， 此祀驚應符合最廣泛之解釋以便涵蓋如法律准許之所有該 等修改及均等結構。 【圖式簡單說明】 圖1為經切割至校正板或圓盤中之複數個徑向槽中之一 者的間化橫截面詳圖； 圖2為經切割至校正板或圓盤中之複數個徑向槽的簡化 f視圖，纟中前料之四個徑向槽試驗校正板或圓盤之外 相個軌道’且後部中之四個徑向槽試驗校正板或圓盤之 内部四個軌道； 139063.doc 200941020 圖3為校正板或圓盤在安裝於電子試驗機器中時 面圖’其㈣轴電纜可用於上〜部電極/接觸 «mXX:之簡料视圖，其巾驗電_ 大圓Μ汗以接觸早一下部電極/接觸點； 圖5為上部電極/接觸點 ㈣番W π 透視圖，其中接觸點之安 置係重要的，因此校正板或 艾 用於接觸點對準試驗； Ο ❹ 圖6為具有至少一試驗模組 L 丁 $敬機盗的簡化透視 圖，母-試驗模組具有用於試驗 位 續給杯恭、蓄+币v m置之間的由組件 4驗板載運之電子組件的複數個接觸點對； 圖7為生產試驗板之詳細橫截 ^ ^ , 戬'^遠視圖，該生產試驗板 可在試驗位置之間移動以將 樹板 衽Λ认♦ 7 ^ 竹行4驗之電子組件選擇性地電 於電子试驗機器之相對的上邮芬τ 上 了的上°卩及下部接觸點對之問· ==或圓盤安裝於其上之電子試驗設置及校正 二備的簡化“截面視圖，該校正板或圓盤具有至少 電極或接觸點，該至少—試驗 忒驗電極或接觸點可在試驗位置 之間移動以將試驗裝置選擇 相料沾選擇^地電插入於電子試驗機器之 才對的上邛及下部接觸點對之間；及 圖9為說明該複數個試驗 從4按蜩點之簡化電路圖， 该複數個試驗電極或接艏 可在與校正板或圓盤之旋轉相 關聯的試驗位置之間銘叙 垂2 ; 移動以將试驗裝置選擇性地電插入於 電子試驗機器之相對的觸點對之間。 【主要元件符號說明】 1〇冑子試驗機器/電子組件試驗機器 I39063.doc • J3- 200941020 12 試驗模組 14 上部接觸點 16 下部接觸點 20 電子試驗設置及校正設備 22 校正板或圓盤 24 試驗電極或接觸點/連線電極 26 試驗位置 28 試驗裝置/試驗器具 30 中心軸 32 軌道 34 連線接觸點 36 第一電極/連線電極/下部電極 38 第二電極/連線電極/上部電極 40 連接器 42 試驗台 50 生產試驗板或圓盤 52 凹穴 54 電子組件/電子組件裝置 139063.doc -14-

Claims (1)

1. 200941020 七、申請專利範圍： 一種具有定位於自一中心軸延伸之經角向隔開之徑向線 上之複數個試驗模組的電子試驗機器，每一試驗模組具 有用於試驗電子組件之複數個接觸點對，該電子試驗機 器特徵在於： 一用於電子試驗設置及校正之設備，其包含： 板’其具有可在試驗位置之間移動以將一試驗裝

   置選擇性地電插入於一接觸點對之間之至少一試驗電 極，該試驗裝置係選自一由一伏特計、一電流計、一精 密電流源、一精密電壓源、一校正電阻器及一校正電容 器組成之群；及 一控制程式，其經組態以經由該板而執行至少一試 驗功能’該試驗功能係選自—由對準驗證、電壓/電流源 驗也、絕緣電阻（IR)$漏量測驗證、零件存在接觸點檢 查驗證、電容與耗散（CD)量測驗證、IR/CD補償及職〇 校正組成之群。 2·如凊求項1之電子試驗機器，進—步包含：該板具有一 ㈣中“㈣㈣準之旋轉軸線’用於繞該旋轉軸線而 紅轉至不同备# $ 點對選摆’以使該至少-試驗電極與不同接觸 .對選擇性地對準以用於試驗。 與之電子試驗機^，其中該至少—試驗電極可 位置相^該複數個試驗模組中之每—者之與每一試驗 …關聯的接觸點對角向及徑向對準。 月求項1之電子試驗機器，進一步包含： 139063.doc 200941020 複數個軌道，其定位於該板 ^ ^ ^ ^ 丘°亥荨试驗電極繞該 板之該旋轉轴線以均勻角度間隔隔開。 5. 如請求項4之電子試驗機器，其 . 丹肀該至少一電極進一步 一單一連線接觸點，其i备— 、母軌道相關聯，每一連線 接觸點具有彼此電隔離之一第一 示冤極及一第二電極，且 係定位於該板上使得每一次 值5亥早一連線接觸點正接觸 該電子試驗機器之待試驗之—接觸點對。 6. 如請求項5之電子試驗機器，進一步包含： 一連接器，其安裝至該板，哕笙 敬这等第一電極彼此電連接 且連接至該連接器之—内部蓬 —姑& 〜Η °丨V體，該等第二電極彼此電 連接且連接至該連接器之一外部導體。 7. 如請求項5之電子試驗機器，進一步包含： ❹ 一試驗台m於每四個連線接觸點之間，使得鄰 近試驗台之間存在三個連線接觸點；且其中在該板由該 ::角度間隔刀度時，使當前處於試驗下之該連線接觸 與接觸點對之喷合移出來，且使另一連線接觸點 移動至與一待試驗之不同接觸點對之嚙合中。 8·如請求項7之電子試驗機器，其中旋轉該板36〇度試驗 200個連線接觸點/試驗台。 如明求項1之電子試驗機器，進一步包含： 查找表，用於補償由該試驗裝置所引起之偏移。 如唄求項1之電子試驗機器，其中該板進一步包含： ^八個軌道，其係定位於該板上，其中試驗電極以每 139063.doc -2- 200941020 i.8度隔開。 lb種用於—具有定位於自-中心轴延伸之㈣向隔開之 徑向線上之複數個試驗模組之電子試驗機器的設置及校 正的過程’每—試驗模组具有用於試驗電子組件之複數 個接觸點對，該過程包含： • 安置用於相對於待試驗之該等試驗模組繞_旋轉轴 線旋轉移動之板，以選擇性地將至少_電極安置於複數 ❹ 個試驗位置令之—者處，以選擇性地將-試驗裝置電插 入於,一接觸點對之間； 自由伏特汁、—電流計、一精密電流源、一精密 電塵源、-校正電阻器及一校正電容器組成之群，選擇 待插入之該試驗裝置； 藉由一控制程式而經由該板執行至少-試驗功能；及 自-由對準㈣ '電壓/電流源驗證、絕緣電阻⑽洩 漏量測驗證、零件存在接觸點檢查驗證、電容與耗散 〇 (CD)量測驗邊、IR/CD補償及IR/CD校正組成之群，選擇 待執行之該試驗功能。 12. 如請求項11之過程，進一步包含： 驅動《亥板繞該旋轉轴線旋轉至不同角位置，以選擇性 地使該至少一電極盘τA 極，、不同接觸點對順序地對準以用於試 驗。 13. 如請求項11之過裎，進—步包含： έ ,、試驗％極與待試驗之該複數個試驗模組中 之每者之與每—試驗位置相關聯的接觸點對角向及徑 139063.doc 200941020 向對準。 14. 15. 如請求項11之過程，其中對準該至少—電極進—步包 含： 、在該板上，將一第一電極與一第二電極彼此電隔離， 以界定與該板之每一轨道相關聯且定位於該板上之一單 一連線接觸點，以使得每—次僅該單—連線接觸點正接 觸該電子試驗機器之待試驗之一接觸點對。 如請求項11之過程，進一步包含： 藉由一查找表來補償由該試驗裝置所引起之偏移。 139063.doc -4-