TW201323871A - 敲擊測試治具 - Google Patents

Abstract

一種敲擊測試治具，適用於一待測電路板，敲擊測試治包含有一基座及一敲擊組件。待測電路板放置於基座上，敲擊組件具有一控制器、一動力組以及一敲擊器。動力組更具有一動力源及一致動件，其中動力源電性連接於控制器，致動件則與動力源相連接，且敲擊器活動連接於致動件。當控制器發出一電性訊號令動力源啟動，動力源驅動致動件作動，以帶動敲擊器往復位移，並且敲擊器間歇敲擊待測電路板。

Description

敲擊測試治具

本發明係關於一種測試治具，特別是一種自動控制進行敲擊測試之敲擊測試治具。

印刷電路板(PRINTING CIRCUIT BOARD,PCB)為時下常見之電子零組件，其特色在於不透過外接之實體電線，插設於電路板之電子元件即可透過電路板上設計好之電路(layout)電性連接於其他電子元件，除了減少實體電路的設置以節省空間外，印刷電路板並可於製作前依照電子裝置內各電子元件之種類及電子裝置所欲實施之功能，進行電路邏輯設計及電路布局，再依據設計結果製作印刷電路板，因此可將印刷電路板之表面積在滿足客戶需求的功能要求下縮減到最小，以符合目前電子產品體積日趨微型化之趨勢。

此外，經由印刷製程可使印刷電路板可以大量的生產，藉以降低製作成本，更符合電子產業的經濟效益。由於具備上述之優點，印刷電路板於目前電子相關產業中，已經成為不可或缺之必要電子零組件，並且產業需求量極大。

印刷電路板的製作過程，如前所述在完成電路設計後，必須經過印刷、蝕刻、沖裁等加工手段產生電路圖形，並透過錫焊或銀焊等焊接技術將電子元件焊接於印刷電路板上，焊接的步驟可以經過表面貼焊(Surface Mount Technology SMT)或波峰焊(Wave soldering)來達成。然而，部分印刷電路板由於在製作過程中電路 定位不良或電路板變形，造成電子元件在焊接過程中吃錫度不夠一般稱為「空焊」，意即電子元件無法透過焊接與電路板緊密連接，因此電路板上之電子元件可能因為震盪、外力撞擊或其他因素而造成電子元件與電路板之間的接觸不良、短路，甚至是電子元件自電路板上脫落等問題。

為避免此類空焊之瑕疵電路板銷售給客戶，電路板廠商在產品出廠前都必須進行敲擊檢測，以確保產品之品質。目前業界採用之敲擊檢測方法是透過測試人員以特製的膠棒直接敲打在印刷電路板背面的特定位置並持續一定次數後，再將此印刷電路板放入電子測試儀器進行電路檢測，以測試敲擊後之電路板是否有接觸不良或短路等現象，整個敲擊檢測程序完全仰賴人工作業，因此無法精確控制敲擊的力道、時間及位置的準確性。

此外，敲擊面積也因為人為的不可預測及不可控制的因素，而無法精準地控制在同一個點或是同一個面上，且極有可能因檢測人員的敲擊用力過度反而造成電路板損壞。同時，由於電路板的正面已電性配置裝設有多個電子元件，因此當進行敲擊測試時無法水平放置，導致在敲擊測試過程中，受測的電路板背面之受力點不均，亦可能影響敲擊測試的正確性。

鑒於以上的問題，本發明提供一種不用透過人力敲擊之敲擊測試治具，藉以解決習用以人工方式進行敲擊測試無法掌握敲擊力道及準確性，可能造成測試結果存在有過於顯著之誤差問題。

本發明揭露一種敲擊測試治具，適用於一待測電路板，敲擊 測試治具包含有一基座及一敲擊組件，其中基座用以放置待測電路板於其上，敲擊組件包括一控制器及一動力組，動力組具有一動力源及一致動件，動力源電性連接於控制器，致動件則與動力源相連接，且敲擊器活動連接於致動件。在進行敲擊測試時，控制器發出一電性訊號令動力源啟動，動力源驅動致動件作動，以帶動敲擊器往復位移，並且敲擊器間歇敲擊待測電路板。

本發明之功效在於，敲擊測試治具的動力源依據控制器的啟動，驅動致動件作動，致動件則進一步帶動敲擊器往復位移，並間歇敲擊待測電路板，透過本發明之治具藉由機械控制的精準運作，可使敲擊測試的敲擊力度及敲擊次數標準化，以減少人為操作上的誤差，並可因應不同種類之電路板的敲擊測試標準，有效提高測試的精確性，並可降低檢測所需之工時。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

本發明所揭露各實施例之敲擊測試治具10適用於一待測電路板50，待測電路板50上有貫通的多個定位孔501，定位孔501的位置依據待測電路板50之種類及電性配置於待測電路板50上之電子元件的不同而變更位置，並不以本發明所揭露之各型態為限。

在第一實施例中，請參考第1圖所示之立體示意圖，並請同時參考第2圖之測試示意圖、第3圖之側視圖以及第4圖之電路方塊示意圖。

本發明第一實施例之敲擊測試治具10包含有一基座100及一敲擊組件200，基座100用以放置待測電路板50於其上，敲擊組件200進一步包含有一控制器201、一動力組202、一敲擊器2023以及一力計器203。動力組202具有一動力源2021及一致動件2022，動力源2021電性連接於控制器201，致動件2022則與動力源2021相連接，並且敲擊器2023活動連接於致動件2022。

值得注意的是，本實施例所述之動力源2021包含但不限於氣泵、馬達或電動機等之動力裝置，凡能產生動能並帶動與其相連之致動件2022作動之動力裝置皆可為動力源2021，本領域具有通常技藝之人士可依據測試需求採用不同之裝置。

同時，本實施例之敲擊器2023更具有一敲擊部2024，且敲擊部2024設計為圓角結構，而且敲擊器2023及其敲擊部2024之材質皆為塑膠材料或其他具彈力特性之材質，以避免在進行敲擊測試的過程中，因施力不當或是敲擊位置不當而造成待測電路板50上的電子元件損壞。

除了前所述敲擊測試治具10之機械結構外，本實施例之控制器201透過與動力源2021的電性連接關係，而得以控制致動件2022之作動，並且進一步地帶動敲擊器2023往復位移。控制器201另具有一計數器(counter)2011，用以設定敲擊器2023之敲擊次數。

除此之外，力計器203係連接於致動件2022與敲擊器2023之間，可控制敲擊器2023之敲擊測試力量。一般來說，在進行敲擊測試時，敲擊力設定於0.1公斤至5公斤之間，但並不以此為 限。此外，本實施例所述之計數器2011及力計器203亦可整合於控制器201中，檢測人員僅須在整合計數器2011及力計器203功能之控制器201上設定敲擊力量及敲擊次數即可，減少設定上之繁瑣程序，有效提高檢測效率。

本實施例之敲擊測試治具10更包含有一測試開關300，以及一緊急停止開關400。測試開關300電性連接於控制器201，當測試開關300被測試人員致動後，測試開關300電性傳輸一測試訊號至控制器201，以開啟動力源2021執行作動。

本實施例之測試開關300具有兩個啟動按鈕，且兩個啟動按鈕必須同時被按壓或開啟，才能夠啟動本發明之敲擊測試治具10，此一設計是為了避免測試人員在放置待測電路板50而手還未離開基座100的情況下錯誤啟動測試開關300而發生意外傷害，因此必須以雙手啟動試開關300，加強操作人員於測試時的安全性。

同理，緊急停止開關400亦為在相同安全考量下之設計，本實施例之緊急停止開關400電性連接於控制器201，當在敲擊檢測過程中有機械故障或意外發生時，測試人員可致動緊急停止開關400，緊急停止開關400電性傳輸一停止訊號至控制器201，以緊急停止動力源2021之作動，待機械故障或意外排除後，再行重新啟動本發明的敲擊測試治具10，強化操作人員於測試時的安全性。

當測試人員以第一實施例之敲擊測試治具10進行電路板敲擊測試時，首先將待測電路板50放置於基座100上，並令待測電 路板50欲進行敲擊測試之特定位置對準於敲擊器2023之敲擊部2024位置，測試人員透過控制器201上之計數器2011以及力計器203設定敲擊次數及敲擊力道。

待設定完後，測試人員以雙手同時按壓測試開關300，此時測試開關300被致動並電性傳輸測試訊號至控制器201。控制器201接收到測試訊號後，再發出一電性訊號令動力源2021啟動，動力源2021驅動致動件2022作動，致動件2022並帶動與其活動連接之敲擊器2023往復位移，使敲擊部2024依據設定之敲擊次數及敲擊力道間歇敲擊待測電路板50之特定位置。若敲擊測試過程中有任何意外或故障發生，測試人員可隨時致動緊急停止開關400以緊急停止敲擊測試治具10，以保障測試過程之安全，亦可避免待測電路板50因為不當測試而損壞。

在本發明所揭露之第二實施例中，請參考第5圖所示之立體示意圖，並請同時參考第6圖之測試示意圖、第7圖之側視圖以及第8圖之局部放大圖。

第二實施例之敲擊測試具的結構大致與第一實施相類似，其不同之處在於，本實施例除第一實施例所揭露之元件外，基座100更包括有一平台110，且平台110相對於基座100為可上下左右(二維方向)移動的。當待測電路板50放置於平台110上後，測試人員可任意移動平台110，使敲擊器2023得以對待測電路板50的各個測試位置進行敲擊測試。

本實施例之平台110並具有多個定位柱1101及固定件1102，定位柱1101係對應於待測電路板50上之定位孔501設置，並可 依據不同種類之待測電路板50而相對調整定位柱1101之位置。當待測電路板50設置於平台110上時，定位柱1101分別穿設過待測電路板50之定位孔501，以固定待測電路板50，避免待測電路板50於進行敲擊測試時產生偏位情形。同時，定位柱1101亦可緩衝敲擊部2024之撞擊，有效避免撞擊力道過當所造成待測電路板50損壞或故障問題。

此外，平台110之固定件1102分別連接於基座100與平台110，以固定平台110於基座100上，其固定件1102固定基座100的方式包括但不限於螺絲鎖付、卡固或尼龍搭扣(Velcro)等方式，僅須達到暫時固定平台110的功能，以避免平台110在敲擊測試過程中因為撞擊而被位移，進而影響敲擊測試的正確性，並且方便在測試完畢後將平台110與基座100分開。

當測試人員以第二實施例之敲擊測試治具10進行電路板敲擊測試時，首先將待測電路板50透過定位柱1101穿過定位孔501的方式固定於平台110上，接著移動平台110，直到待測電路板50欲進行敲擊測試之特定位置對準於敲擊器2023之敲擊部2024。而後，透過固定件1102將平台110固定於基座100上，並執行如上述第一實施例中所載之測試程序。

當完成第一個敲擊點的測試後，測試人員可鬆開固定件1102，使平台110得以沿著二維方向自由的移動，以使待測電路板50欲進行敲擊測試之下一個特定位置對準於敲擊器2023之敲擊部2024，以進行第二次的敲擊測試。

在第三實施例中，請參考第9圖所示之立體示意圖，並請同 時參考第10圖之測試示意圖以及第11圖之側視圖，本實施例之敲擊測試治具10大致與第二實施相類似，其不同的地方在於，本實施例除第二實施例之元件外控制器201更具有一第一調節件204及一第二調節件205。

第三實施例之第一調節件204係控制敲擊器2023朝遠離待測電路板50方向的位移速度，藉以控制敲擊器2023之敲擊頻率。敲擊器2023朝遠離待測電路板50方向的位移速度越快，則敲擊器2023兩次敲擊間之時間間隔則較短，亦即敲擊頻率相對較高；相反的，則敲擊器2023的敲擊頻率則相對較低。

第三實施例之第二調節件205係控制敲擊器2023朝向待測電路板50方向的位移速度，透過第二調節件205亦可控制敲擊器2023敲擊之頻率，其原理如前所述，故申請人不在此多加贅述。同時，第二調節件205亦可藉由調整敲擊器2023朝向待測電路板50方向的位移速度，配合力計器203調整敲擊器2023之敲擊力道，以達到最精確之測試，提升測試的品質。

值得注意的是，本實施例所述之第一調節件204及一第二調節件205，亦可如第一實施例所述之力計器203及計數器2011整合於控制器201中，檢測人員僅須在整合有第一調節件204及一第二調節件205之控制器201上調整敲擊器2023遠離和朝向待測電路板50之位移速度即可，減少設定上之繁瑣程序，有效提高檢測效率。

經由上述本發明所揭露各實施例之敲擊測試治具10，測試人員毋須以人力親自敲擊待測電路板50進行測試，僅須操作敲擊測 試治具10，即可針對待測電路板50特定之測試位置進行敲擊測試，並藉由平台110於二維方向的位移，而可依序對待測電路板50上之不同測試位置進行敲擊測試，以進行最完整之測試，並且不會受到過多人為操作因素的影響，獲得最精確的檢測結果。

同時，本發明所揭露之第一調節件204、一第二調節件205、力計器203及計數器2011，亦可針對不同的待測電路板50進行調整設定，藉以簡單且快速地控制敲擊器2023之敲擊力道、敲擊頻率以及敲擊次數，以符合測試需求，大幅提高檢測效率，同時亦可避免待測電路板50於測試過程中造成損壞。

在經過前述的敲擊測試流程後，測試人員再將待測電路板50連接於其他電路測試儀器，以檢測在經過敲擊測試後，待測電路板50是否仍可正常運作，抑或是有短路、接觸不良等問題，以篩選掉可能有空焊之不良品，達到提升產品品質的目的。

雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧敲擊測試治具

100‧‧‧基座

110‧‧‧平台

1101‧‧‧定位柱

1102‧‧‧固定件

200‧‧‧敲擊組件

201‧‧‧控制器

2011‧‧‧計數器

202‧‧‧動力組

2021‧‧‧動力源

2022‧‧‧致動件

2023‧‧‧敲擊器

2024‧‧‧敲擊部

203‧‧‧力計器

204‧‧‧第一調節件

205‧‧‧第二調節件

300‧‧‧測試開關

400‧‧‧緊急停止開關

50‧‧‧待測電路板

501‧‧‧定位孔

第1圖所示為本發明第一實施例之敲擊測試治具之立體示意圖。

第2圖所示為本發明第一實施例之敲擊測試治具之測試示意圖。

第3圖所示為本發明第一實施例之敲擊測試治具之側視圖。

第4圖所示為本發明第一實施例之敲擊測試治具之電路方塊示意 圖。

第5圖所示為本發明第二實施例之敲擊測試治具之立體示意圖。

第6圖所示為本發明第二實施例之敲擊測試治具之測試示意圖。

第7圖所示為本發明第二實施例之敲擊測試治具之側視圖。

第8圖所示為本發明第二實施例之敲擊測試治具之局部放大圖。

第9圖所示為本發明第三實施例之敲擊測試治具之立體示意圖。

第10圖所示為本發明第三實施例之敲擊測試治具之測試示意圖。

第11圖所示為本發明第三實施例之敲擊測試治具之側視圖。

10‧‧‧敲擊測試治具

100‧‧‧基座

200‧‧‧敲擊組件

201‧‧‧控制器

2011‧‧‧計數器

202‧‧‧動力組

2022‧‧‧致動件

2023‧‧‧敲擊器

2024‧‧‧敲擊部

203‧‧‧力計器

300‧‧‧測試開關

400‧‧‧緊急停止開關

Claims (10)

1. 一種敲擊測試治具，適用於一待測電路板，該敲擊測試治具包含有：一基座，用以放置該待測電路板於其上；以及一敲擊組件，包括：一控制器；一動力組，具有一動力源及一致動件，該動力源電性連接於該控制器，且該致動件與該動力源相連接；以及一敲擊器，活動連接於該致動件；其中，該控制器發出一電性訊號令該動力源啟動，該動力源驅動該致動件作動，以帶動該敲擊器往復位移，並且該敲擊器間歇敲擊該待測電路板。
2. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中該基座更包括有一平台，該平台相對於該基座往復位移，該待測電路板係放置於該平台上。
3. 如請求項第2項所述之敲擊測試治具，其中該平台更具有多個定位柱，該待測電路板具有多個定位孔，當該待測電路板設置於該平台上，該等定位柱分別穿設過該等定位孔。
4. 如請求項第2項所述之敲擊測試治具，其中更包括有一固定件，係分別連接於該基座與該平台，以固定該平台於該基座上。
5. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中，該控制器更具有一第一調節件，用以控制該敲擊器朝遠離該待測電路板方向的位移速度。
6. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中，該控制器更具有一第二調節件，用以控制該敲擊器朝向該待測電路板方向的位移速度。
7. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中該控制器更具有一計數器，係設定該敲擊器之敲擊次數。
8. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中該敲擊組件更包括有一力計器，連接於該致動件與該敲擊器之間，該力計器係控制該敲擊器之敲擊力量。
9. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中更包含有一測試開關，電性連接於該控制器，該測試開關選擇性被致動，該測試開關電性傳輸一測試訊號至該控制器，以開啟該動力源執行作動。
10. 如請求項第1項所述之敲擊測試治具，其中更包含有一緊急停止開關，電性連接於該控制器，該緊急停止開關選擇性被致動，該緊急停止開關電性傳輸一停止訊號至該控制器，以停止該動力源之作動。