TWI284735B - Method for determining and apparatus for detecting the presence or absence of a component on a printed circuit board, and fixture for a printed circuit board tester - Google Patents

Description

1284735 玖、發明說明 (發明說明應牧明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圓式簡革％明） I：發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明一般是有關於電氣板測試’並且更尤其是有關 5 用於檢測從印刷電路板漏失元件之新的方法與裝置。 發明背景 電子產品實體尺寸快速減少。在同時消費者對其所購 買產品之品質與可靠度期望之要求變得更高。為了符合品 10質需求，電子產品製造商必在製造過程期間各階段徹底測 试其產品。然而，隨著電子裝置變得愈來愈小，則對於測 試產品所需對裝置重要部份（例如，電路節點）接達變得愈 來愈困難。此問題是在此時發生，當許多製造商面臨曰益 增加之需求更快更有效率地測試產品元件。 15 印刷電路板（PCB)在組裝過程期間會遭受到許多不同 形式的瑕疵。因此，使用各種測試與檢查技術以找到此等 瑕疵。目前，使用三種一般的測試方法以找到pcB瑕疵： 電性測試、光學（或視覺）檢查，以及χ-光檢查。在這些方 法中，電性測試，以及尤其被知為“電路内測試，，之技術 20疋最成一且农通#使用之技術。然而，隨著經由釘床（bed_ of-nail)探測對於在PCB上節點之實體接達減少，電路中測 試變得較不有效。 目丽，在PCB組裝上最廣泛常見之瑕疵是遺失的裝置 。此等裝置是從未裝載至電路板上，或是它們在組裝過程 1284735 玖、發明說明 期間掉落。在 仕此心私之電性測試階段用於檢測遺失裝置之 /方去包括：電路中測試、功能測試、電容測量測試、 帚田’貝κ式、自動光學測試，以及自動X·光測試。 包路#測試’包括（用於個別類比元件之）未提供電力 甩路中類比測試，以及用於數位元件之數位電路中測試 使用包路中測試器。此電路中測試器包括具有多個測試 抑’丨面接腳之釘床測試頭。具有多個探針之夾具是安裝於 測試器之4丁 10 15 木之上’以使夾具探針與測試器介面接腳對準 且接觸。受測試之^刷電路板是安裝於夾具中，以致於夾 具^針與党測試之印刷電路板（PCB)中各感興趣之節點電 |±接觸。類比式電蟢中測試藉由探測此受測試元件所應襞 附之適當節點，而檢測在受測試pCB上遺失之元件，且以 適當的單位（例如：電阻、電容等）測量此受測試元件之值 。如果此經測量之值是在所期望值之預設極限内，則此測 試推論判斷此受測試元件確實存在。 同樣地’在功能測試中，探測此受測試元件所應裝附 之印刷電路板上之輸入與輸出節點，將數位值施加至輸入 即點，並且從輸出節點收集數位結果。如果所收集的為正 確的結果，則此測試推諦判斷此受測試元件確實存在。 電容測量測試，例如Agilent Technology、TestJet™探 針與技術（在由Crook等人所發明之美國專利案號5,254,953 中詳細說明，並且將其所揭示所有内容在此併入作為參考 )’在當裝置接腳未適當地連接至其在PCB上之跡線時進行 檢測。此技術使用外部板，懸掛於受測試裝置上，且藉由 1284735 玖、發明說明 裝置殼體之塑膠或陶兗材料而與導線架分離。此導線架與 外部板形成小的電容哭，甘1 f 〇σ 其可以猎由具有AC電源之模擬

而測量。t此裝置之接料純連接錢料，則造成斑 丁灿严電容1串聯之額外電容。此額夕卜電容由於在接腳 與跡線之間小的空氣間隙而存在。這是非常小的電容，較 TestJet t合态小很多’因此此丁以山严電容器與此額外 接腳電容11之"組合是小於各電容II。可以對各受測試 裝置之各接腳設定臨界值，而在裝置存在與不存在之間區 可乂根據IEEE 1149.1經常使用掃瞒測試方法以檢測遺 失之數位裝置。^ ,掃目苗測試只適用於符合ιεεε ιΐ49ι 私準之裝置。此外，甚至掃瞄測試需要一些探測。再者， 即使如果提供實體探測，在困難佈局中所連接某些種類裝 置之不存在，疋然法以電性方法檢測。並聯分路電容器即 15 為^一例。

另外所出現用於檢測在PCB上遺失裝置之技術是經由 機械切換檢測。在此技術中，此載有彈簧之探針嘗試探測 它所應位於之部份。如果此部份存在，則此探針之彈箬將 此機械開關壓縮關閉（close)，此將電路完成而允許電流流 20過。因此，當此裝置存在時，在電路中可測得電流；同樣 地，當此裝置不存在時，在電路中沒有電流流過。此機械 切換檢測技術是有問題的，因為它包括移動部件，使它容 易文到部件故障，且需要受測試元件之實體接觸。 此4以上之技術各需要對PCB節點至少一些實體探測（ 7 128^735 玖、發明說明 G對於具有有限節點存 …之⑽組裝則沒有效率。為了克服p c B未經探測區域中 測试範圍之損失，而出現替代之測試方法。其包括自動光 學檢查（A〇I)與自動X光檢查（AXI)。雖然，此等方法可以 非常有效地檢測遺失元件，但它财其本身之限制與缺點 。此等技術最主要的缺點為：它們需要與電路測試器完全 分離之昂貴的生產線設備’並且因此亦需要將完全新的列 式步驟加至製造過程。將此等機器添加至製造過程之成本 在某些情形中可以為適當’但在其他的情形中需要如此作 代表此方法重大之不利。 陈ί機:槭切換技術之外） 10 由於大部份生產線已經使用電性測試器（主要為電路 中測試器)’則在製造過程之電路内階段期間具有能：檢 測遺失裝置則為有利的。 :、、；而由於忍來思減少之節點間隔而使得對節點 15之接達減少，此目前用於檢測在pcB上遺失震置之解決方 法變得較不可行。此主要的原因為目前所使用於檢查遺失 疋件大部份電性技術是取決於實體接達，尤其是對於類比 元件。 另们在作用以減少於檢測遺失PCB元件中電性測試 20 S可行性之因素在於，即使以探測，某些裝置是電性不可 測试。此主要的例子是並聯分路電容器。雖然在理論上可 以（例如，在測試台上具有單一受測試裝置（dut》以檢測 單运失電谷為，在實際上此種檢測經常不可行。此對測 试極限所必須增加的公差與保護帶，％全掩蓋由於單一（ 8 12847¾ 玖、發明說明 甚至多個）遺失電容器之小的測量差異。由於MSI與LSI是 由VLSI元件、FPGA以及大的ASIC取代，比分路電容器對 數位元件之比例正在增加，其降低甚至由完美無缺之電性 測試所能檢測可能異常之數目。 因此，本發明之目的是當PCB是在電路内測試器上電 性測試時，檢測在PCB上遺失之元件。 本發明之目的亦為檢測遺失元件而未實體上探測此電 本發明還有另一目的為檢測遺失元件，其目前在製造 1〇 %境中可能無法以任何習知技術電性測試方法檢測。 【發明内容】 發明概要 ^ 電性·方法》在製i告禍叙夕垂2々 本發明對於以上問題提供解決方法 且提供能力使用

本發明以沒有數位測試程 」：本發明檢測遺失元件而無需實體探測，並無需 電路佈局。此外，本發明並不受電路佈局影響。 與數位電路中測試成對比 1284735 f 玖、發明說明 式設計而檢測遺失裝置，無需實體探測’亦無需知曉電路 佈局。此外，本發明亦不受電路佈局影響。 與Agilent Technology’s 丁叫以说技術成對比，本發明 檢測遺失裝置而無需實體探測，且並不取決於敏感之類比 5 測量。 與掃目苗為主之數位測試成對比，本發明可以適用於不 遵守符合IEEE 1149.1標準之裝置。 與經由機械開關技術之測試成對比，本發明並不使用 移動零件且不需要機械接觸。 與自動光學檢驗（AOI)成對比，本發明在製造過程中 不需要個別的測試器或測試步驟，並且便宜很多。 與自動X-光檢驗（AXI)成對比，本發明^造過程中 不需要個別的測試器或測試步驟，並且便宜很多。 本發明完全之理解’及其許多附帶之優二將由以下 之說明並參考所附圖式而獲得更佳瞭解，I中相同的參考 符號代表相同或類似之元件。 圖式簡單說明 第1A圖為具有-個受測試元件存在之受測試之印刷電 路板之截面圖，其說明用於元件檢測之方法與裝置； 第1B圖為具有受測試元件不存在之第认圖之受測試 印刷電路板之截面圖’其說明用於檢測元件不存在之方法 與裝置； / 第2圖為根據本發明較佳 之概要方塊圖； 實施例所實施之元件檢測 器 10 1284735 玖、發明說明 第3圖為根據本發明較佳實施例所實施之元件檢測裝 置之概要方塊圖； 第4圖為使用本發明之元件檢測裝置之電路内測試器 之方塊圖。 5 第5圖為說明本發明之元件檢測方法之作業流程圖； 第6圖為作業流程圖，其說明根據本發明之元件檢測 校準方法之較佳實施例； 第7A圖為圖式，說明可接受反射臨界限制； 第7B圖為圖式，說明不可接受反射臨界限制；以及 1〇 第糊為圖式，說明不可接受重疊反射臨界限制。

I：實施方式]I 較佳實施例之詳細說明 以下詳細說明一種新的方法與裝置，用於確定在印刷 電路板上元件之存在或不存在。雖然，本發明是以特殊實 15施例說明，應瞭解在此所說明的實施例僅作為例子，且本 發明之範圍並不因此受限制。 現在參考本發明，第1A與⑺圖說明受測試之印刷電 路板2，其具有第一表面4，在其上安裝電路元件6。元件 檢測裔10設置於非常靠近受測試元件6所裝附的位置但不 20接觸。元件檢測器1〇在受測試元件6位置的方向中發射光 能（較佳在紅外線（IR)範圍中），並且感測由（當元件6存在 日守）文測試元件6之表面或（當受測試元件6不存在時）裸露印 刷電路板2之表面對此所發射光線之反射。此（當受測元件 6存在時）元件表面8，與（當受測元件6不存在時）電路板2之 1284735 玖、發明說明 表面4之距離差異，以及表面4與8可能不同反射常數之組 合，造成取決於受測試元件6是否存在之兩個不同的反射 率測量。 第1A圖說明此受測試元件6存在於電路板2上之情形。 )在此情形中，此從元件檢測器10所發射之ir能量從受測試 疋件之頂表面8反射，而造成第一反射率Rc。 第1B圖說明此受測試元件6不存在於電路板2上之情形 。在此情形中，此由元件檢測器丨〇所發射之IR能量從電路 板2之表面4反射，造成與第一反射率&不同之第二反射率 10 RB。 取決於元件6在電路板6上存在或不存在，兩個參數 可以影響反射率Rc或RB :此在元件檢測器1〇中感測器14( 第2圖）與反射表面4或8之間之距離，以及電路板表面4與 疋件表面8之反射常數。取決於實際情況，此等參數之一 15可以對所測量反射率心或h作更大的貢獻。在最簡單的情 形中，對所測量反射率心或以重大貢獻是由於電路板表面 4與τΜ牛表面8之反射常數之差異。然而，在實際上對於所 測里反射率RC4RB更有貢獻之參數在以下的情形中並不重 要在元件存在（例如·· Rc)與元件不存在（例如·· Rb)的情 2〇形之間所測量反射率中存在可區別的差異（例如：Rc土公差 关Rb土公差）。 第2圖為概要方塊圖，其說明元件檢測器1〇之較佳實 施例。如所說明，此元件檢測器10包括光電發射器12與光 電感測裔14。數位驅動器32(參考第3圖）驅動光電發射器12 12 1284735 l! 坎、發明說明 之陽極1卜此發射器發出紅外線能量。光電感測器14較佳 為連接至m中之數位接收器33之光電電晶體（參考第3 圖）而光電電晶體之閘極16操作為感測器14之輸入。 ^ 第3圖為本發明之元件檢測裝置20之較佳實施例之概 ^要圖。裝置20包括：輸入節點21、輸出節點23 ,以及接地 即點22。如同所說明，數位驅動器32是連接至元件檢測裝 置20之輸入節點21 ,經由串聯電阻器18驅動光電發射器12 之陽極11。光電電晶體14之集極亦連接至此裝置之輸入節 ”’、占21，而由測試益3〇之數位驅動器32驅動，以避免需要將 1〇疋件檢測器10接線至任何電源。光電發射器12之陰極13與 光電電晶體14之射極17(經由電阻器19)而連接至節點22之 接地。光電電晶體14之射極17連接至元件檢測裝置2〇之輸 出節點23，此裝置可以連接至數位接收器33。數位驅動器 32與接收器34可以位於測試器3〇或測試夾具4〇中，或甚至 15可以與元件檢測裝置20共設於相同的封裝中。由在受測試 元件ό之表面或裸露電路板4表面所反射的光，是在光電電 晶體14之閘極16感測，其決定在光電電晶體14之射極17所 看到電流之數量。 在較佳實施例中，元件檢測器1〇是使用例如〇ρτΕΚ 20 SMD反射感測器型式OPR5005之反射感測器實施，其將光 電發射二極體（特別是GaAIAs LED)與光電電晶體整合於 2.9x4.5mm表面安裝不透明封裝中。此供應至光電發射二 極體之陽極11之電流是屬於50mA等級。此不透明封裝允 許非常低的串擾，且將光電電晶體14屏蔽於周圍之光源。 13 1284735 玫、發明說明 現在請參考第4圖，其顯示電路t測試系統副之一部 份，其使用根據本發明所實施之數個元件檢測裝置漁、 20b、20c。如同所說明，此電路中測試系統⑽包括：測 試器30、夾具40,以及受測試之pcB2。由於測試器介面 5 接腳，受測試之PCB之節點緊密之間隔，以及受測試元件 之小尺寸’為了容易說明起見’只顯示測試器之—小邊緣 部份。 測試嚣20包括沿著測試器3〇之頂側配置成陣列（或釘 床）之多個測試器介面接卿31。測試器30包括測試器硬體 !〇 35 ’其在控制器36之控制下操作。控制器％可以由測試器 軟體37控制’其可以在測試器3〇本身令執行，或經由標準 通信介面由遠端執行。此控制器36之功能是設計硬體〜 在貝丨"式t測畺電路與各測試介面接腳3丨之間作或不作 a性連接。為達此目的，藉由繼電器34各測試介面接腳31 15可以連接至或與測試器硬體隔離。在各測試來源與各測試 ’丨面接腳31之間之電性接觸，可以藉由將其相對應繼電器 34關閉而達成。相反的，可以藉由將其相對應的繼電器34 開啟（open)而將接腳31與測試硬體隔離。 20 3安裝在測試器30之頂上以及在釘床測試介面接腳1 疋則4夾具4〇。測试夾具4〇可以測試介面接腳^為介面而 直接至夾具仏針48，或如所顯示可以間接以測試介面接腳 31為介面’經由測試調整器50而至夾具探針48。夾具4〇是 文衣在測心3G之測試器介面接腳31上，以致於此雙終端 彈菁探針48之底部尖端與測試㈣之相對應測試介面接腳 14 1284735 玖、發明說明 31之頂部尖端，直接或如同所示經由測試調整器50而電性 接觸。此雙終端彈簧探針48之頂部尖端與受測試pcB22 底側上有關之導電墊3a、3b、3c、3d以及3晴準且電性接 觸。 5 失具40包括夾具頂部42與夾具底部44。此夾具底部44 包括多個雙終端彈簧探針48, I經由在夹具底部料中準確 對準之洞而插入。&了方便說明以及本發明之清楚起見， 只顯示五個此種雙終端彈簧探針48;然而，熟習此技術之 人士瞭解，傳統之電路内測試器典型地會具有數千個此種 !〇 探針。 夾具頂部42設計具有多個元件檢測裝置2〇&、2〇b，各 對應於受測試PCB2之頂側4上之各受測試元件以、讣。元 件檢測裝置20a、20b安裝至夾具頂部42，以致於當ρ(：Β2 適當地安裝於夾具40中時，各裳置2如、2卯之元件檢測器 15 l〇a、l〇b準確地對準於其相對應受測試元件6a、6 b上，其 在距受測試元件6a、6b(如果存在）頂表面之所期待位置之 非接觸但預先設定之距離中。 在所說明的實施例中，PCB包括安裝於電路板之兩側 上之受測試元件6a' 6b、6c。因此，在電路板2之兩側必 須設有容納元件檢測裝置20。㈣於此，此夾具底部44亦 可設計具有多個元件檢測裝置20c，各對應於受測試pcB2 之底側5上各受測試元件心。將元件檢測裝置2〇c安裝至夹 具底部44，此致於當PCB2適當地安裝於夾具4〇中時，各 裝置20c之元件檢測器10c ’準確對準其相對應受測試元件 15 1284735 玖、發明說明 之下，是在距受測試元件6e(如果存在）之表面&未接觸但 為預先設定之距離中。 在較佳實施例中，夾具40包括元件檢測m _ 在印刷電路板2上之各分路電容器、電阻器，或其他㈣ 5之τι:件。因此，可以需要大量的元件檢測裝置2〇，為此原 因，可能令人想要將來自測試器3〇而至各元件檢測裝置2〇 之控制信號38多工處理，以減少在測試器3〇與爽具之間 控制線之數目。在所說明的實施例令，可以使用單一訌位 元多工卡46a、46b將直至256個不同元件檢測裝置2〇定址 10。亦可設計此多工卡46a、46b以包括用於各可定址元件檢 測裝置20之數位驅動器32與接收器33(第3圖）。 當然，將可暸解各元件檢測裝置2〇之驅動器與接收器 可以替代地以-對-對應的方式與測試器3〇接線，而無需 使用多工器46a、46b、46c，或其他控制線減少設計。在 Η另-個實施例中，如同於52所示，可以將元件檢測裝置之 輸入埠21與輸出槔23連接至夾具上之節點，其可由測試器 介面接腳31探測。在此替代結構52令，此元件檢測裝置可 由測4為來源3 5經由測試器介面接腳3丨驅動。 當執行元件檢測測試時，測試器軟體37指示測試器硬 2〇體35及/或控制器36,使得各元件檢測裝置加、細、 2〇c之驅動器32能夠驅動各元件檢測裝置2以、2补、2…之 各光電發射器12,以發出預設之光線能量位準。此測試器 軟體37然後指示測試器硬體35及/或控制器％，使各元件 榀測裝置20a、20b、20c之接收器33能夠接收來自光電電 16 1284735 7 玖、發明說明 曰曰體14之所感測光線能量位準，此所感測光能量位準是由 於從光電發射器12所發射之光線從受測試元件6a、6b、 6c(如果存在）之表面8a、8b、8c反射，或從裸露PCB2(如 果各受測試元件6a、6b、6c不存在）之表面4之反射。此測 5試硬體35及/或控制器36將此反射結果傳送給測試軟體37 ，其將由各元件檢測裝置20所檢測之反射位準與預先設定 之臨界極限比較，其決定此受測試元件是否存在。以替代 方式，此比較可以在硬體中實施。取決於夾具·至_測試器 控制至接線結構，此由元件檢測測試所獲得之測量可以同 1〇時用於各受測試元件（如果此接線均同時平行進行，且此 定址設計允許），或一次用於一或數個受測試元件。 此專預先没疋之臨界極限可以藉由在已知良好之電路 板（具有所有受測試元件6a、6b、6c已知為存在）與裸露之 電路板（或至少已知所有受測試元件6a、6b、6c不存在）上 15實施校準測試而決定。使用此等校準測試之結果以設定臨 界極限值（其考慮到受測試元件之測量公差位準），其在受 測试元件之存在或不存在之間區別。 第5圖為流程圖，說明用於檢測在Pcb2上受測試元件 之存在或不存在之測試之例。較佳將此界定此受測試元件 20存在或不存在之臨界極限值，藉由將元件檢測器1〇校準 201而σ又疋及/或決定。請參考第6圖以討論較佳之校準方 法。此校準步驟20是可選擇的，因為可以從製造商規格或 從對類似PCB先前之校準而獲得臨界極限。 將兀件檢測器設定202於預設非接觸地靠近用於受測 17 1284735 坎、發明說明 試元件之PCB2上之所指定預期位置，以致於當受測試元 件6存在於PCB2上時，將發射器12與感測器14各設置於距 受測試元件6之表面8之預期位置之預設非接觸距離内。 發射器12在此PCB2上受測試元件6之預期位置之方向 5 中，發射203預設位準之光線能量。 此感測器14感測與測量204從受測試元件6(當其存時） 之表面，或從PCB2之表面4(當此受測試元件6不存在時）所 反射光線之能量。 將此所測量反射光線能量值與界定此受測試元件存在 10 或不存在之預設臨界極限值比較205。 根據在步驟205中之比較，從其在PCB2上所預期位置 ’可以將受測試元件6分類為存在206或不存在207。 在第4圖中所討論測試系統1〇〇之較佳實施例中，將一 或多個元件檢測裝置20裝設於測試器夾具4〇中。在此實施 15例中之測試設備包括並聯於測試器3 0之多個元件檢測裝置 20。在此情形中，單一的數位測試可以同時驅動所有並聯 之元件檢測裝置20，並且從所有並聯之元件檢測裝置2〇同 時接收所測量之結果。 在另一實施例中，此等元件檢測裝置2〇之接線並非並 20聯，因此此測試（例如：第5圖之方法）必須對各元件檢測裝 置20(或各組可同時定址之元件檢測裝置2〇)各別實施。 在還有另一個替代實施例中，此測試設備可以包括： 在測試器30控制下由機器人手臂（未圖示）可定位之單一（或 幾個）元件檢測裝置20。在此替代實施例中，對於在pCB上 18 1284735 玖、發明說明 各受測試元件’指示機器人手臂定位於各相關受測試元件 之上，並且實施元件檢測測試（第5圖）。 第6圖為流程圖說明一種較佳方法，用於校準元件 檢測器且決定臨界極限值，其界定此受測試元件存在或不 5存在。如同所言兒明，此校準方法#由選擇21〇從元件檢測 為10之發射咨12所發射光線能量位準而開始，及/或選擇 距所逆擇叉測試το件6之表面所預期位置而設置發射器/ 感測器對12/14距離之選擇開始。 此το件檢測器10是定位212於距離所選擇受測試元件6 1〇預期位置預設接近位置，且尤其將元件檢測器1〇之發射器 /感測器對12/14定位設置於，距所選擇受測試元件6之表 面8之預期位置預先選擇距離。此發射器12發射213預先選 擇之光線能量位準數量至所選擇受測試元件6之表面8之預 期位置上。感測器14感測且測量214從將具有元件已知存 15在電路板上預期位置之已知為良好PCB安裝211於夾具中。 所選擇受測試元件6之表面8所反射光線之能量。然後 可以記錄215所測量反射光線之能量。 將裸露的PCB或一已知具有受測試元件從電路板上預 期位置运失之PCB安裝216於夾具中。將元件檢測器1 〇設 20置217於靠近受測試元件6之預期位置預先設定之靠近，以 致於將元件檢測器10之發射器/感測器對丨2/14設置於， 距此受測试元件6(如果存在）之表面8之預期位置預先選擇 距離。發射為12以預先選擇光線能量位準之數量之光線能 量發射21 8至所選擇受測試元件6之表面8之預期之位置上 19 1284735 玖、發明說明 。感測器14感測且測量219從所選擇受測試元件6之表面8 所反射光線之能量。 將公差加至200所測量裸露板所反射光線能量，且加 至經記錄為良好電路板所反射光線能量（在步驟2丨5中記錄） 5，以設定用於各元件“存在”情形與元件“不存在，，情形 之臨界極限值。第7八_7(：圖說明選擇適當臨界值，用於區 別此文測試70件6之存在與不存在。如同所說明，應該將 由於標準測量誤差之公差極限值，加至對於已知元件存在 情形以及已知元件不存在情形之實際測量值。此臨界極限 10值理論上設定為實際測量值加/減與測量有關之公差與保 護帶（guar band)。由於在實際測量中必須考慮用於存在與 不存在情形之公差/保護帶，此等臨界極限值在存在與不 存在情形之間可能不允許可測量之差異（如同在第7B圖中 况明），或此等臨界極限值重疊（如同於第7C圖中說明）。如 15果是此種情形，可能必須將由元件檢測器]〇所發射光線能 里之數置，及/或在元件檢測器丨〇與受測試元件預期位置 之間之距離調整，且重新實施校準測試。 因此，比較221臨界極限之間之差異，以決定在臨界 極限之間存在222可測量差異。如果是如此，則如同於第 2〇 7A圖中說明，則將發射器之光射能量位準及/或發射器/ 感測器對距所選擇受測試元件6所預期表面之距離，設定 224為目前所選擇光線能量位準及〆或距離。如果不是的 話，則選擇223新的光線能量位準及/或發射器/感測器 對至受測試兀件6之所預期表面之距離，且藉由重覆步驟 20 1284735 7 玖、發明說明 213至222而重覆此過程。 如果知道叉測試所有元件會發射相同的反射數量，並 1受測試所有元件表面存在於電路板上相同的高度，則可 以僅在單一受測試元件上實施校準過程。然而，即使對於 5受測試部份給定之元件，此在不同製造商之相同零件之間 可能存在尺寸或反射之變化。因此，如果知道在此電路板 會使用來自一個以上零件製造商之零件，則應對來自各製 造商之至少一零件實施校準過程。 乂曰代方式，可以對在電路板上受測試之各元件實施 1〇 校準過程。 、 因此’校準過程201可以包括額外步驟。例如，可以 在過程201之開始選擇225受測試之第一元件。一旦在步驟 224中選擇用於第一受測試元件，則可以在步驟226中決定 是否對於另外受測試元件是否應實施校準方法。如果是如 15此，則可選擇227另一個受測元件，並且重新執行校準測 試步驟21〇至224。此方法可以如所需要對於額外受測試元 件重覆。 雖然，所揭示的本發明較佳實施例是用於說明的目的 。熱智此項技術之人士瞭解，可以在不偏離所附申請專利 20範圍中所揭示本發明之精神與範圍之前題下，可以對本發 明作各種修正、增加以及替換。例如，應瞭解可以將元件 檢測裝置1 〇與發射器丨檢測器對整合入單一緊密封裝中而 貝％，或者可以其他方式實施，只要它可發射能量，而在 受測試元件之預期之表面反射能量，且能感測所產生之反 21 1284735 玖、發明說明 射。亦可能此目前所揭示本發明之其他效益與使用會隨時 間而明顯。 【圖式簡單說明】 第1A圖為具有一個受測試元件存在之受測試之印刷電 5 路板之截面圖，其說明用於元件檢測之方法與裝置； 第1B圖為具有受測試元件不存在之第1A圖之受測試 •印刷電路板之截面圖，其說明用於檢測元件不存在之方法 與裝置； 第2圖為根據本發明較佳實施例所實施之元件檢測器 10 之概要方塊圖； 第3圖為根據本發明較佳實施例所實施之元件檢測裝 置之概要方塊圖； 第4圖為使用本發明之元件檢測裝置之電路内測試器 之方塊圖。 第5圖為說明本發明之元件檢測方法之作業流程圖； 第6圖為作業流程圖，其說明根據本發明之元件檢測 校準方法之較佳實施例； 第7 A圖為圖式，說明可接受反射臨界限制； 20 第7B圖為圖式，說明不可接受反射臨界限制；以及 第7C圖為圖式，說明不可接受重疊反射臨界限制。 【圖式之主要元件代表符號表】 2···印刷電路板 5···底側 6…元件 1〇…檢測器 3…導電墊 4，8…表面 22 1284735 玖、發明說明 11…陽極 12…光發射器 1¾…陰極 14…光感測器 16…閘極 17…射極 18…串聯電阻器 19…電阻器 20…裝置 21…輸入節點 22…接地節點 23…輸出節點 30…測試器 3 1…測試介面接腳 33…數位接收器 34…繼電器 35…測試硬體 37…測試軟體 38…控制信號 40…夾具 42…夾具頂部 44…夾具底部 46…多工器 48…探針 50…測試調整器 52…實施例 100…系統 201 〜207，210〜227···步驟 23

Claims (1)

1284735 5 10 15 20 拾、申請專利範圍 第92112118號申請案申請專利範圍修正本 95.12.12. 1· 一種用於判定印刷電路板之元件存在或不存在之方法 ’該方法包含下列步驟： 以接近於該印刷電路板之一受測試元件之一預期 位置但未接觸之方式置放一光電發射二極體； 々w亥光電發射一極體發射該光線能量於該印刷電 路板之該受測試元件之該預期位置； 感測從該受測試元件或該印刷電路板之一表面在 該預期位置反射之光線能量； 測量對應於該感測光線能量數量之一值，以及 根據該感測光線能量之該值，將該受測試元件分 類為存在或不存在。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該感測步驟包含： 以接近於該印刷電路板之該受測試元件之該預期 位置但未接觸之方式置放一光電感測器；以及 令該光電感測器感測該反射光線能量。 3·如申請專利範圍第2項之方法，其中該分類步驟包含： 比較該感測反射光線能量之一值與一或多個可接 受反射極限值；以及 若該感測反射光線能量之該值符合該等—或多_ 可接受反射極限值，則顯示該元件係為存在。 4·如申請專利範圍第1項之方法，其中該分類步驟包含： 比較該感測反射光線能量之一值與一或多個可才妾 受反射極限值；以及

24 1284735 拾、申請專利範圍

\iy 若該感測反射光線能量之該值符合該等一或多個 可接受反射極限值，則顯示該元件係為存在。 5· —種用於檢測印刷電路板之元件存在或不存在之裝置 ’該裝置包含： 一光電發射器，其可發射光線能量於該印刷電路 板之該元件之一預期位置，該光電發射器係預設地以 接近於該印刷電路板之該受測試元件之該預期位置但 未接觸之方式設置；

光電感測器’其可感測從該印刷電路板之該預 期位置之一表面反射的光線能量，該光電感測器係預 設地以接近於該印刷電路板之該受測試元件之該預期 位置但未接觸之方式設置，若該受測試元件存在於該 預期位置，則該預期位置之該表面包含該受測試元件 之一表面；且若該受測試元件不存在於該預期位置， 則該表面包含該印刷電路板之一表面；以及

一比較器，其可比較該感測光線能量與一或多個 反射臨界極限值，並且可顯示該元件存在或不存在。 6·如申請專利範圍第5項之裝置，其更包含： 一測試驅動器，其可驅動該光電發射器以發射該 光線能量於該印刷電路板之該元件之該預期位置；以 及 一測試接收器，其可令該光電發射器感測從該預 期位置之該表面反射之該光線能量。 如申請專利範圍第6項之裝置，其更包含： 25 1284735 拾、申請專利範圍 备卜丨' -· --:· ........ , .....二 曹 爽具’其係預設地以接近於該印刷電路板之該 受測試元件之該預期位置但未接觸之方式安置該印刷 * 電路板且容納該光電發射器與該光電感測器。 -. 8·如申請專利範圍第6項之裝置，其更包含·· · 5 _ ^ ' 一測試器’其可指示該測試驅動器驅動該光電發 射器，以發射一預定數量之該光線能量於該預期位置 ’其可從該測試接收器獲得一感測反射光線能量測量 ’且其包含可比較該感測光線能量與一或多個反射臨 0 界極限值並顯示該元件存在或不存在之該比較器。 9·如申請專利範圍第5項之裝置，其更包含： 一失具，其係預設地以接近該印刷電路板之該受 測試7L件之該預期位置但未接觸之方式安置該印刷電 路板且容納該光電發射器與該光電感測器。 10·如申請專利範圍第9項之裝置，其更包含： 一測試器’其可指示該測試驅動器驅動該光電發 射器’以發射一預定數量之該光線能量於該預期位置 H ’其可從該測試接收器獲得一感測反射光線能量測量 ’且其包含可比較該感測光線能量與一或多個反射臨 界極限值並顯示該元件存在或不存在之該比較器。 20 U·如申請專利範圍第5項之裝置，其更包含： 一測試器’其可指示該測試驅動器驅動該光電發 射器’以發射一預定數量之該光線能量於該預期位置 ’其可從該測試接收器獲得一感測反射光線能量測量 _ ’且其包含可比較該感測光線能量與一或多個反射臨 26

I28473s 拾、申請專利範圍 界極限值並顯示該元件存在或不存在之該比較器。 12·—種用於印刷電路板測試器之夾具，該印刷電路板測 试器包含多個測試器介面接腳與測試器硬體及/或軟 5 體，可設計以驅動及/或接收該測試器介面接腳之信 號，該夾具包含： 一夾具框架；

女裝於该炎具框架之一印刷電路板底座，其可牢 固地安置一受測試印刷電路板； 1〇 一或多個元件檢測裝置，各元件檢測裝置包含一 光電發射器與一光電感測器，且相對於該受測試印刷 電路板設置，以致於該等元件檢測裝置中之至少一者 之该光電發射器與該光電感測器是設置於與該受測試 印刷電路板的一對應受測試元件之一預期位置相距一 預設未接觸距離之處； 15

其中每一該等一或多個元件檢測裝置之該至少一 者係可控制以驅動該光電發射器，而發射光線能量於 該對應受測試元件之該預期位置的一表面，並接收來 自該光電感測器之一反射光線能量測量，若該對應受 測試元件係存在於該預期位置，則該表面包含該對應 2〇 受測試元件之一表面，且若該對應受測試元件係不存 於該預期位置，則該表面包含該受測試印刷電路板之 一表面0 13·如申請專利範圍第12項之夾具，其中該等一或多個元 件檢測裝置包含： 27 1284735

拾、申請專利範圍 | 3] 之一頂側設置，使得

該光電感測為係設置於與該受測試印刷電路板的該頂 相對於該受測試印刷電路板

觸距離之處的至少一元件檢測裝置；以及 相對於該受測試印刷電路板之一底側設置，使得 η亥等7L件檢測裝置中之該至少一者之該光電發射器與 該光電感測器係設置於與該受測試印刷電路板的該底 側之一對應受測試元件之一預期位置相距一預設未接 觸距離之處。 如申明專利範圍第12項之夾具，其中該等一或多個元 件檢測裝置包含一用於存在於該印刷電路板之每一欲 受測試元件的對應元件檢測裝置。