TWI432746B - 用於測試負載印刷電路板的佈線板 - Google Patents

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Description

用於測試負載印刷電路板的佈線板 相關申請案之交互參照
本申請案主張2009年12月17日申請之美國暫時申請案第61/287,595號之優先權，其內容在此加入。
發明背景
本發明有關於用於負載印刷電路板之自動測試之測試夾具，且更特別有關於具有電氣連接測試探針與介面探針之多數帶層的一佈線板測試夾具設計。
用於檢查印刷電路板之自動測試設備長期以來已涉及使用一“針床夾具”測試夾具，該電路板在測試時安裝在該測試夾具上。這測試夾具包括多數針狀彈簧負載測試探針，該等測試探針配置成在彈性壓力下與在該被測電路板(UUT)上之多數指定測試點電氣接觸。布置在一印刷電路板(PCB)上之任何特殊電路可能會與其他電路不同，且因此，用於接觸在一特殊電路板中之測試點之針床夾具結構必須為該電路板客製化。當設計欲被測試之電路時，選擇欲在測試時使用之一測試點圖案且在該測試夾具中配置一測試探針之對應陣列。這方法通常涉及在一探針板中鑽出一孔圖案以匹配該客製化測試探針陣列且接著將該等測試探針安裝在該探針板之鑽孔中，然後將該電路板安裝在該夾具中，疊置在該測試探針陣列上。在測試時，使該彈簧負載測試探針與在該UUT上之測試點彈性壓力接觸。接著，電氣測試信號由該板被傳送至該等測試探針且再傳送至該夾具之外部以與一高速電子測試分析器連通，該高速電子測試分析器偵測在該板上之不同測試點與電路之間的連續性或缺少連續性。
在過去已使用各種方法使該等測試探針與該被測PCB壓力接觸以測試負載印刷電路板。這些夾具之其中一種是一有線測試夾具，其中該等測試探針獨立地接線至用於將測試信號由該等探針傳送至外部電子控制測試分析器之多數分開介面接點。這些有線測試夾具是專用夾具且由於在測試時一真空可施加至該測試夾具殼體內部以便加壓該電路板成與該等測試探針接觸，故經常被稱為“真空測試夾具”。類似構造之客製化有線測試夾具亦可藉由使用真空以外之機械裝置製造，以便施加在測試時加壓該板成與該等探針接觸所需之彈力。
用於測試裸印刷電路板之另一種測試夾具是所謂格柵型夾具，其中在一板之測試側上之測試點與撓性接腳或傾斜接腳接觸，該等撓性接腳或傾斜接腳可移動或被定位成接觸在該板上之隨意測試點圖案且將測試信號由該板傳送至在該接收器上配置成一格柵圖案之多組介面接腳。在這些格柵型測試器中，因為不需要將該等測試探針獨立地硬接線至用於各欲被測試不同構形電路之分開介面接點，所以夾具通常比該等客製化有線測試夾具不複雜且簡單；但是對一格柵系統而言，該格柵介面及測試電子裝置實質上更複雜且成本更高。
在一用於裸電路板測試之格柵型夾具中，用於該格柵陣列之佈線保持不變，與該特殊電路板之構形無關。但是，真正改變的是被稱為中繼夾具者。該中繼夾具包括一底板及一頂板，該底板具有對應於呈一標準接腳格柵陣列之開口格柵圖案之一孔圖案，該頂板具有對應於在一印刷電路板上之欲被測試隨意非格柵圖案之一孔圖案。多數導電中繼接腳(這些可以是撓性接腳或剛性傾斜接腳)被安裝在該等頂與底板之孔中，當該等中繼接腳移動通過該中繼夾具時，它們被該等板之孔圖案重新定向以在該標準格柵圖案與該非格柵圖案之間提供對應於被測電路板上之測試點的各個導電路徑。因為該中繼接腳未延伸超出該頂板之上表面，所以在該中繼接腳與在該PCB上之測試墊之間可達成極高之接觸準確性。事實上該頂板可準確地導引該中繼接腳通過該頂板中之孔而精確地到達該測試墊，該格柵型中繼夾具之構造通常比在一有線型測試夾具中重新佈線測試探針更不需要人力，使得將該夾具客製化以配合具有不同測試點圖案之PCB更為簡單。因此，當測試具有各種不同形狀及/或構形之印刷電路板時，經常需要使用一格柵型測試夾具。
以往之負載印刷電路板測試夾具是昂貴的且製造耗時，因此，特別是對於低體積應用，需要用以測試印刷電路板之一低成本替代物。
 發明概要
本發明之一實施例包含一真空、氣動式或機械式負載電路板測試夾具，其具有用以在一高力彈性探針圖案與在該被測試單元(UUT)上之一測試圖案之間傳送測試信號的一可分離佈線板。該高力彈性探針圖案對應於在該測試夾具之底座中一探針圖案，且具有足以提供可傳遞高彈力以便測試用於負載電路板之高密度測試點配置之最多至100密耳(mil)彈性探針的間距。該測試圖案對應於在被測試負載PCB上之一高密度測試點配置。
該佈線板包含一板及一或多個定位在該板上之傳輸板層。該傳輸板層包括對應於該被測試單元上之測試點位置的多數導電墊，該等測試點位置與一跡線連接。該跡線接觸一通路，該通路定位在該傳輸板中及一SIP接腳定位於其中之板中的多數孔上。與在該負載電路板上之測試點位置接觸之一測試探針與在該傳輸板上之墊電氣接觸且該測試信號通過該墊藉該跡線傳輸至該通路且接著至該SIP接腳。該測試信號被傳送至與該SIP接腳底部電氣接觸之高力彈性探針，該等彈性探針與一外部電子測試分析器電氣連接，該等測試信號傳送至該外部電子測試分析器以進行分析。
在另一實施例中，當一測試探針係直接位在一彈性探針上方且它們不能連接時，有兩或兩個以上之傳輸板及定位在頂傳輸板與底傳輸板之間的一分隔板。一測試探針與一墊電氣接觸，該墊與在一彈性探針位置上方之該傳輸板上之一跡線連接。該跡線與一通路接觸且一SIP接腳被壓入其中產生電氣接觸，該SIP接腳通過該分隔板及該等底傳輸板。該彈性探針與該等SIP接腳之底部電氣接觸。在又一實施例中，該傳輸板包括用於該測試探針與該SIP接腳兩者之多數通路。在這實施例中，該測試探針電氣接觸與在該傳輸板上之一跡線連接的一通路。該跡線接觸另一通路，且一SIP接腳被壓入其中產生電氣接觸。該彈性探針與該SIP接腳之底部電氣接觸。
參照以下詳細說明及添附圖式，將可更佳地了解本發明之這些及其他特徵與優點。
圖式簡單說明
第1圖是本發明之一負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第2圖是本發明之另一負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第3圖是本發明之又一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第4圖是本發明之再一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第5圖是本發明之另一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第6圖是本發明之測試夾具之一SIP接腳與跡線連接的一放大圖；第7圖是本發明之另一SIP接腳與跡線連接的放大圖；及 第8圖是本發明之又一實施例SIP接腳與跡線連接的一放大圖。
 詳細說明
第1圖顯示依據本發明之原理之一負載板測試夾具10，該測試夾具被用來由一負載印刷電路板12傳送測試信號至一電子式的測試分析器14。該測試夾具包括一具有多數介面探針16之介面探針板15，該等介面探針16定位在延伸穿過該板之多數孔18內。為了便於顯示，第1圖顯示被定位在一孔18內之一單一介面探針16，但是，應了解的是介面探針板15包括被定位在以一均勻格柵陣列通過該介面探針板15之孔18內的多數介面探針16。介面探針16與外部的測試分析器14電氣連接，該等介面探針以一孔圖案被配置成充分地分開以收納多數彈性探針，例如中心分開100密耳。該等100密耳彈性探針應可傳送一在由大約4至大約盎斯之範圍中的足夠彈力。典型100密耳彈性探針係由鈹銅合金製成且包括一外容器或筒體20，一由該筒體延伸之柱塞22，及一定位在該筒體內用以對該柱塞施加一偏壓力的壓縮彈簧24，該柱塞以一眾所周知之方式在彈簧壓力下往復運動離開該筒體。
本發明之測試夾具更包括一佈線板26，該佈線板26包括具有一板28，該板28具有多數用以定位多數介面接腳之孔30。介面接腳最好是一SIP接腳32。定位在板28上的是一亦具有供SIP接腳32用之一孔36的傳輸板34。板28及傳輸板 34係由一非導電材料製成，一導電墊38定位在傳輸板34之頂面上且具有一延伸至通路42之導電跡線40，該通路42定位在孔36中。一測試探針44定位在墊38上方，該測試探針44之一端接觸該墊，且另一端接觸在被測試之該負載印刷電路板12上之測試點位置46。該測試探針44藉由一板、乳膠片或在工業中已知之其他方法被扣持在該夾具中。
在第1圖中所示之測試夾具實施例中，有一個傳輸板34。該測試探針44與墊38電氣接觸，該墊38則與在該傳輸板上之導電跡線40連接。該跡線與通路42接觸且一SIP接腳32被壓入其中產生電氣接觸，測試信號由在該負載印刷電路板12上之測試點位置46通過測試探針44，到達墊38且接著在它被傳送至測試分析器14之前到達導電跡線40及通路42，在此它被傳送至SIP接腳32且最後到達與SIP接腳32之末端接觸的介面探針16。又，在此應了解的是為了便於顯示，第1圖顯示一單一測試點位置及在傳輸板34上之一單一墊，但是傳輸板34包括與在被測試之該負載印刷電路板12上之測試點位置數目所需者一樣多之墊，與通路及SIP接腳連接之跡線，及測試探針。佈線板26容許測試信號由該印刷電路板非格柵式地傳輸至呈格柵圖案之多數介面探針16。
第2圖顯示具有兩傳輸板50、52之另一佈線板48，該等傳輸板50、52被定位在板54上。在傳輸板50上，一測試探針56與一墊58電氣連接，該墊58與延伸至通路62之跡線60連接。一SIP接腳64被壓入通路62產生電氣接觸，該測試探 針66與墊68電氣接觸，該墊68與在傳輸板52上之跡線70連接。跡線70與通路72接觸，通路72具有壓入其中產生電氣接觸之SIP接腳74，介面探針76與78係分別與SIP接腳64與74電氣接觸。傳輸板52具有供延伸通過該傳輸板之每一SIP接腳用的多數孔，且傳輸板50具有供延伸通過其中之每一SIP接腳的多數孔以及供需要延伸至位在傳輸板52上之墊之每一測試探針用的多數孔。該佈線板48包括多數傳輸板以便在不會互相干涉之情形下提供用於在該被測試單元上之多數測試點位置之多數測試墊及跡線位置。
第3圖顯示又一實施例佈線板80，該佈線板80包括一定位在傳輸板84與86之間的分隔板82。當一測試探針90由於在該被測試單元上之一測試點位置而直接位在一介面探針92上方且傳輸板84與86不能電氣連接時，在傳輸板84與86之間使用一分隔板是必要的。測試探針90與墊94電氣接觸，該墊94與跡線96接觸，該跡線96接觸通路97及SIP接腳98。墊94定位在介面探針92上方，SIP接腳98被壓入通路97，該通路97與介面探針100電氣連接。測試探針102與墊104電氣接觸，該墊104與跡線106及通路108連接，該通路108具有被壓入其中之SIP接腳110。介面探針92接觸SIP接腳110。
第4圖顯示另一傳輸板112。在這實施例中，有一個定位在板116上之傳輸板114。一測試探針118與一通路電氣接觸，該通路定位成穿過在傳輸板114中之一孔122且亦延伸入在板116中之一凹穴124。通路120與一跡線126連接，該 跡線126一第二通路128接觸，該第二通路128具有壓入其中之一SIP接腳130。SIP接腳130延伸穿過在該傳輸板及板116中之孔以便與介面探針132接觸。
第5圖顯示另一實施例佈線板134。在這實施例中，有多數定位在板140上之傳輸板136與138。在傳輸板136上，測試探針142與通路144電氣接觸，該通路144與跡線146連接，該跡線146再與一第二通路148接觸，該第二通路148具有一壓入其中之SIP接腳150。介面探針152與該SIP接腳150之底部電氣接觸，測試探針154與通路156電氣接觸，該通路156與跡線158連接，該跡線158延伸至第二通路160，該第二通路160具有壓入其中之SIP接腳162。介面探針164與SIP接腳162之底部電氣接觸，傳輸板136具有供延伸穿過其中之各SIP接腳用的多數孔以及供與在傳輸板138上之一通路接觸之各測試探針用的多數孔。
第6-8圖顯示在SIP接腳與通路之間的電氣連接。第6圖顯示被壓入通路168之SIP接腳166，該通路168具有與SIP接腳166之側邊172接觸的多數舌片170。在第7圖中，SIP接腳174被壓穿過通路176且與跡線178接觸。在第8圖中，SIP接腳180包括一滾花邊緣182，該滾花邊緣182在被壓穿過通路184時，該滾花邊緣與跡線186電氣接觸。
雖然本發明已對於其數個實施例顯示過了，應了解的是因為可在其中進行多種改變與修改，故本發明不受此限，且這些改變與修改係在如以下申請專利範圍所請求之本發明之完整預期範疇內。
10‧‧‧負載板測試夾具
12‧‧‧負載印刷電路板
14‧‧‧測試分析器
15‧‧‧介面探針板
16‧‧‧介面探針
18‧‧‧孔
20‧‧‧外容器或筒體
22‧‧‧柱塞
24‧‧‧壓縮彈簧
26‧‧‧佈線板
28‧‧‧板
30‧‧‧孔
32‧‧‧SIP接腳
34‧‧‧傳輸板
36‧‧‧孔
38‧‧‧墊
40‧‧‧導電跡線
42‧‧‧通路
44‧‧‧測試探針
46‧‧‧測試點位置
48‧‧‧佈線板
50、52‧‧‧傳輸板
54‧‧‧板
56‧‧‧測試探針
58‧‧‧墊
60‧‧‧跡線
62‧‧‧通路
64‧‧‧SIP接腳
66‧‧‧測試探針
68‧‧‧墊
70‧‧‧跡線
72‧‧‧通路
74‧‧‧SIP接腳
76,78‧‧‧介面探針
80‧‧‧佈線板
82‧‧‧分隔板
84,86‧‧‧傳輸板
90‧‧‧測試探針
92‧‧‧介面探針
94‧‧‧墊
96‧‧‧跡線
97‧‧‧通路
98‧‧‧SIP接腳
100‧‧‧介面探針
102‧‧‧測試探針
104‧‧‧墊
106‧‧‧跡線
108‧‧‧通路
110‧‧‧SIP接腳
112‧‧‧傳輸板
114‧‧‧傳輸板
116‧‧‧板
118‧‧‧測試探針
120‧‧‧通路
122‧‧‧孔
124‧‧‧凹穴
126‧‧‧跡線
128‧‧‧第二通路
130‧‧‧SIP接腳
132‧‧‧介面探針
134‧‧‧佈線板
136,138‧‧‧傳輸板
140‧‧‧板
142‧‧‧測試探針
144‧‧‧通路
146‧‧‧跡線
148‧‧‧第二通路
150‧‧‧SIP接腳
152‧‧‧介面探針
154‧‧‧測試探針
156‧‧‧通路
158‧‧‧跡線
160‧‧‧第二通路
162‧‧‧SIP接腳
164‧‧‧介面探針
166‧‧‧SIP接腳
168‧‧‧通路
170‧‧‧舌片
172‧‧‧側邊
174‧‧‧SIP接腳
176‧‧‧通路
178‧‧‧跡線
180‧‧‧SIP接腳
182‧‧‧滾花邊緣
184‧‧‧通路
186‧‧‧跡線
第1圖是本發明之一負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第2圖是本發明之另一負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第3圖是本發明之又一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第4圖是本發明之再一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第5圖是本發明之另一實施例負載板測試夾具之一部份示意橫截面圖；第6圖是本發明之測試夾具之一SIP接腳與跡線連接的一放大圖；第7圖是本發明之另一SIP接腳與跡線連接的放大圖；及第8圖是本發明之又一實施例SIP接腳與跡線連接的一放大圖。
10‧‧‧負載板測試夾具
12‧‧‧負載印刷電路板
14‧‧‧測試分析器
15‧‧‧介面探針板
16‧‧‧介面探針
18‧‧‧孔
20‧‧‧外容器或筒體
22‧‧‧柱塞
24‧‧‧壓縮彈簧
26‧‧‧佈線板
28‧‧‧板
30‧‧‧孔
32‧‧‧SIP接腳
34‧‧‧傳輸板
36‧‧‧孔
38‧‧‧墊
40‧‧‧導電跡線
42‧‧‧通路
44‧‧‧測試探針
46‧‧‧測試點位置

Claims (20)

  1. 一種負載印刷電路板測試夾具，包含：一隔開的介面探針之陣列，其延伸穿過一探針板且適於與一外部電子測試分析器電氣連接；多數測試探針，用以接觸在受測試下之一負載印刷電路板上之多數測試點位置；一佈線板，其被定位在該探針板與受測負載印刷電路板之間，用以將多數測試信號由該等測試探針以路由傳送至該等介面探針；該佈線板具有定位在一頂部表面上之至少一電路層，該至少一電路層係與延伸穿過該佈線板之多數介面接腳連通且與該等測試探針連通。
  2. 如申請專利範圍第1項之夾具，其中該佈線板更包括一傳輸板且該電路層被定位在該傳輸板上。
  3. 如申請專利範圍第1項之夾具，其中該電路層包括一墊及一跡線。
  4. 如申請專利範圍第3項之夾具，其中該跡線接觸一通路，該通路被定位在該傳輸板中之一孔中。
  5. 如申請專利範圍第4項之夾具，其中各介面接腳延伸穿過一通路。
  6. 如申請專利範圍第4項之夾具，其中該通路具有環繞一開口之多數舌片(flaps)。
  7. 如申請專利範圍第5項之夾具，其中該介面接腳具有多數用以接觸該跡線之滾花表面。
  8. 如申請專利範圍第2項之夾具，其中有各具有至少一電路層之多數傳輸板。
  9. 如申請專利範圍第8項之夾具，更包含一定位在相鄰傳輸板之間的分隔板。
  10. 如申請專利範圍第2項之夾具，其中該電路層包括一通路及一跡線。
  11. 一種用於在一受測電路板上之測試點位置與一外部測試分析器之間傳送測試信號的佈線板，包含：一非導電板，其具有定位在一頂部表面上之一導電電路層，該導電電路層具有一第一墊及延伸至一第二墊之一跡線，該第二墊具有用以接收一延伸穿過該非導電板之一介面接腳之一孔；及一順應接觸件，其與該等測試點位置及該電路層之該第一墊電性接觸。
  12. 如申請專利範圍第11項之佈線板，其中在該非導電板上有多數導電電路。
  13. 如申請專利範圍第12項之佈線板，其中有用於各導電電路之一順應接觸件及一介面接腳。
  14. 如申請專利範圍第11項之佈線板，其中該第二墊是一通路。
  15. 如申請專利範圍第14項之佈線板，其中該介面接腳延伸穿過該通路。
  16. 如申請專利範圍第14項之佈線板，其中該通路具有環繞一開口之多數舌片，該等舌片銜接該介面接腳。
  17. 如申請專利範圍第15項之佈線板，其中該介面接腳具有一用以接觸該跡線之滾花表面。
  18. 如申請專利範圍第11項之佈線板，其中有各具有至少一電路層之多數傳輸板。
  19. 如申請專利範圍第18項之佈線板，更包含一定位在相鄰傳輸板之間的分隔板。
  20. 如申請專利範圍第11項之佈線板，其中該墊是一通路。
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