TWI452300B - 裝載式印刷電路板測試器具及其製造方法 - Google Patents

Description

裝載式印刷電路板測試器具及其製造方法 交互參照相關申請案

本申請案主張2009年12月22日提出之美國臨時申請案第61/289,339號案之優先權，其內容納入本文。

本發明係有關於用於裝載式印刷電路板之自動測試之測試器具，且更特定地有關於利用一傾斜銷轉接器具之一測試器具，該傾斜銷轉接器具包含測試探頭之最佳化轉接以測試高間距密度測試型樣。

發明背景

用以檢查印刷電路板之自動測試裝置很早就包含使用「針床」，在測試期間該印刷電路板安裝在「針床」上。此測試器具包括大量針狀、彈簧裝載式測試探頭，該等測試探頭被安排在彈簧壓力下與待測電路板(UUT)上之指定測試點進行電氣接觸。佈置在一印刷電路板(PCB)上之任一特定電路可能與其它電路不同且因此用以接觸一特定電路中之測試點之針床裝置必須針對此電路板定制。當設計待測電路時，選擇測試中使用之測試點型樣且測試探頭之一相應陣列受組配在該測試器具中。此方法典型地包含在一探頭板中鑽出孔型以使其匹配於所定制的測試探頭陣列，接著將該等測試探頭安裝在探頭板中之鑽孔中。接著，該電路板被安裝在該器具中，使其疊在該測試探頭陣列中。在測試期間，使該等彈簧裝載式測試探頭與該UUT上之測試點進行彈簧壓力接觸。接著，電氣測試信號從該板轉移到該等測試探頭且接著轉移到該器具之外部以與一高速電子測試分析器通訊，該高速電子測試分析器檢測該電路板上之各個測試點之間及電路之間的連接性或非連接性。

過去各種不同方法已用於使該等測試探頭與待測PCB進行壓力接觸以測試裝載式印刷電路板。此等器具之一個類別是一線路測試器具，其中該等測試探頭被個別地線連至不同介面接觸點以用於將測試信號從該等探頭傳遞到該外部之電氣控制測試分析器。此等線路測試器具是專用器具且通常稱為“真空測試器具”，因為在測試期間真空可在該測試器具外殼之內部以壓緊該電路板使其與該等測試探頭接觸。除了真空外，具有類似結構之定制之線路測試器具還可利用機械裝置製造，以在測試期間施加壓緊該板使其與該等探頭接觸所需的彈力。

用以測試裸印刷電路板之另一類測試器具是所謂的網格型樣器具，其中一板之測試面上之測試點由可繞銷或傾斜銷接觸，該等可繞銷或傾斜銷可移動或被定位以接觸該板上之隨機型測試點且將測試信號從該板轉移到該接收器上以一網格型樣佈局之多組介面銷。在此等網格型樣測試器中，器具複雜性通常比定制線路測試器具小且較簡單，因為針對要測試之各個不同組配之電路，不需要個別地將該等測試探頭用硬接線接至不同的介面接觸點；但利用一網格系統，該等網格介面及測試電子裝置實際上複雜且昂貴得多。

在用於裸電路板測試之一網格型樣器具中，該網格陣列之線路保持不變，與特定電路板之組態無關。然而，要做改變的是稱為轉接器具之一器具。該轉接器具包括具有一孔型之一底板及具有一孔型之頂板，該底板之孔型對應於一標準針網格陣列中之孔之網格型樣，該頂板之孔型對應於一印刷電路板上待測試之測試點之隨機的不按格線型樣。多個導電轉接銷(此等轉換銷可以是可繞銷或剛性傾斜銷)安裝在該頂板及該底板中之孔中。當該等轉接銷穿過該轉接器具時，它們由該等板之孔型重新定向以提供對應於該待測電路板上之該等測試點之該標準網格型樣及該不按格線之型樣之間的個別導電路徑。可獲得該轉接銷與該PCB上之測試焊盤之間的極大接觸精度，因為該轉接銷不延伸在該頂面之上表面外。事實上，該頂板可準確地將該轉接銷恰好對準該測試焊盤以穿過該頂板中之該等孔。該網格型樣轉接器具之構造之勞動密集性典型地小於一線路型測試器具中之測試探頭之重新佈線，使得定制容納具有不同測試點型樣之PCB之器具較簡單。因此，當測試具有各種不同形狀及/或組態之印刷電路板時，通常需要利用一網格型樣測試器具。

本發明針對用於測試裝載式電路板之測試器具。用於測試裝載式電路板之此等類型之器具遇到之問題是測試該印刷電路板上之高密度測試點之能力。很多PCB測試利用微細間距測試點佈局，即測試點之間的間距為50密耳或更小。然而，探頭板上適用於微細間距間隔之彈簧探頭不具有一足夠的彈力來良好地電氣接觸該PCB上之測試點。本發明透過將測試探頭與待測PCB之間的介面處之一較高密度探頭佈局轉換為該測試器具中一較寬間隔探頭佈局來解決此問題，典型地中心距離為100密耳。使該探頭板上之一測試探頭型樣具有一足夠寬的間隔允許使用重型彈簧探頭，通常稱為100密耳彈簧探頭，其傳遞一較大的彈力，提供較好的電氣接觸。此力經由傾斜銷轉接，提供了與該待測PCB上之一微細間距測試點佈局之較好電氣接觸。美國申請案第5,818,248號案中揭露了此一裝載式測試器具，其納入本文作為參考資料。

然而，需要提高該’248號專利中揭露之該裝載式電路板測試器具之傾斜銷之最佳轉接及測試該UUT之個別元件之能力。

發明概要

本發明之一個實施例包含一真空、氣動式或機械式測試器具，其具有用以將一寬間隔探頭型樣轉接到一細微間距測試型樣之一可移除器具。該寬間距探頭型樣對應於該測試器具之底部中之一探頭型樣，其具有足夠的間距來容納強力彈簧探頭，該等強力彈簧探頭能夠比通常用於測試該裝載式電路板之高密度測試點佈局之彈簧探頭傳遞大得多的彈力。微細間距測試型樣對應於待測裝載式PCB上之一高密度測試點佈局。

該轉接器具至少包含一頂部轉接板及一底部轉接板，它們都包括孔。該頂板中之孔以一微細間距型樣佈局，及該底板中之孔以一寬間距型樣佈局。該頂部轉接板向外安排線路以容納該裝載式板之元件，或者可選擇地，間隔塊可位於該頂板上以提升該UUT來容納該等電路板元件。傾斜銷位於該等轉接板之間，近乎垂直該等轉接板，其中每一傾斜銷之底端穿過該底部轉接板中之孔，及該等傾斜銷之頂端延伸至該頂部轉接板中之孔且與該頂板之頂面齊平，或者當使用塊時它們延伸在頂板之外。該等傾斜銷之頂端接觸該待測電路板上之測試點，及該等底端接觸該測試器具之底部中之彈簧探頭。該等彈簧探頭還電氣連接至一外部電子測試分析器。

一機械式、氣動式或真空壓力施加於該測試器具，該等強力彈簧探頭將力施於該轉接器具中之傾斜銷，該力轉移至該等測試點。自該強力彈簧探頭轉移之力提供了該等傾斜銷與該等測試點之間良好的電氣接觸，在高密度測試點之情況下，這尤其重要。本發明之裝載式板測試器具進一步包括最佳化軟體，其提供了x-y平面中之最短互連距離，消除了大部分(如果不是全部)必要手動佈線。該最佳化軟體包括一轉接銷對映演算法程序，其考慮該等個別銷之屬性。此等屬性將包括但不局限於類比信號、數位信號、電源、接地端、周邊、ASRU、電阻端、測試器、極性檢查或任何其它識別特性。該最佳化軟體還計算該裝載式板定位及轉動在該轉接器具之頂部上之位置以關於該等轉接銷之屬性得到最佳製造時間及成本。該最佳化軟體進一步包括一定大小演算法，其基於應用、銷角度及裝載式板接觸特性確定最佳銷直徑及長度。

本發明在另一實施例中提供了位於一適配單元之頂部上之轉接器具，其允許將電信號從剛性銷轉接到電子測試分析器。該適配單元可包括位於該電子測試分析器之彈簧探頭與該等大間距強彈力測試探頭之間的一電路板。該電路板被設計成允許連接周邊電路或裝置。在另一實施例中，本發明之測試器具可包含其它測試裝置，諸如一無動力打開測試器。附接到該無動力打開裝置之探頭相似地傾斜穿過該轉接器具之平行板中之孔。附接到該無動力打開測試器之探頭垂直下落至一區塊，該區塊附接於該轉接器具之平行板之一者。

結合以下詳細說明及附圖，可更好地理解本發明之此等及其它特徵及優勢。

圖式簡單說明

第1圖是本發明之一裝載式測試器具之一不完整、示意性剖視圖。

第2圖是第1圖之裝載式板測試器具之一轉接器具之示意性側視圖；

第3a圖是第2圖之轉接器具之頂板之俯視圖；

第3b圖是第2圖之轉接器具之頂面之仰視圖；

第4圖是包含螺旋探頭之一替代測試器具實施例之不完整示意性側視圖；

第5圖是包含一短線介面板之測試器具之一第二可選擇實施例之不完整示意性剖視圖；

第6圖是包含一無動力打開裝置或盲銷之另一可選擇測試器具實施例之不完整示意性側視圖；

第7圖是包含一多路複用配接器之測試器具之又一可選擇實施例之不完整示意性剖視圖；

第8圖是一可選擇無動力打開裝置之示意性剖視圖；及

第9圖是說明本發明之轉接最佳化軟體之流程圖。

詳細描述

第1圖根據本發明之原理說明了一裝載式電路板測試器具10。該測試器具主要用於將一印刷電路板佈局在一測試位置中與一電子測試分析器一起使用。本發明主要用在與裸板不同的裝載式電路板之測試中。在一個範例中，測試器具10包含一真空測試器具12及可移動地位於該真空器具內之一轉接器具14。該真空器具包括多個導電彈簧探頭16，它們位於該器具中之一非導電上部探頭板18中之相應孔中。該等彈簧探頭置於相距足夠遠以容納彈簧探頭之一孔型中，較佳地中心距離為100密耳。該等100密耳彈簧探頭應當能夠傳遞從4鎊到大約16鎊之範圍中之足夠的彈力。典型的100密耳彈簧探頭可由鈹銅合金製成且包括一外部容器、該外部容器中之一筒、從該筒伸出之一柱塞17及在該筒內用以將一偏置力施加於柱塞之一壓縮彈簧，該柱塞在彈簧壓力下以一習知的方式在該筒外往復移動。

彈簧探頭向下延伸穿過該真空器具之一非導電底板20，在此，該等彈簧探頭之底端處之端子22電氣連接到一外部電子測試分析器。中間探頭板24及26位於該器具之底板20與上部探頭板18之間，以導引彈簧探頭16。個別間隔物28位於底板20與上部探頭板18之間以定位中間探頭板24與26。在板24及板26中鑽孔以使彈簧探頭16通過，該等孔較佳地在縱軸上彼此平行地對準且在橫過該器具之二維列中間隔均勻。

轉接器具14對應於由器具10與測試電子裝置測試之一裝載式印刷電路板30上之高密度測試點而位於真空器具12中。轉接器具14懸於上部探頭板18之上方且該真空器具藉由支撐墊32位於探頭板18之上表面上。支撐墊32較佳地由一彈性材料製成。金屬導杆34也位於該探頭板中以校準該轉接器具，且它們向上延伸穿過該轉接器具之底部中之孔36。該轉接器具藉由圍繞著該轉接器具之頂面周邊延伸之外殼38而緊靠支撐塊32且支撐在導杆34上。

該轉接器具包含一上部轉接板40、一下部轉接板42及一中間轉接板44。儘管第1圖中說明之該轉接器具具有三個轉接板，但要理解的是按照一特定應用要求，任意數目之板可包含入該轉接器具。例如，第2圖說明了具有6個中間板44a-44f之一轉接器具。

繞性固態轉接銷46幾乎垂直地安置在該頂部轉接板與該底部轉接板之間。較佳地，數個固態非繞性傾斜銷47用作轉接銷，為了簡潔，第2圖中顯示了其中一者。傾斜銷47可被隔離或者接地以消除個別銷之間的任何干擾。隔離及接地可透過將該等傾斜銷保護在一尼龍管49中及接著藉由在該尼龍管四周接合一金屬管51而將該受保護銷接地及製造一個中間轉接板來完成，該一個中間轉接板諸如金屬板44c。

該轉接板具有導孔48，如第3a圖及第3b圖所示，其直徑大，足以使該等轉接銷自由地通過該等板。每一傾斜銷47之底端可延伸到底部轉接板42之底面外。傾斜銷47之頂端與頂板40之頂面齊平或者可選擇地，如果該待測印刷電路板採用隔塊，則傾斜銷47之頂端可延伸到該頂板之該頂面外。

頂板40中之孔48(第3a圖)以高密度型樣佈局，對應於該裝載式印刷電路板上之測試點之型樣密度。底板42中之孔48(第3b圖)以對應於該真空器具12中之彈簧探頭16陣列之一均勻網格型樣佈局。傾斜銷46將測試信號從該印刷電路板30之一底面上之測試位置50轉接到彈簧探頭16。轉接板40之頂面41被安排路線以容納電路板30之元件31，使得測試焊盤50與表面41齊平於該等傾斜銷之頂端處。透過為頂板40固定路線，實現傾斜銷47與測試焊盤50之間的極大對準度，因為該頂板不斷地導引該傾斜銷。

傾斜銷46藉由位於底部轉接板42與中間轉接板44之間的一乳膠銷固定片52保持在該轉接器具中。分離之間隔元件54位於該等轉接板之間以保持該等板之位置。

如第1圖中所示，真空器具12之一壓緊閘56包括向下伸出之指狀物58，該等指狀物58接觸該印刷電路板之頂面且使該印刷電路板緊靠該轉接器具之頂部轉接板40。在測試期間，施加真空於該測試器具之內部也使印刷電路板保持接觸在該測試器具中。在該器具內產生之真空引起該探頭板中之裝載彈簧式測試探頭將一向上的力施加於該轉接器具中之該等傾斜銷之底端，此力轉移到該等傾斜銷之頂端，頂端與該印刷電路板之底面上之測試點接觸。該等傾斜銷具有充分的軸向剛性，使得它們在測試週期期間保持經由該等彈簧探頭施加之高彈簧壓力。當該等傾斜銷接觸該電路板時，該等中間轉接板有助於引導該等傾斜銷。

本發明所實現之一優勢在於該真空測試器具可用來利用對應於電路板上之測試點之不同測試點型樣測試各種電路板。該優勢藉由提供一轉接器具實現，該轉接器具可容易移開且可由不同轉接器具替代。此避免了需要重新佈局該等探頭及該真空器具或者重新對該等彈簧探頭佈線。

本發明之另一優勢在於能夠在該轉接器具之頂部產生高間距密度之傾斜銷以接觸該待測裝載式電路板上高密度型樣之測試點。在該轉接器具之頂部具有小達10密耳間隔之銷是可能的。對於標準電路板而言，中心距離低於50密耳之間隔看作一高間距密度。該100密耳彈簧探頭提供了測試所需之高彈力及所產生之彈簧順度。

第4圖說明了本發明之實施例之一可選擇方式，其中螺旋探頭60用來取代傳統之100密耳彈簧探頭。典型的螺旋探頭揭露在美國專利申請案第5,032,787號案中，其揭露納入本文作為參考資料。當該螺旋探頭之柱塞62受力向下進入外筒時，該探頭在順應性彈簧壓力下轉動。該等螺旋探頭接觸該轉接器具中之個別傾斜銷46之底部，且當測試期間施加向下的力時，該等傾斜銷圍繞它們之軸轉動。轉動該等傾斜銷之目的是在該銷之尖端64與印刷電路板30上之測試點50之間產生良好的扭轉接觸。螺旋銷尤其用在解決以下問題中：測試焊盤因製造裝載式電路板中所用之助焊劑未由一般的清潔方法清潔而不潔淨。螺旋探頭之使用為高密度測試點提供了良好的扭轉接觸且允許使用由不鏽鋼構成之較硬傾斜銷及在更長時間里保持尖銳之耐磨銷。

第5圖說明了本發明之一第二可選擇實施例。第5圖說明了本發明用在一短線測試器具70中。以前，難以將該器具底部之一短線板中之銷與接觸該印刷電路板之測試點之傾斜銷對準。在本發明中，該對準問題藉由在該器具70之底部併入一短線介面板避免，其在探頭板74下。短線板具有銷76，其安排於支撐在探頭板74中之雙端彈簧裝載式測試探頭78之下方。銷76及該短線板接觸該等雙端彈簧探頭之底部，該等雙端彈簧探頭可以是高彈力探頭。該轉接器具中之傾斜銷80與該等雙端探頭之頂部銜接且可成角度地與該待測板上之測試點型樣進行必要的接觸。

該短線介面板具有位於探頭78下面之固定銷82，其硬線84地連至短線介面板72之周邊之標準介面銷86。一外部電子測試分析器與該等標準介面銷接觸以執行測試。器具70包含該轉接器具及該雙端彈簧探頭以及該短線介面板以提供該等銷、短線介面板與該等轉接銷之頂端之間的恰當對準且與該電路板上之該等測試點接觸。短線之雙端探頭是不直接對準該測試器介面之網格之探頭。在一短線器具中，該等探頭不能在該探頭板上四處移動。然而，該轉接器具透過以下方式解決此問題：借助該等傾斜銷將該彈簧裝載式探頭之位置轉接到該印刷電路板上之預期測試點。可選擇地，一印刷電路板可替代一短線介面板用作該電子測試分析器之介面板，其將消除該介面板中之佈線且將包含焊盤而非銷。

第6圖說明了本發明之另一可選擇實施例，其包括該轉接器具內之一無動力打開裝置90以測試待測單元96上之元件92、94。該無動力打開裝置包括彈簧探頭96，該彈簧探頭96延伸穿過個別轉接板中之孔且銜接自動測試裝置介面102中之彈簧探頭100。彈簧探頭96可包括線104，其將延伸至無動力打開卡以傳遞測試信號。頂板104包括孔或凹部以容納元件92及94且還在一頂面及一底面二者上包括凹部106及108以在它們之間產生一網狀結構(web)來更準確地導引傾斜銷110。第6圖中說明之該器具還包括一個或多個盲銷112之使用，其沒有一直延伸穿過頂板104以平衡橫向力或者經由一線114連接到一特定介面銷。

第7圖提供了測試器具之再一可選擇實施例，其包括多路複用配接器120。該多路複用配接器包括一組更密集之彈簧探頭122以增大該自動測試裝置介面中之彈簧探頭124之密度。彈簧探頭122可由線126連至一起，使得可得到兩個探頭連接至該自動測試裝置介面中之一個彈簧探頭124，藉此增大密度。

第8圖說明了用於測試該待測單元上之元件之無動力打開裝置之一可選擇實施例。該無動力打開裝置包括一集塊130，其藉由一帶肩螺釘134或其它類似緊固件附接到底部轉接板132。該集塊包含接觸該自動測試裝置介面140中之彈簧探頭138之插孔136。當該轉接器具向下移動時，插孔136接觸彈簧探頭138。可選擇地，該集塊附接到與預設為恰當高度以測試該UUT上之元件之該轉接器具分離且比其低之一固定板，或者可使下方之測試探頭將該裝置向上推并穿過該集塊且緊靠該等元件以進行測試。

本發明之測試器具透過使用一最佳化軟體設計及製造，該最佳化軟體提供了x與y平面中之最小互連距離同時使手動佈線最小化且將製造時間從周降為天或者小時。本發明之測試器具包括一電腦程式150，如第9圖中所示。使用軟體演算法來定位該轉接器具中之平行板之最終鑽孔位置、該器具之最終佈線資料及恰當地測試該裝載式電路板所需的其它測試系統檔案，該裝載式電路板也稱為待測單元(UUT)。該等測試系統檔案就每一製造商及自動測試裝置之樣式而言是唯一的，諸如，舉例而言，安捷倫3070、Genrade 228x或Spectrum 800x，且此介面型樣資料庫152被自動解讀成該軟體採用之一公共資料格式。對UUT資料庫154執行器具軟體規劃。此資料結果產生印刷電路板156上之測試位置及該頂板上用以測試該待測單元之最初鑽孔位置。在步驟156，該軟體輸入此資料，及步驟158，在該過 程中將該等資料集以一圖形格式顯示給用戶。步驟160，利用該資料及測試系統介面模式資料庫，在該介面型樣上最佳化該UUT之位置。

如上文所示，一無動力打開裝置可用來測試該電路板之元件。使用此等裝置需要額外的資源及實體空間，且該它們可被手動或自動地恰當定大小且定位為測試所需的區域。在步驟162，軟體必須定位該裝置、分析可用資源及使用一靜止塊或者使該無動力打開裝置之探頭恰當傾斜以抵達一可用彈簧探頭。一旦被定位，該等受影響之平行板計算鑽孔及型腔銑削。使該UUT處於該相鄰器具板上或上方需要鑽孔及型腔銑削。在步驟164，從該UUT伸出之任何元件必須被分析且銑削以處在該相鄰板中。在步驟166，該UUT可直接處於該相鄰板上或者上升至高出該板一特定距離。提高該UUT降低了所需的銑削，但仍對將該等傾斜銷導引至該UUT上之測試點之鑽孔之位置有較大影響。在一些情況下，與該UUT相鄰之板塗有一靜電放電層。如果此層存在且如果該UUT直接位於該板上，則在此板上需要額外的平面鑽鑽孔以防止該UUT上之裸露焊盤短路。

在步驟168，關於鑽孔及型腔銑削，計算三個維度中之間距，即x、y及z。此等間距用來限制銷尺寸及避免干擾。另外，在該器具靠近該測試器介面之底部可能有障礙物，它們必須被考慮到。此等障礙物被識別且在步驟170，藉由軟體計算恰當的型腔銑削及測試資源之損失。另外，在通常步驟中由該器具軟體設計演算法識別之任何其它限制在 此步驟中被計算且保留。

在步驟172，關於該UUT上之每一測試位置，指定一銷且關於UUT資料庫154恰當地定大小。接觸性質引起對該銷初始定大小且接著基於應用及目標之間以及銷軸之間的間距選擇理想直徑及長度。在步驟174，該軟體透過檢查最佳位置(步驟176)及調整參數(步驟178)，在一反復計算中確定該網格上之位置。

在步驟174處，執行銷映像演算法以將測試點位置指定給該介面型樣中之最近或最佳銷。此一對一映像表示了將一PCB測試位置連接至一介面銷之一有角度銷。此等銷之初始對準以這樣一方式進行以最小化x與y方向的橫向力。而且，該映像還將考慮每一介面銷之屬性。此等屬性將包括但不局限於：類比信號、數位信號、電源、接地端、周邊、ASRU、電阻端、測試器、極性檢查、無動力打開或任何其它識別特性。此映像演算法還包含用以確定是否使用具有一多路複用屬性之銷且還用以避免多次使用任何多路複用銷之邏輯。在該測試器或配接器內，如果一些銷電氣連接或者在同一時間都被使用，則他們看作是多路複用。另外，該演算法可結合單獨一測試系統介面型樣使用或者可結合一多路複用型樣特有之該配接器型樣使用且可消除該測試系統之多路複用之干擾。在步驟176，分析該位置是否最佳，如果不最佳，則在步驟178，利用自動調整參數且調整該位置。

接著，在步驟180，關於銷之傾斜角分析該等銷。期望 得到一最小角，且在先前限制內，銷在它們之測試器資源上互換以得到該最小傾斜角度。該銷映像演算法還考慮將該UUT放置於相鄰器具板上之先前步驟指定之型腔銑削或鑽孔。在步驟182，如果任何銷造成一卸開，它們被重新分析且再次最佳化以排除該卸開。該銷映像演算法還考慮UUT裝置輪廓及高度以避免與該等銷之任一者抵觸。

在步驟184，當經由該等步驟完成最好的最佳化時，針對控制參數限制之一系列設計規則分析每一銷及對該等板之交互作用，該等限制將包括但不局限於：銷間距、型腔銑削、卸開、銷角度及目標尺寸。在此過程內，自動程序基於該等剛性銷之尺寸及傾斜度確定該等孔在該等板內之最佳位置及尺寸。一些特定鑽孔實體將包括但不局限於對垂直或有角度的環形鑽入該等板、該等板中用以降低銷之摩擦之埋頭孔及該等板中用以在組裝期間有助於銷導引之埋頭孔。在相鄰於該UUT之板之兩面中加入埋頭孔。此提供了一很小的網狀結構的材料以為該銷提供最准確地導引特徵。基於元件間距所需之附近之型腔銑削，關於每一銷自動或手動地調整該網狀結構之垂直位置。該網狀結構距離該UUT越近，該剛性銷越準確地對準該UUT。

在步驟188，當經由交替程序手動或自動地解決步驟186之任何錯誤時，在步驟192，步驟190之資料準備用於確定所需的手動線。在此步驟中，一自動程序將基於初始連接資料及測試系統性能確定對手動線之需要。手動線用以根據測試需要將任何類型之銷連接在一起。一銷可具有附 於其上之任意數目之線或者一點也沒有。一些器具可能不需要任何手動線。

在步驟194，該軟體執行一自動程序以基於手動佈線及/或橫向力確定對盲銷之需要且確定其之位置。盲銷不直接接觸該UUT且具有兩個功能：平衡橫向力及/或經由一線連接至一特定介面銷。因此，如果一特定銷型自該UUT無法達到一可用資源，則將在一附近資源處使用一盲銷且該盲銷線連至可在所需位置接觸該UUT之銷。具有附接線之盲銷還可用以接觸介面跳線、探頭跳線或諸如ASRU及控制銷之無法重新映像之特定介面銷。盲銷可以或者可以不具有附接於它們之線且可像正規銷一樣傾斜。

在步驟196，該UUT區域內用以構建該器具所需之其它特徵可手動或經由軟體自動地添加。此等特徵包括但不局限於結構支撐、移動UUT之指狀物間距、罩住該UUT之銷及將該UUT升至該相鄰板上方之區塊。

在步驟198，針對控制參數限制之一系列設計規則分析每一銷及對該等板之交互作用，該等限制將包括但不局限於：銷間距、型腔銑削、卸開、銷角度及目標尺寸。在此過程內，自動程序基於該等剛性銷之尺寸及傾斜度確定該等孔在該等板內之最佳位置及尺寸。此在任何銷基於添加該等盲銷或其它特徵被移動或調整之情況下重複。在步驟200，顯示錯誤，且在步驟202，消除該等錯誤直到在步驟204處通過設計規則。

該軟體包括用以基於初始連接資料確定需要使該測試 系統上之資源失效之一自動過程(步驟206)。在一些情況下，一銷可能需要接觸該UUT但不需要直接電氣連接至該映像介面銷。具有此要求之銷將仍傾斜至一介面銷，但僅利用其彈力。此是為了保證良好地接觸UUT。通常，一手動線連接至此類型之銷，但不是必需的。基於測試系統性能，一電氣絕緣銷或者一絕緣帽也可用過在該剛性銷上以防止電氣連接。

當任何錯誤經由交替程序手動或自動解決時，該資料準備產生製造該器具所需之資料。該資料可置於一暫時性資料儲存器208中且處於被永久性儲存之一狀態且在步驟210處被格式化為輸出以恢復及再生該製造資訊。物料清單、關於銑削及鑽孔該等板之每一者之數字型控制鑽孔資料212、手動及自動佈線資料檔案214及特定測試系統檔案216被輸出。在該處理之開始提供之測試系統檔案包含用於測試該電路板之非常具體之測試資源。因為該剛性銷位置及最佳化程序，改變此等測試器資源。此程序將所需的新資料轉譯成測試系統指令。此等重新指定之測試指令返回該自動測試裝置中使用之測試程式以測試該電路板。此特定步驟針對每一製造商及自動測試裝置之樣式是唯一的。

儘管本發明已關於其之特定實施例予以描述及說明，但要理解的是，本發明不局限於此，因為可對其做修改及改變，該等修改及改變在下文請求之發明之全部及局部範圍內。例如，一個實施例關於一真空器具說明該器具，但該轉接器具可藉由其它外部裝置壓至該電子測試分析器，諸如一氣動裝置或機械裝置。該測試器具被設計成允許連接與該電子測試分析器互動之周邊電路或裝置。此外，本發明已關於在針型測試器中測量電子裝置予以描述，但本發明用於操作不需要大量連接之電子裝置。

10．．．裝載式電路板測試器具

12．．．真空測試器具

14．．．轉接器具

16．．．導電彈簧探頭

17．．．柱塞

18．．．非導電上部探頭板

20．．．非導電底板

22．．．端子

24、26．．．中間探頭板

28．．．間隔物

30．．．裝載式印刷電路板

31．．．元件

32．．．支撐墊、支撐塊

34．．．金屬導杆

36．．．孔

38．．．外殼

40．．．上部轉接板、頂部轉接板、頂板

41．．．頂面、表面

42．．．下部轉接板、底部轉接板

44．．．中間轉接板

44a、44b、44d、44e、44f．．．中間板

44c．．．中間板、金屬板

46．．．繞性固態轉接銷、傾斜銷

47．．．固態非繞性傾斜銷、傾斜銷

48．．．導孔

50．．．測試位置、焊盤、測試點

52．．．乳膠銷固定片

54．．．間隔元件

56．．．壓緊閘

58．．．指狀物

60．．．螺旋探頭

62．．．柱塞

64．．．尖端

70．．．短線測試器具

72．．．短線介面板

74．．．探頭板

76．．．銷

78．．．雙端彈簧裝載式測試探頭

80、110．．．傾斜銷

82．．．固定銷

84．．．硬線

86．．．標準介面銷

90．．．無動力打開裝置

92、94．．．測試元件

96．．．待測單元、彈簧探頭

100、122、124‧‧‧彈簧探頭

102‧‧‧自動測試裝置介面

104‧‧‧線、頂板

106、108‧‧‧凹部

112‧‧‧盲銷

114、126‧‧‧線

120‧‧‧多路複用配接器

130‧‧‧集塊

132‧‧‧底部轉接板

134‧‧‧帶肩螺釘

136‧‧‧插孔

138‧‧‧彈簧探頭

140‧‧‧自動測試裝置介面

150‧‧‧電腦程式

152‧‧‧介面型樣資料庫

154‧‧‧UUT資料庫

156‧‧‧印刷電路板、步驟

158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、210‧‧‧步驟

208‧‧‧暫時性資料儲存器

212‧‧‧數字型控制鑽孔資料

214‧‧‧手動及自動佈線資料檔案

216‧‧‧特定測試系統檔案

第1圖是本發明之一裝載式測試器具之一不完整、示意性剖視圖。

第2圖是第1圖之裝載式板測試器具之一轉接器具之示意性側視圖；

第3a圖是第2圖之轉接器具之頂板之俯視圖；

第3b圖是第2圖之轉接器具之頂面之仰視圖；

第4圖是包含螺旋探頭之一替代測試器具實施例之不完整示意性側視圖；

第5圖是包含一短線介面板之測試器具之一第二可選擇實施例之不完整示意性剖視圖；

第6圖是包含一無動力打開裝置或盲銷之另一可選擇測試器具實施例之不完整示意性側視圖；

第7圖是包含一多路複用配接器之測試器具之又一可選擇實施例之不完整示意性剖視圖；

第8圖是一可選擇無動力打開裝置之示意性剖視圖；及

第9圖是說明本發明之轉接最佳化軟體之流程圖。

10．．．裝載式電路板測試器具

12．．．真空測試器具

14．．．轉接器具

16．．．導電彈簧探頭

17．．．柱塞

18．．．非導電上部探頭板

20．．．非導電底板

22．．．端子

24、26．．．中間探頭板

28．．．間隔物

30．．．裝載式印刷電路板

32．．．支撐墊、支撐塊

34．．．金屬導杆

36．．．孔

38．．．外殼

40．．．上部轉接板、頂部轉接板、頂板

42．．．下部轉接板、底部轉接板

44．．．中間轉接板

46．．．繞性固態轉接銷、傾斜銷

47．．．固態非繞性傾斜銷、傾斜銷

50．．．測試位置、焊盤、測試點

52．．．乳膠銷固定片

54．．．間隔元件

56．．．壓緊閘

58．．．指狀物

Claims (12)

1. 一種用於測試裝載式印刷電路板上之多個緊密間隔測試點之裝載式板測試器具，其包含：間距相對寬之高彈力測試探頭之一陣列，該等高彈力測試探頭延伸穿過一探頭板面且適於電氣連接至一外部電子測試分析器；一轉接器具，其可移除地位於該等高彈力測試探頭上方且鄰近於該電路板上之該等緊密間隔測試點；該轉接器具具有用以接收電路板元件之一頂面，因此該頂面之上表面實質上相鄰於一裝載式印刷電路板上之該等測試點以及位於該頂面下方的多個平行板面；支撐於該轉接器具中之多個轉接銷，其用於在該轉接器具之一端處與該等測試探頭對準且在該轉接器具之相對端處與該等緊密間隔測試點對準，該等轉接銷包含固態銷，該等固態銷具有足夠的軸向剛度以有效地將該等測試探頭施加之測試力轉移到該等緊密間隔測試點，且其中該等測試探頭順應性地接觸該等轉接銷以在該印刷電路板上之該等緊密間距測試點與至該外部電子測試分析器的連接體之間轉移該等測試力及電氣測試信號；及最佳化構件，其基於針對該等轉接銷之該等緊密間隔測試點與該等測試探頭之間的最短互連距離，藉由確定在該頂面和該等多個平行板面中之最後孔洞的鑽孔位置，來確定在該轉接器具中的該等轉接銷之佈置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試器具，其中該最佳化構件是電腦軟體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之測試器具，其進一步包含位於該轉接器具內之一無動力打開裝置，用以將測試信號從裝載式電路板元件電氣轉接到該等測試探頭。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試器具，其進一步包括在該等轉接銷與該等測試探頭之間的該測試器具內之一多路複用配接器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測試器具，其中該轉接器具進一步包括至少一個施力盲銷。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測試器具，其中該轉接器具進一步包括多個間隔開之轉接板，其中該等轉接銷延伸穿過該等轉接板中之孔。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測試器具，其中至少一個轉接板在一頂面中具有一凹部及在一底面中具有一凹部，產生具有一孔之一網狀結構以導引一轉接銷。
8. 如申請專利範圍第3項所述之測試器具，其中該無動力打開裝置具有固定於該轉接器具中之一底部轉接板之一集塊。
9. 如申請專利範圍第5項所述之測試器具，其中該轉接器具具有至少兩個線接在一起之轉接銷。
10. 一種用於確定轉接器具內之轉接銷在待測裝載式印刷電路板上之測試位置與測試器介面位置之間的最佳轉接之方法，其包含以下步驟： 確定鑽孔需求及型腔銑削需求以將該待測裝載式印刷電路板恰當地置於該轉接器具上；該等鑽孔需求包括基於該等測試位置和該等測試器介面位置之間的最短互連距離，透過在該轉接器具中的多個平行板面來確定最後孔洞的鑽孔位置；執行一銷映像演算法，以藉由以使橫向及定向力最小之方式成角度地移動轉接銷，來將該待測裝載式印刷電路板之測試點位置指派到該等測試器介面位置；及執行一銷定大小演算法，以自動地確定最佳轉接銷直徑及長度。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該銷映像演算法確定介面屬性，該等介面屬性包括類比信號、數位信號、電源、接地端、周邊、ASRU、電阻端、測試器或極性檢查。
12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該銷定大小演算法基於應用、銷角度及測試位置特性確定最佳轉接銷直徑及長度。