TWI744920B

TWI744920B - 測試裝置

Info

Publication number: TWI744920B
Application number: TW109117890A
Authority: TW
Inventors: 邱建宇
Original assignee: 力成科技股份有限公司
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-11-01
Also published as: TW202144801A; US20210373089A1; US11300636B2

Abstract

一種測試裝置，適用於驗證一測試件的電性能，包含一量測板、一處理單元，及一端子基底。該處理單元電連接地設置在該量測板上，能提供一固定電流值。該端子基底耦接該量測板，並包括多個反向該量測板方向的接觸端子，當該測試件對應設置在該端子基底並與該等接觸端子接觸時，該處理單元對該測試件提供的該固定電流值，在一特定時間得到一電容值及對應產生一電壓值，可透過該電容值的改變而得到該電壓值的變化來驗證該測試件的電性能。

Description

測試裝置

本發明是有關於一種測試裝置，特別是指一種能有效率的驗證測試件的電性能的測試裝置。

現有電子產品中的電路板上的連接子(connector)的組裝主要是透過人工加壓安裝到電路板上的電路走線(trace)，因此，在安裝完成後，一般會使用一測試機對電路板進行驗證測試，以確保每個連接子與對應的電路走線有良好的電連接，避免後續拆掉組裝完成的產品來替換不良的電路板，造成工時浪費與材料的損失，但目前現有的測試機均是同時具有許多測試功能，而沒有單獨具有測試電路板的連接子與電路板的走線是否接觸良好的功能，因此，導致現有的測試機不僅體積龐大且造價昂貴，還需透過大量電力能源來驅動，更需要設置在無塵室的環境下才能使用，此外，在安裝電路板的程序也過於複雜，上述種種原因導致測試電路板的時間過長而不具便利性。

因此，本發明的目的，即在提供一種能更有效率的驗證測試件的電性能的測試裝置。

於是，本發明測試裝置，適用於驗證一測試件的電性能，包含一量測板、一處理單元，及一端子基底。

該處理單元電連接地設置在該量測板上，能提供一固定電流值。該端子基底耦接該量測板，並包括多個反向該量測板方向的接觸端子。

當該測試件對應設置在該端子基底並與該等接觸端子接觸時，該處理單元對該測試件提供的該固定電流值，在一特定時間得到一電容值及對應產生一電壓值，可透過該電容值的改變而得到該電壓值的變化來驗證該測試件的電性能。

本發明的功效在於，透過設置該處理單元在特定時間提供固定電流值，從而獲得對應的電容值與電壓值，該測試件的電性能可因該電容值的改變而得到不同的該電壓值，透過該電壓值的變化直接驗證該測試件的電性能，不僅大幅縮短量測時間，且能節省龐大的空間與大量的電力能源。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本發明測試裝置的一實施例，適用於驗證一測試件100的電性能。一般而言，該測試件100可為一般電子產品的一電路板，並具有多條電路走線(trace)(圖未示)，及多個與該電路走線電連接的連接子(connector)(圖未示)，其中，該等連接子一般是由人工加壓安裝至該測試件100上而與對應的該等電路走線電連接，因此，需透過該測試裝置來驗證該測試件100的該等連接子是否與對應的電路走線有良好的電連接。

本發明該測試裝置包含一罩殼2、一設置在該罩殼2內的量測板3、一設置在該量測板3上的處理單元4、一位在該量測板3上並部分凸出該罩殼2的夾具組件5、一設置在該夾具組件5上並耦接該量測板3且部分凸出該罩殼2的端子基底6、一可拆卸地設置在該夾具組件5上的承載件7、一設置在該夾具組件5一側並與該夾具組件5連接的帶動組件8，及一連接該量測板3與該端子基底6的同軸線9。

具體地說，該罩殼2包括一基座21，及一具有一開口20的罩蓋22，該基座21及該罩蓋22共同界定出一與該開口20連通的容置空間200。該量測板3設置在該基座21上，且該量測板3、該夾具組件5、該端子基底6，及該帶動組件8均位在該容置空間200中。

該處理單元4是電連接地設置在該量測板3上，且能提供一固定電流值I。在本實施例中，該量測板3即為一般的電路板，能用以電連接並控制該處理單元4，而該處理單元4則可包括一能提供該固定電流值I的電流源，及一與該電流源電連接的轉換器，其中，該轉換器主要是用以讀取該固定電流值I所產生的一電壓值V。適用於本實施例中的該處理單元4可例如一微控制器(MCU)，該微控制器內包括的該電流源可為一充電時間量測單元(CTMU)，該轉換器則可為類比數位轉換器(A/D converter)。

該夾具組件5設置在該基座21並位在該量測板3上方，且該夾具組件5包括一界定出一設置區50的圍壁51，及多個彼此間隔地由該圍壁51反向該量測板3方向凸伸的夾取頭52，其中，該等夾取頭52的數量並沒有特別限制，在本實施例中，是以四個為例做說明，且是以兩兩相對地設置在該圍壁51上，並分別凸伸出該罩蓋22的該開口20。

該端子基底6設置在該設置區50，且耦接該量測板3，並包括多個由反向該量測板3方向凸伸出罩蓋22的該開口20的接觸端子61；其中，該端子基底6與該量測板3的連接方式，是透過以多條同軸線9連接該接觸端子61與該量測板3。該等接觸端子61主要是用以與該測試件100接觸，從而透過該等接觸端子61經該等同軸線9連接該量測板3與該測試件100之間的訊號傳遞。

該承載件7是用以承載該測試件100，且該承載件7是可拆卸地設置在該夾具組件5上，使該端子基底6位在該夾具組件5及該承載件7之間。具體地說，該承載件7位在該罩殼2之外，其是透過凸伸出該罩蓋22的該開口20的該等夾取頭52夾取，而可拆卸地設置在該夾具組件5上，並使得該承載件7是位在該罩蓋22的該開口20上方。值得一提的是，承載件7有多個對應該等接觸端子61的穿孔70，因此，當該承載件7對應設置在凸伸出該開口20的該等接觸端子61上方時，可讓對應的該等接觸端子61對應穿過該承載件7的該等穿孔70，便於後續與該測試件100接觸，其對該測試件100的相關驗證量測容後說明。

該帶動組件8設置在該基座21上，並位在該夾具組件5一側，且與該夾具組件5連接，其中，該帶動組件8與該夾具組件5的連接方式是先將該帶動組件8的一端連接至一空壓設備(圖未示)，再將該帶動組件8的另一端以四條管線(圖未示)分別連接至各個夾取頭52，讓空壓設備持續提供壓力至該帶動組件8，再透過該帶動組件8的控制按鈕來切換，用以帶動該夾具組件5的該等夾取頭52在鄰近該量測板3及遠離該量測板3之間作動，也就是說，當該承載件7透過該等夾取頭52夾取而設置在該夾取組件5時，即可透過該帶動組件8調控該等夾取頭52來帶動該承載件7在鄰近該端子基底6及遠離該端子基底6之間作動。適用於本實施例的該帶動組件8可為一汽缸氣閥組件，且較佳地，該帶動組件8的控制按鈕部分可凸伸出該罩蓋22，以便操作人員手動按取，從而控制該等夾取頭52的作動。

當要將該測試件100安裝在該測試裝置而進行電性能的驗證時，可先將該測試件100設置在該承載件7後，再將裝設有該測試件100的該承載件7設置在該夾具組件5的該等夾取頭52，並手動控制該帶動組件8，用以帶動該承載件7往該端子基底6方向移動，以讓該測試件100接觸該端子基底6的該等接觸端子61。

具體地來說，當該測試件100與該等接觸端子61接觸時，該處理單元4的該電流源(本實施例是CTMU)會對該測試件100提供該固定電流值I，且可以在一特定時間t內得到一電容值，並透過該轉換器讀取對應的一電壓值，當該等連接子與對應的該等電路走線彼此有電連接或無電連接時，其產生的電容值與電壓值則會有所不同，因此，即可透過該電容值的改變來得到該電壓值的變化，進而驗證該測試件100的該連接子是否有電連接至對應的電路走線。

詳細而言，透過該處理單元4可提供定電流的條件，而可利用以下公式(1)作計算：

I×t=C×V………………………………………(1)

其中，I即為該固定電流值、t為該特定時間，而C與V則分別為電容值及對應產生的電壓值。舉例而言，將該測試件100的電路走線視為一電容值時，則當該測試件100的該連接子與對應的該電路走線無電連接時，該處理單元4對該測試件100提供的該固定電流I能得到一第一電容值C ₁及一第一電壓值V ₁，此時，該第一電容值C ₁及該第一電壓值V ₁是內部電路固定的電容值與對應的固定電壓值；而當該測試件100的該連接子與對應的該電路走線電連接時，該處理單元4對該測試件100提供的該固定電流I能得到一第二電容值C ₂及一第二電壓值V ₂，此時，該第二電容值C ₂及該第二電壓值V ₂是因為增加了該測試件100的電路走線的電容值而使該第二電容值C ₂上升，並對應使該第二電壓值V ₂下降。

由此可知，該第一電容值C ₁與該第二電容值C ₂的改變，造成該第一電壓值V ₁與該第二電壓值V ₂也隨之改變，而得到一電壓差值，操作者可依據不同的情況自行訂定該電壓差值為一預定值，當驗證該測試件100的該電壓差值大於該預定值時，則可驗證該連接子對應的該電路走線彼此電連接。

透由該處理單元4在特定時間t給定該固定電流值I，而量測得到不同的電容值及相對應改變的電壓值，用以判斷該測試件100上該連接子對應的該電路走線是否有彼此接觸而電連接，且可以針對該測試件100的每個連接子與對應的電路走線進行量測，能將驗證時間大幅縮短，還能節省該測試裝置的體積與大量的電力能源。

進一步地，該測試件100設置在承載件7並與該等接觸端子61接觸後，可將本實施例的該測試裝置連接至一例如平板電腦等可攜式裝置，其中，該可攜式裝置具有自行開發設計的軟體而可用來輸入相關資訊，並接收該測試裝置所量測而得的該電容電壓值，進而驗證該測試件100。

具體地說，開啟該可攜式裝置中的軟體後，輸入該測試件100的相關資訊後即可開始量測，當該連接子對應的該電路走線彼此電連接，使該電壓差值大於該預定值時，則可在該軟體介面顯示綠色代表通過；反之，當該連接子對應的該電路走線沒有電連接，而使該電壓差值小於該預定值時，則可在該軟體介面顯示紅色代表開路(OPEN)，且可透過軟體進一步得知哪個連接子對應個該電路走線位置接觸不良。

綜上所述，本發明測試裝置，透過設置該處理單元4在特定時間t提供固定電流值I，並利用電容公式I×t=C×V及該轉換器，從而可獲得對應的電容值與電壓值，因此，該測試件100的該連接子與對應的該電路走線是否電連接，會影響電容值的改變進而造成電壓值的不同，而透過電壓差值即可驗證該連接子與對應的該電路走線是否有電連接，不僅大幅縮短量測時間，且能節省龐大的空間與大量的電力能源，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

100:測試件 2:罩殼 20:開口 200:容置空間 21:基座 22:罩蓋 50:設置區 51:圍壁 52:夾取頭 3:量測板 4:處理單元 5:夾具組件 6:端子基底 61:接觸端子 7:承載件 70:穿孔 8:帶動組件 9:同軸線

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明測試裝置的一實施例的一立體圖；圖2是該實施例的一立體分解圖；及圖3是該實施例的一局部剖面側視示意圖。

20:開口

200:容置空間

21:基座

22:罩蓋

50:設置區

51:圍壁

52:夾取頭

3:量測板

4:處理單元

5:夾具組件

6:端子基底

61:接觸端子

7:承載件

70:穿孔

8:帶動組件

Claims

一種測試裝置，適用於驗證一測試件的電性能，包含：一量測板；一處理單元，電連接地設置在該量測板上，能提供一固定電流值；及一端子基底，耦接該量測板，並包括多個反向該量測板方向的接觸端子，當該測試件對應設置在該端子基底並與該等接觸端子接觸時，該處理單元對該測試件提供的該固定電流值，在一特定時間得到一電容值及對應產生一電壓值，可透過該電容值的改變而得到該電壓值的變化來驗證該測試件的電性能。
如請求項1所述的測試裝置，其中，該測試件具有多條電路走線，及多個與該電路走線電連接的連接子，當該測試件的該連接子與對應的該電路走線無電連接時，該處理單元對該測試件提供的該固定電流能得到一第一電容值及一第一電壓值，而當該測試件的該連接子與對應的該電路走線電連接時，該處理單元對該測試件提供的該固定電流能得到一第二電容值及一第二電壓值，透過該第一電壓值與該第二電壓之間的一差值進行驗證。
如請求項2所述的測試裝置，其中，當該差值大於一預定值時，則驗證該連接子對應的該電路走線彼此電連接。
如請求項1所述的測試裝置，還包含一設置在該量測板上的夾具組件，及一可拆卸地設置在該夾具組件上的承載件，該端子基底位在該夾具組件及該承載件之間，該測試件可拆卸地先設置在該承載件上，並將該承載件可拆卸地設置在該夾具組件上，以讓該測試件與該端子基底的該等接觸端子電連接。
如請求項4所述的測試裝置，其中，該夾具組件具有一界定出一設置區的圍壁，及多個彼此間隔地由該圍壁反向該量測板方向凸伸的夾取頭，該端子基底設置在該設置區，該承載件透過該等夾取頭夾取而可拆卸地設置在該夾具組件上。
如請求項5所述的測試裝置，還包含一帶動組件，該帶動組件與該夾具組件連接，用以帶動該夾具組件的該等夾取頭在鄰近該量測板及遠離該量測板之間作動，從而帶動該承載件上的該測試件接觸或非接觸該端子基底的該等接觸端子。
如請求項6所述的測試裝置，還包含一罩殼，該罩殼包括一基座，及一具有一開口的罩蓋，該基座及該罩蓋共同界定出一與該開口連通的容置空間，該量測板設置在該基座上，且該量測板、該夾具組件、該端子基底、該承載件，及該帶動組件位在該容置空間，並讓該夾具組件的該等夾取頭及該端子基底的該等接觸端子凸伸出該開口。
如請求項1所述的測試裝置，其中，該處理單元包括一能提供該固定電流值的電流源，及一與該電流源電連接的轉換器。
如請求項8所述的測試裝置，其中，該處理單元可選自一微控制器，該電流源可選自一充電時間量測單元，該轉換器可選自一類比數位轉換器。
如請求項1所述的測試裝置，還包含多條用以連接該端子基底與該量測板的同軸線。