TWI760897B - 測試治具及測試方法 - Google Patents

Abstract

一種測試治具及測試方法。測試治具包括一平台、一載送單元、一側蓋以及一測試模組。平台具有一平台表面；載送單元設置於平台表面上，在一第一方向上相對平台線性移動，載送單元具有兩個以上的放置區，且電路板對應放入放置區內，其中電路板彼此間在一第二方向上不重疊，第二方向垂直於第一方向；側蓋設置於平台上並位於載送單元的一側；測試模組設置於平台上，且位於測試位置的上方，在電路板被運送到測試位置後，測試模組沿著第二方向線性移動以接觸並檢測電路板。

Description

測試治具及測試方法

本發明是有關於一種治具及方法，且特別是有關於一種測試治具及測試方法。

習知的測試方法是將主機板(mother board)、測試元件及球閘陣列封裝(Ball Grid Array，BGA)板(以下簡稱BGA板)如同三明治般組裝完成後，才能進行相關測試。

在組裝上述三個組件時，需要使用防型治具固定主機板，使用手持式治具取放測試元件，且最後將BGA板放置於其上後，使用5個螺絲才能將這些組件組裝在一起。

而測試完成之後，需要依序將螺絲鬆開並將這些組件拆解下來。因此，測試前後都需要繁複的組裝步驟。

本發明提供一種不同於習知的測試治具。

本發明提供一種不同於習知的測試方法。

本發明的一種測試治具，用以在同一個測試步驟中測試兩個以上的電路板。測試治具包括一平台、一載送單元、一側蓋以及一測試模組。平台具有一平台表面；載送單元設置於平台表面上，載送單元具有兩個以上的放置區，且電路板對應放入放置區內，載送單元在一第一方向上相對平台線性移動，以將電路板從一裝設位置運送至一測試位置，其中電路板對應放置於放置區內時，電路板彼此間在一第二方向上不重疊，第二方向垂直於第一方向；側蓋設置於平台上並位於載送單元的一側；測試模組設置於平台上，且位於測試位置的上方，在電路板被運送到測試位置後，測試模組沿著第二方向線性移動以接觸並檢測電路板。

在本發明的一實施例中，上述的平台具有位於平台表面的一側的一電路開關，且側蓋自一解鎖位置相對平台轉動至一鎖定位置時，側蓋實體接觸並啟動電路開關。

在本發明的一實施例中，上述的載送單元包括一運送件以及一載盤。運送件設置於平台表面，而載盤放置於運送件上，且具有放置區，其中運送件在裝設位置及測試位置之間運送載盤。

在本發明的一實施例中，上述的測試模組包括一汽缸、一升降台、一轉板以及兩組以上的探針。汽缸設置於平台的上方；升降台設置於平台，受汽缸控制而在第二方向上線性移動；轉板，設置於升降台，其中轉板的正投影範圍與電路板中的每一個的正投影範圍部分重疊；探針設置於轉板，對應接觸電路板。

在本發明的一實施例中，上述的測試模組更包括設置於 轉板的一側的一散熱件，其中散熱件的位置對應於放置區的其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的測試治具更包括設置於平台的一對啟動開關。

在本發明的一實施例中，上述的測試治具更包括設置於平台的一急停開關。

本發明的一種測試方法，至少包括下列步驟：提供一測試治具，測試治具包括一平台、一載送單元、一側蓋以及一測試模組，平台具有一平台表面以及一電路開關，電路開關位於平台表面的一側，載送單元設置於平台表面上且適於相對平台沿著一第一方向在一裝設位置及一測試位置之間移動，載送單元具有一第一放置區以及一第二放置區，側蓋設置於平台上並位於載送單元的一側，測試模組設置於平台上，適於沿著一第二方向相對平台移動，其中第二方向垂直於第一方向；將一第一電路板放入載送單元的第一放置區，將一第二電路板放入載送單元的第二放置區，其中第一電路板以及第二電路板在第二方向上彼此不重疊；將側蓋自一解鎖位置相對平台轉動至一鎖定位置；以及啟動測試治具，載送單元將第一電路板及第二電路板從裝設位置運送至測試位置，測試模組沿著第二方向線性移動以同時接觸並檢測第一電路板及第二電路板。

在本發明的一實施例中，側蓋自解鎖位置轉動至鎖定位置後，側蓋實體接觸並啟動電路開關。

在本發明的一實施例中，啟動測試治具的步驟為同時按壓設置在平台的一對啟動開關。

在本發明的一實施例中，上述的測試模組包括設置於平台的上方的一汽缸、受汽缸控制而在第二方向上線性移動一升降台、設置於升降台的一轉板以及設置於轉板的一第一組探針及一第二組探針，轉板的正投影範圍與第一電路板及第二電路板中的每一個的正投影範圍部分重疊，而第一組探針對應接觸第一電路板且第二組探針對應接觸第二電路板。

在本發明的一實施例中，測試模組接觸並檢測第一電路板及第二電路板的步驟中，測試模組更具有一散熱件接觸第二電路板，散熱件設置於升降台，且位於轉板的一側。

在本發明的一實施例中，當檢測完畢後，載送單元未依照預定將第一電路板及第二電路板從測試位置運送返回至裝設位置時，更按壓設置於平台的一急停開關，強迫測試治具停止作動。

基於上述，相較於習知是需要先將電路板跟測試元件堆疊並鎖固在一起之後才進行測試，本發明提供了一種讓電路板以平攤的方式進行測試的測試治具以及測試方法。

1:測試治具

11:平台

11a:平台表面

11b:電路開關

12:載送單元

121:放置區

121a:第一放置區

121b:第二放置區

122:運送件

123:載盤

13:側蓋

14:測試模組

141:汽缸

142:升降台

143:轉板

144:探針

145:散熱件

15:啟動開關

16:急停開關

21:第一電路板

22:第二電路板

D1:第一方向

D2:第二方向

P1:裝設位置

P2:測試位置

S100~S104:步驟

圖1為本發明的一種測試治具的組裝示意圖。

圖2為圖1的分解示意圖。

圖3為載盤移動至測試位置時轉板與電路板部分重疊的示意圖。

圖4為載盤上放置有第一電路板及第二電路板且散熱件與第二電路板重合的示意圖。

圖5為測試流程示意圖。

圖6為電路板裝設於測試治具上的示意圖。

圖7為側蓋翻轉至鎖定位置的示意圖。

圖8為載盤移動至測試位置的示意圖。

圖9為升降台下移以使探針接觸電路板的示意圖。

本發明的測試治具用以在同一個測試步驟中測試兩個以上的電路板，其中兩個電路板是在水平方向上平攤的方式進行測試，相比於習知需要將兩個電路板在垂直方向上疊合組裝在一起才能進行測試的方式，本發明提供了一種新穎架構的測試治具及簡便的測試方法。

圖1為本發明的一種測試治具的組裝示意圖、圖2為圖1的分解示意圖，而圖3為載盤移動至測試位置時轉板與電路板部分重疊的示意圖。請同時參考圖1、圖2及圖3，測試治具1包括一平台11、一載送單元12、一側蓋13以及一測試模組14。平台11具有一平台表面11a；載送單元12設置於平台表面11a上，載送單元12具有兩個以上的放置區121，其中本實施例以載送單元 12具有第一放置區121a及第二放置區121b來說明，而相應的，待檢測的電路板以第一電路板21及第二電路板22來說明，且第一電路板21對應放入第一放置區121a內且第二電路板22對應放置入第二放置區121b內以供後續進行檢測。

載送單元12能夠在一第一方向D1上相對平台11線性地來回移動，以在一裝設位置P1及一測試位置P2之間運送電路板。放置在第一放置區121a內的第一電路板21與放置在第二放置區121b內的第二電路板22在第二方向D2上不重疊，其中第二方向D2垂直於第一方向D1。

側蓋13設置於平台11上並位於載送單元12的一側，其中側蓋13能夠相對平台11轉動。測試模組14設置於平台11上，且位於測試位置P2的上方。測試模組14用於在第一電路板21及第二電路板22通過載送單元12被運送到測試位置P2後，測試模組14沿著第二方向D2線性移動以接觸並檢測第一電路板21及第二電路板22。

上述的第一電路板21為主機板，而第二電路板22可為BGA板，但並不以此為限。具體地說，任何可能的電路板都可以藉由本實施例的測試治具1進行測試，只要讓放置區121的形狀與待檢測的電路板的形狀彼此適配即可。

為了檢測人員的安全，因此在測試治具1設置了多個安全裝置。安全裝置之一是藉由設置能夠相對平台11翻轉的側蓋13來達成。具體而言，在平台11的平台表面11a的一側設置一電路 開關11b(標示於圖2)，其中此電路開關11b(標示於圖2)的可以是突出於平台表面11a的彈簧針或其他，視需求而選用。側蓋13可相對平台11的平台表面11a翻轉，以自一解鎖位置相對平台11轉動至一鎖定位置，其中當側蓋13轉動至鎖定位置時，側蓋13實體接觸並啟動電路開關11b(標示於圖2)。如此，測試治具1才能開始後續的測試流程。

承上述，載送單元12包括一運送件122以及一載盤123。運送件122設置於平台表面11a，其中運送件122可為傳送鍊條或傳送皮帶，而具有第一放置區121a及第二放置區121b的載盤123放置於運送件122上，運送件122用以在裝設位置P1及測試位置P2之間運送載盤123。

測試模組14包括一汽缸141、一升降台142、一轉板143以及兩組以上的探針144。汽缸141設置於平台11的上方；升降台142設置於平台11，且受汽缸141控制而能夠在第二方向D2上線性移動以相對靠近或遠離平台表面11a；轉板143設置在升降台142，其中轉板143的正投影範圍與第一電路板21的正投影範圍以及第二電路板22的正投影範圍至少有部分重疊；探針144設置於轉板143，且探針144用以接觸第一電路板21以及第二電路板22以進行檢測。

圖4為載盤上放置有第一電路板及第二電路板且散熱件與第二電路板重合的示意圖。請同時參考圖1及圖4，上述的測試模組14更包括設置於轉板143的一側的一散熱件145，其中散熱 件145的位置對應於第二放置區121b。確切而言，散熱件145對應位在放置有第二電路板22的第二放置區121b上。或者，也可以將散熱件145放置在放置有第一電路板21的第一放置區121a上，此時散熱件145的位置對應於第一電路板21上易於發熱的電子元件。散熱件145用以在檢測過程中使相接觸的第一電路板21或第二電路板22的熱散逸。散熱件145可以是散熱鰭片，或是散熱鰭片與風扇的組合，依照需求而設置。

另外，測試治具1還包括設置於平台11的一對啟動開關15以及一急停開關16。啟動開關15用於啟動測試治具1進行測試流程，而急停開關16用於當測試流程中發生預期以外的事情緊急停止測試治具1。

以下將針對使用上述測試治具1對電路板進行測試的流程加以說明。

圖5為測試流程示意圖，圖6為電路板裝設於測試治具上的示意圖。請同時參考圖1及圖6。

在測試流程開始之前的狀態，側蓋13通常處於解鎖位置，此時側蓋13的線槽朝上。此外，測試模組14的升降台142距離載送單元12的載盤123預定的間隔。

如步驟S100，檢測人員將第一電路板21及第二電路板22分別放置入載送單元12的載盤123的第一放置區121a及第二放置區121b內。

圖7為側蓋翻轉至鎖定位置的示意圖。請同時參考圖5 及圖7，如步驟S101，將側蓋13從解鎖位置相對平台11的平台表面11a翻轉至鎖定位置，其中側蓋13實體接觸設置在平台11的電路開關11b(標示於圖2)並且啟動電路開關11b(標示於圖2)。

再次確認待測的第一電路板21及第二電路板22的放置位置無誤之後，如步驟S102，檢測人員按下啟動開關15。特別的是，作為安全裝置之二，設置在平台11的啟動開關15為兩個，且當檢測人員要啟動測試治具1的時候，兩個啟動開關15需要同時被按壓，測試治具1才會被啟動。

圖8為載盤移動至測試位置的示意圖。請同時參考圖5及圖8，測試治具1啟動後，如步驟S103，設置在平台表面11a的運送件122開始運轉，運送件122將放置在其上且放置有待測的第一電路板21及第二電路板22的載盤123沿著第一方向D1從裝設位置P1運送至測試位置P2。

圖9為升降台下移以使探針接觸電路板的示意圖。請同時參考圖4、圖5、圖8及圖9。如步驟S104，測試模組14沿著第二方向D2，自相對遠離平台表面11a的位置移動靠近平台表面11a。

前述的測試模組14沿第二方向D2自相對遠離平台表面11a的位置移動靠近平台表面11a的步驟確切為汽缸141驅動升降台142自相對遠離平台表面11a的位置移動靠近平台表面11a，直到設置在轉板143上的探針144接觸相對應的第一電路板21或第二電路板22。

具體地說，轉板143的正投影範圍與分別放置在第一放置區121a內的第一電路板21以及第二放置區121b內的第二電路板22的正投影範圍至少部分地重疊；換言之，在第二方向D2上，轉板143與第一電路板21以及第二電路板22有局部重疊。此外，在轉板143的相鄰的兩側各設置有一組探針144，其中每一組探針144的設置位置即是轉板143分別與第一電路板21重疊或與第二電路板22重疊的位置處。每一組探針144的具體數量可依照實際需求而設置。在本實施例中，每一組探針144包括308支探針。

當探針144接觸到對應的第一電路板21或第二電路板22時，檢測治具與第一電路板21及第二電路板22電性連接，以檢測第一電路板21以及第二電路板22的電性是否符合預期。

由上述可知，通過轉板143與第一電路板21以及第二電路板22在第二方向D2上局部地重疊，且探針144設置在轉板143上此些重疊的區域，因此可以在一個測試步驟中完成兩個電路板的檢測。

相較於習知的檢測方式是需要將主機板及BGA板層疊地組裝在一起後才能進行測試，使用本發明的測試治具1可以免掉將第一電路板21及第二電路板22層疊地組裝在一起的步驟，僅需要將第一電路板21及第二電路板22放置入載盤123相對應的第一放置區121a及第二放置區121b中，便能夠進行後續的測試步驟。因此，對於檢測人員來說具有簡單、方便實施等優點。

再者，由於第一電路板21及第二電路板22放置入載盤 123相對應的第一放置區121a及第二放置區121b中，且第一電路板21及第二電路板22在第二方向D2上並沒有彼此重疊的部分；換言之，第一電路板21及第二電路板22是採用平攤的方式進行測試。相比於習知是先將電路板層疊組裝後才進行測試，本發明的測試治具1提供了新的測試架構，且由於本發明的測試治具1的架構不同於習知的測試治具1，且因此相對應地產生了新的測試方法，以不同於習知的測試方式檢測兩個以上的電路板。

附帶一提，本實施例以第二電路板22為BGA板進行說明，其中在第二電路板22與探針144接觸以進行檢測的時候，BGA板上的電子元件(例如晶片)會發熱；而為了不影響檢測效果，因此同樣設置在升降台142上且對應第二電路板22的位置設置的散熱件145在檢測流程中會接觸第二電路板22，散熱件145可以有效地將第二電路板22所產生的熱散逸。

檢測完畢後，依照上述步驟S100~S104的反序，汽缸141驅動升降台142移動相對遠離平台表面11a。之後，載盤123自測試位置P2受運送件122帶動而運送回裝設位置P1。檢測人員可以將檢測完的電路板自載盤123的放置區121上取下，換上新的待檢測的電路板，重新進行上述的測試流程。

特別的是，在檢測流程之中，如果發生緊急事件，例如載送單元12未依照預定將第一電路板21及第二電路板22從裝設位置P1運送至測試位置P2，或是從測試位置P2運送返回至裝設位置P1時，檢測人員可更按壓急停開關16，以強迫測試治具1 停止作動。急停開關16可以在任一測試步驟中被按壓以緊急停止測試治具1的所有組件的作動，防止待測的電路板受損或是人員受傷。

附帶一提，可作為安全裝置之三，載送單元12的作動以及測試模組14的作動可以個別獨立的經由啟動開關15而啟動。具體地說，即是當檢測人員同時按壓一對啟動開關15時，僅會驅動載送單元12的運送件122開始運作，將載盤123從裝設位置P1移動至測試位置P2，而此時測試模組14仍然處於停止狀態。而在載盤123被運送至測試位置P2後，在檢測人員第二次同時按壓一對啟動開關15之後，測試模組14的汽缸141才會開始作動，驅動升降台142在第二方向D2上移動以靠近平台表面11a，直到探針144接觸到對應的第一電路板21及第二電路板22並且進行檢測。

簡單地說，即是每一個步驟中的每一個組件的作動，都需要檢測人員按壓一次啟動開關15來驅動。

當檢測完之後，檢測人員再次按壓一對啟動開關15，驅使汽缸141帶動升降台142在第二方向D2上移動以遠離平台表面11a。在升降台142回復到原位之後，檢測人員再次按壓一對啟動開關15，此時運送件122再次作動，帶動載盤123自測試位置P2移動回裝設位置P1。

由上述可知，僅需要按壓一次啟動開關15便能夠完成所有檢測流程，還是需要針對各個步驟分次按壓啟動開關15以完成 檢測流程，可依照實際需求而決定。

綜上所述，本發明提供了一種新穎架構的測試治具及新的測試方法以在同一個測試步驟中測試兩個以上的電路板。使用此測試治具進行檢測時，只需要將電路板放置在載盤的放置區內便能進行測試，利用轉板與電路板在垂直方向上有重疊的部分，並且將此探針設置在重疊的部分而能夠達到將兩個以上的電路板以平攤的方式在同一個檢測步驟中進行檢測。對於檢測人員來說，不需要事先將電路板疊層地組裝在一起，只需要將電路板放置在載盤的放置區內，因此減少電路板的組裝及螺絲鎖附或拆卸的工序，僅需要簡單且方便的放置步驟。

此外，利用設置在平台的一側的側蓋的旋轉作為安全裝置，只有在側蓋旋轉至鎖定位置以觸發電路開關後，檢測人員按壓啟動開關才能夠啟動測試治具，因此對於檢測人員來說多了一道安全保障。

1:測試治具

11:平台

11a:平台表面

11b:電路開關

12:載送單元

121:放置區

121a:第一放置區

121b:第二放置區

122:運送件

123:載盤

13:側蓋

14:測試模組

141:汽缸

142:升降台

143:轉板

145:散熱件

15:啟動開關

16:急停開關

D1:第一方向

D2:第二方向

P1:裝設位置

P2:測試位置

Claims (11)

1. 一種測試治具，用以在同一個測試步驟中測試兩個以上的電路板，該測試治具包括：一平台，具有一平台表面；一載送單元，設置於該平台表面上，該載送單元具有兩個以上的放置區，且該些電路板對應放入該些放置區內，該載送單元在一第一方向上相對該平台線性移動，以將該些電路板從一裝設位置運送至一測試位置，其中該些電路板對應放置於該些放置區內時，該些電路板彼此間在一第二方向上不重疊，該第二方向垂直於該第一方向；一側蓋，設置於該平台上並位於該載送單元的一側；以及一測試模組，設置於該平台上，且位於該測試位置的上方，在該些電路板被運送到該測試位置後，該測試模組沿著該第二方向線性移動以接觸並檢測該些電路板，其中該平台具有一電路開關，位於該平台表面的一側，且該側蓋自一解鎖位置相對該平台轉動至一鎖定位置時，該側蓋實體接觸並啟動該電路開關，其中放置於第一該放置區中的第一該電路板的種類及形狀不同於放置於第二該放置區中的第二該電路板的種類及形狀。
2. 如請求項1所述的測試治具，其中該載送單元包括：一運送件，設置於該平台表面；以及一載盤，放置於該運送件上，且具有該些放置區，其中該運 送件在該裝設位置及該測試位置之間運送該載盤。
3. 如請求項1所述的測試治具，其中該測試模組包括：一汽缸，設置於該平台的上方；一升降台，設置於該平台，受該汽缸控制而在該第二方向上線性移動；一轉板，設置於該升降台，其中該轉板的正投影範圍與該些電路板中的每一個的正投影範圍部分重疊；以及兩組以上的探針，設置於該轉板，對應接觸該些電路板。
4. 如請求項3所述的測試治具，其中該測試模組更包括一散熱件，設置於轉板的一側，其中該散熱件的位置對應於該些放置區的其中之一。
5. 如請求項1所述的測試治具，更包括一對啟動開關，設置於該平台。
6. 如請求項1所述的測試治具，更包括一急停開關，設置於該平台。
7. 一種測試方法，包括：提供一測試治具，該測試治具包括一平台、一載送單元、一側蓋以及一測試模組，該平台具有一平台表面以及一電路開關，該電路開關位於該平台表面的一側，該載送單元設置於該平台表面上且適於相對該平台沿著一第一方向在一裝設位置及一測試位置之間移動，該載送單元具有一第一放置區以及一第二放置區，該側蓋設置於該平台上並位於該載送單元的一側，該測試模組設 置於該平台上，適於沿著一第二方向相對該平台移動，其中該第二方向垂直於該第一方向；將一第一電路板放入該載送單元的該第一放置區，將一第二電路板放入該載送單元的該第二放置區，其中該第一電路板以及該第二電路板在該第二方向上彼此不重疊；將該側蓋自一解鎖位置相對該平台轉動至一鎖定位置；以及啟動該測試治具，該載送單元將該第一電路板及該第二電路板從該裝設位置運送至該測試位置，該測試模組沿著該第二方向線性移動以同時接觸並檢測該第一電路板及該第二電路板，其中該側蓋自該解鎖位置轉動至該鎖定位置後，該側蓋實體接觸並啟動該電路開關，其中該第一電路板的種類及形狀不同於該第二電路板的種類及形狀。
8. 如請求項7所述的測試方法，其中啟動該測試治具的步驟為同時按壓設置在該平台的一對啟動開關。
9. 如請求項7所述的測試方法，其中該測試模組包括設置於該平台的上方的一汽缸、受該汽缸控制而在該第二方向上線性移動一升降台、設置於該升降台的一轉板以及設置於該轉板的一第一組探針及一第二組探針，該轉板的正投影範圍與該第一電路板及該第二電路板中的每一個的正投影範圍部分重疊，而該第一組探針對應接觸該第一電路板且該第二組探針對應接觸該第二電路板。
10. 如請求項9所述的測試方法，其中該測試模組接觸並檢測該第一電路板及該第二電路板的步驟中，該測試模組更具有一散熱件接觸該第二電路板，該散熱件設置於該升降台，且位於該轉板的一側。
11. 如請求項7所述的測試方法，當檢測完畢後，該載送單元未依照預定將該第一電路板及該第二電路板從該測試位置運送返回至該裝設位置時，更按壓設置於該平台的一急停開關，強迫該測試治具停止作動。

Images