專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)無(wú)元件型印刷電路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用帶幾個(gè)指狀件的指狀測(cè)試器檢測(cè)無(wú)元件型印刷電路板的方法，這些指狀件自動(dòng)橫向移動(dòng)以接觸待測(cè)電路板的電路板測(cè)試點(diǎn)。
背景技術(shù)：
測(cè)試電路板的測(cè)試器通?？梢员环殖蓛深?lèi)，一類(lèi)帶有指狀測(cè)試器，另一類(lèi)帶有并行測(cè)試器。并行測(cè)試器是借助適配器同時(shí)接觸待測(cè)試電路板的所有或者至少多數(shù)電路板測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試器。指狀測(cè)試器是測(cè)試無(wú)元件或者有元件電路板的測(cè)試器，它利用兩個(gè)或者兩個(gè)以上測(cè)試指順序掃描各個(gè)接觸點(diǎn)。
在無(wú)元件型印刷電路板的測(cè)試中，與有元件型電路板測(cè)試也就是內(nèi)部電路測(cè)試相比，無(wú)元件型電路板測(cè)試必須更有效地接觸多個(gè)測(cè)試點(diǎn)。為此，無(wú)元件型電路板的指狀測(cè)試器成功銷(xiāo)售的主要條件是在預(yù)定時(shí)間內(nèi)接觸電路板測(cè)試點(diǎn)的處理量。
測(cè)試指通常固定在滑動(dòng)件上，滑動(dòng)件能沿著橫桿移動(dòng)，而橫桿又經(jīng)導(dǎo)引而沿著導(dǎo)軌移動(dòng)。因此，滑動(dòng)件能被定位于測(cè)試陣列上任一預(yù)期點(diǎn)，測(cè)試陣列通常為矩形。當(dāng)接觸待測(cè)電路板的接觸點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)件能在橫桿上垂直移動(dòng)，使測(cè)試指可從電路板上方或下方放置在接觸點(diǎn)上。
EP 0 468 153 A1描述一種指狀測(cè)試器；EP 0 853 242 A1則描述一種使用指狀測(cè)試器來(lái)測(cè)試電路板的方法。
JP02-130477A公開(kāi)一種采用帶一個(gè)測(cè)試指的指狀測(cè)試器測(cè)試電路板的方法，測(cè)試指自動(dòng)移動(dòng)而接觸待測(cè)電路板的電路板測(cè)試點(diǎn)。測(cè)試指具有帶兩個(gè)接觸尖端的測(cè)試探針。采用兩個(gè)接觸尖端和接觸傳感器，確定測(cè)試探針與待測(cè)電路板的電路板測(cè)試點(diǎn)接觸的時(shí)間點(diǎn)。借助該時(shí)間點(diǎn)和探針尖端的位置，確定電路板測(cè)試點(diǎn)表面的水平面。
US492635公開(kāi)了修整導(dǎo)體路徑的裝置。這包括通過(guò)自動(dòng)移動(dòng)切斷器將導(dǎo)體路徑切割成預(yù)期寬度。但是，在切割發(fā)生之前，通過(guò)傳感器確定導(dǎo)體路徑的路線以及電路板的垂直廓形，使得以預(yù)期精度完成切割操作。
US5489855描述了帶有幾個(gè)測(cè)試指的指狀測(cè)試器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的以在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步提高被接觸電路板測(cè)試點(diǎn)處理量的方式開(kāi)發(fā)一種利用指狀測(cè)試器測(cè)試無(wú)元件型電路板的方法。
該目的通過(guò)具備權(quán)利要求1所述特征的方法實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的諸多有利開(kāi)發(fā)。
在利用具有幾個(gè)測(cè)試指的指狀測(cè)試器測(cè)試無(wú)元件型印刷電路板的本發(fā)明方法中，這些測(cè)試指自動(dòng)移動(dòng)以接觸待測(cè)電路板的電路板測(cè)試點(diǎn)，并且每個(gè)試電指具有帶接觸傳感器的測(cè)試探針，當(dāng)測(cè)試探針的探針尖端與待測(cè)電路板的表面進(jìn)行接觸時(shí)確定待測(cè)電路板表面的水平高度，以便借助該時(shí)間點(diǎn)和該時(shí)間點(diǎn)的探針尖端位置，確定該水平高度，并且可以根據(jù)確定的水平高度控制接觸電路板的進(jìn)一步接觸過(guò)程。
由于測(cè)試指的運(yùn)動(dòng)可以根據(jù)電路板表面的實(shí)際確定的水平高度來(lái)控制，因此測(cè)試指可以以更高速度移動(dòng)以接近電路板表面，并且恰好或者以短暫提前量減速到達(dá)電路板的表面，以接觸電路板測(cè)試點(diǎn)。
采用常規(guī)方法，由于插入測(cè)試器的電路板的水平高度不同，測(cè)試指的移動(dòng)極容易減速到低速，使得在接觸電路板時(shí)，電路板測(cè)試點(diǎn)不會(huì)受損。有了本發(fā)明，可以更高速地移動(dòng)以有效靠近電路板的表面，因而不會(huì)招致電路板表面受損的危險(xiǎn)。
本發(fā)明方法因此快于常規(guī)方法，而且避免了對(duì)電路板表面的損傷。
根據(jù)優(yōu)選方法，檢測(cè)電路板表面上幾個(gè)點(diǎn)的水平高度，借助檢測(cè)的水平高度，通過(guò)插值法仿真電路板的表面。通過(guò)此方法，獲得了電路板表面的數(shù)學(xué)模型，可用于計(jì)算電路板上任何預(yù)期點(diǎn)的水平高度。該水平高度接著被用于控制接觸更多電路板測(cè)試點(diǎn)的各自接觸操作。
仿真表面還可以用于確定待接觸電路板測(cè)試點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)。


以下將參照附圖所示實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1為本發(fā)明測(cè)試探針第一實(shí)施例的透視圖；圖2為圖1所示測(cè)試探針，其中顯示出測(cè)試針的原始位置和偏移位置；圖3為本發(fā)明測(cè)試探針第二實(shí)施例的透視圖；圖4為圖3所示的測(cè)試探針，其中各組件呈現(xiàn)為透明；圖5為本發(fā)明測(cè)試探針第三實(shí)施例的透視圖；圖6為圖5所示測(cè)試探針不帶有外罩的透視圖；圖7為本發(fā)明測(cè)試探針標(biāo)有尺寸的側(cè)視圖；圖8為本發(fā)明指狀測(cè)試器的透視圖。
圖號(hào)對(duì)照說(shuō)明1測(cè)試探針 2測(cè)試針3針狀物 4屏蔽層5探針尖端 6定位臂7定位臂 8定位臂9定位臂 10座架11接觸片 12栓13插槽14通孔15測(cè)試頭壁16光電開(kāi)關(guān)元件
16a基部 16b翼17測(cè)量片18測(cè)量邊緣19接觸之移動(dòng)方向20測(cè)試針之移動(dòng)方向21電路板21a導(dǎo)體路徑22電路板測(cè)試點(diǎn) 23導(dǎo)體24電流源25導(dǎo)體26電壓計(jì)27槽28基部 29側(cè)壁30線型馬達(dá) 31線性驅(qū)動(dòng)器32測(cè)試器33控制器34網(wǎng)格線55橫網(wǎng)56測(cè)量板57基片58間隔套管 59板60壁61接觸栓62接觸片63導(dǎo)體64定位臂65橫桿66傳送帶67連接網(wǎng)68測(cè)試頭具體實(shí)施方式
圖1與圖2示出了本發(fā)明測(cè)試探針1的第一實(shí)施例。測(cè)試探針具有一測(cè)試針2，本實(shí)施例中，測(cè)試針2由直徑d為0.3至0.5mm的針狀物3構(gòu)成。針狀物3可由鋼或鎢制成。針狀物3涂布有由特氟綸(Teflon)制成的絕緣層，該覆蓋層又覆蓋有導(dǎo)電層。帶有導(dǎo)電層的該覆蓋層形成屏蔽層4，其使針狀物3與電場(chǎng)屏蔽。針狀物3的兩端從防護(hù)層4延伸，其中一端逐漸縮小而形成探針尖端5。在探針尖端的另一端，測(cè)試針2或針狀物3連接兩定位臂6和7，以下將其稱(chēng)為上部定位臂。另外兩定位臂8和9固定在屏蔽層4上，其固定點(diǎn)與上部定位臂6和7與測(cè)試針2之間的連接點(diǎn)相距短距離。以下將定位臂8和9稱(chēng)為下部定位臂。兩對(duì)定位臂6、7和定位臂8、9分別由中間彎曲的導(dǎo)線組件形成；測(cè)試針2通過(guò)導(dǎo)電連接(例如焊接連接)固定于彎曲點(diǎn)。兩對(duì)定位臂6、7和定位臂8、9由此分別形成一等腰三角形；測(cè)試針2位于這些等腰三角形的頂點(diǎn)。
定位臂6至9上距離測(cè)試針2的最遠(yuǎn)端固定于座架10。座架10為電絕緣塑料件，其頂部上配置有一列接觸片11a至11h。各上部定位臂6、7經(jīng)由導(dǎo)體路徑分別電連接接觸片11a及11h。下部定位臂8、9各經(jīng)由導(dǎo)電金屬栓12(圖4)及一導(dǎo)體路徑分別連接接觸片11b和11g，其中導(dǎo)電金屬栓12垂直延伸通過(guò)座架10。
接觸片11a至11h經(jīng)由其它導(dǎo)體路徑(圖中未顯示)與形成于座架10上的電插頭連接器(圖中未顯示)連接。座架10為插座元件，其可插入有指狀測(cè)試器的測(cè)試頭。在本實(shí)施例中，座架10有一插槽13，此插槽延伸至位于座架10上最遠(yuǎn)離測(cè)試針2的側(cè)面。座架10還設(shè)有與插槽13配置成一直角的通孔14。利用上述插槽，座架10即能壓靠在測(cè)試頭的薄壁15上，并借助穿過(guò)座架內(nèi)的通孔14的栓銷(xiāo)和薄壁15內(nèi)的對(duì)應(yīng)通孔加以固定。當(dāng)座架10在薄壁15上滑動(dòng)或放置在測(cè)試頭的薄壁15上時(shí)，連接于接觸片11a至11h的導(dǎo)體路徑會(huì)同時(shí)電連接測(cè)試頭的對(duì)應(yīng)導(dǎo)體路徑。
光電開(kāi)關(guān)元件16配接于座架10上靠近測(cè)試針2的側(cè)面。俯視的光電開(kāi)關(guān)元件16呈U字形，其有一基部16a及兩個(gè)翼16b。光源配置在其中一翼16b的端面上；另一翼16b設(shè)有用于接收光信號(hào)的光傳感器。藉此，光源及光傳感器即構(gòu)成一個(gè)光學(xué)測(cè)量部件。在水平面上，光源及光傳感器有一特定縱長(zhǎng)，例如1mm。測(cè)量片17固定在測(cè)試針2上，其可由例如薄金屬片制成。測(cè)量片17位于測(cè)試探針1的縱向中心面，其垂直布置并分別形成定位臂6、7與8、9的鏡面。測(cè)量片17的上緣被設(shè)計(jì)為一測(cè)量邊緣18，其由圖1所示原始位置(其中定位臂6至9沿直線行進(jìn))延伸而與水平面形成一角度，并位于光學(xué)測(cè)量部件的正下方。
將測(cè)試探針1放置在待測(cè)電路板上時(shí)，測(cè)試針2會(huì)受到力作用而致使定位臂從原始位置旋轉(zhuǎn)至偏斜位置(圖1與圖2上方)。藉此方式，測(cè)量片17被導(dǎo)入光學(xué)測(cè)量部件內(nèi)。由于配置有傾斜的測(cè)試邊緣18，按照測(cè)試針相對(duì)于座架10移動(dòng)的比例中斷光學(xué)測(cè)量部件，因此，光電開(kāi)關(guān)所測(cè)量到的信號(hào)與測(cè)試針的移動(dòng)路徑成比例。
光電開(kāi)關(guān)元件16藉由四個(gè)導(dǎo)體路徑連接各個(gè)接觸片11c至11f；如同其它接觸片，這些接觸片經(jīng)由電插頭連接器連接至測(cè)試頭。
圖7呈現(xiàn)本發(fā)明測(cè)試探針1的側(cè)視圖，其具備座架10、上部定位臂6和7、下部定位臂8和9以及測(cè)試針2。當(dāng)測(cè)試探針被帶至與待測(cè)電路板接觸時(shí)，通過(guò)探針尖端5將測(cè)試探針1置于電路板上(方向19)。這包括測(cè)試針2相對(duì)于座架10沿箭頭20方向(圖5中向上)移動(dòng)。以下稱(chēng)此方向20為測(cè)試針2的移動(dòng)方向20。從側(cè)面看，上部定位臂6和7及下部定位臂8和9連同座架10的對(duì)應(yīng)邊界邊緣及測(cè)試針2位于上部定位臂與下部定位臂之間的區(qū)段形成一梯形。各個(gè)段長(zhǎng)度(圖7中以厘米為單位)的設(shè)計(jì)形態(tài)為當(dāng)測(cè)試針2移動(dòng)時(shí)，探針尖端5沿直線21移動(dòng)一定距離(例如5mm)；直線21與上部定位臂及下部定位臂在其原始位置展開(kāi)的平面相互垂直。
由于使測(cè)試探針1移向電路板的方向19恰與測(cè)試針2相對(duì)于座架10的移動(dòng)方向20相反，且探針尖端沿著平行于移動(dòng)方向20的直線移動(dòng)，因此不會(huì)產(chǎn)生平行于待測(cè)電路板表面方向的移動(dòng)分量，進(jìn)而能確保探針尖端5不會(huì)刮傷電路板的表面。當(dāng)測(cè)試探針置于測(cè)試件上時(shí)，探針尖端不會(huì)因此移動(dòng)。
最好，測(cè)試探針1的移動(dòng)由光電開(kāi)關(guān)所檢測(cè)到的信號(hào)予以控制。若測(cè)試針2沿著方向20移動(dòng)，則測(cè)量片17會(huì)進(jìn)入光學(xué)測(cè)量部件，并由對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。由于此信號(hào)與測(cè)試針2的路徑成比例，因此測(cè)量信號(hào)可用來(lái)決定測(cè)試針已從原始位置移動(dòng)多少距離。測(cè)試探針1偏移一定距離(例如1mm)時(shí)即可減速。
藉此方式，測(cè)試針2相對(duì)于座架10的最大偏移量即會(huì)受到限制，進(jìn)而限制定位臂經(jīng)由測(cè)試針2施加在電路板上的彈力。因此，施加在電路板上的力會(huì)保持得很小，即使測(cè)試探針1高速移向待測(cè)電路板時(shí)，待測(cè)電路板的表面亦不會(huì)遭受破壞，這歸應(yīng)于所發(fā)射的低移動(dòng)脈沖以及受限制的彈力。
圖3與圖4示出了第二實(shí)施例，其中定位臂6至9被設(shè)置在導(dǎo)電槽27之內(nèi)；導(dǎo)電槽27將作為電子導(dǎo)線的定位臂與電輻射屏蔽。導(dǎo)電槽27有一基部28及兩側(cè)壁29。
如同下部定位臂8和9，導(dǎo)電槽27電連接至接地栓12。橫網(wǎng)30與基部28上的測(cè)試針2相鄰，橫網(wǎng)限制下部定位臂8和9向下移動(dòng)，其中橫網(wǎng)30在座架10的裝設(shè)點(diǎn)高于下部定位臂8和9的固定點(diǎn)。這意味，與圖1所示原始位置相比，由測(cè)試針2與定位臂7至9所組成的組件稍微上升，且定位臂6至9處于預(yù)張力狀態(tài)。
此預(yù)張力能確保當(dāng)測(cè)試探針1快速加速時(shí)，加速期間所產(chǎn)生的力不會(huì)造成測(cè)試針2相對(duì)于座架10發(fā)生移動(dòng)，該移動(dòng)可能導(dǎo)致其測(cè)量片以不希望的方式觸發(fā)光電開(kāi)關(guān)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)亦可以用管狀屏蔽元件來(lái)取代導(dǎo)電槽；管狀屏蔽元件亦能從上方屏蔽定位臂。
測(cè)試探針第三實(shí)施例(圖5與圖6)設(shè)計(jì)上大致等同于上述兩實(shí)施例；因此，相同部件將以相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。上部定位臂6和7以及下部定位臂8和9均由薄銅/鈹片或彈性鋼蝕刻制成，厚度約50微米至200微米。任何導(dǎo)電性及良好彈性特性的金屬片均適用。因此，成對(duì)的定位臂組均為窄金屬片條；由上往下看，成對(duì)的定位臂排列成V字形。橫網(wǎng)55大致形成于上部定位臂6和7之間的縱向中心；測(cè)量片56接于該橫網(wǎng)55并向下彎曲。橫網(wǎng)位于定位臂曲率方向改變的點(diǎn)上(即拐點(diǎn))(圖7)。
測(cè)量片56另有一測(cè)量邊緣(，圖中未顯示)，此邊緣與光電開(kāi)關(guān)元件16嚙合。然而此測(cè)量邊緣沿水平方向排列；光源與光傳感器沿垂直方向延伸，使光電開(kāi)關(guān)元件16能發(fā)射出與測(cè)量片56插入深度成正比的信號(hào)。定位臂6至9的端部為板片59，其通過(guò)黏合、螺栓或鉚釘連接固定于座架10。
下部定位臂8和9位于基片57上；基片由非導(dǎo)電性材料制成。由上往下看，基片57從座架10至測(cè)試針2的區(qū)域呈V字形；亦即從座架10向測(cè)試針2逐漸縮小?；?7限制定位臂向下移動(dòng)。
如上述兩實(shí)施例，測(cè)試針2設(shè)有針狀物3及屏蔽層4。間隔套管58配置在下部定位臂8和9與上部定位臂6和7之間的區(qū)域內(nèi)；間隔套管58由電絕緣材料制成，并環(huán)繞定位臂8和9與定位臂6和7之間區(qū)域中的屏蔽層4。間隔套管58物理連接定位臂6至9，使定位臂通過(guò)其端部固定在距離座架10的最遠(yuǎn)處。上部定位臂6和7電連接針狀物3；下部定位臂8和9電連接屏蔽層4。
在此實(shí)施例中，座架10大致為一方形體，其安裝在基片57上；下部定位臂8和9的板片位于座架10與基片57之間。座架10面向測(cè)試針2的壁60的底邊緣為斜面，使下部定位臂6和7能稍微露出，并能自由地從壁60的后方區(qū)域向上移動(dòng)。
在面向遠(yuǎn)離測(cè)試針2的一側(cè)，基片57從座架10稍微向外延伸。在此區(qū)域內(nèi)，接觸點(diǎn)排列在基片57上；接觸栓61從這些接觸點(diǎn)向上延伸而終止于接觸片62。電導(dǎo)線63固定于接觸片，并電連接接觸栓61；測(cè)試探針1藉由電導(dǎo)線63電連接測(cè)試器。在此區(qū)域內(nèi)，基片57亦物理連接測(cè)試頭的薄壁15。
光電開(kāi)關(guān)元件16與上部定位臂6、7經(jīng)由基片57上的導(dǎo)體路徑電連接接觸栓61，同時(shí)連接網(wǎng)67從上部定位臂的板片59下向延伸到基片57，并與對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體路徑接觸。
在操作模式中，測(cè)試探針第三實(shí)施例相應(yīng)于上述兩個(gè)實(shí)施例。
在另一實(shí)施例中，每一測(cè)試探針不是具有一個(gè)測(cè)試針，而是能夠有兩個(gè)測(cè)試針，它們兩彼此相鄰平行排列并以定位臂對(duì)其加以支撐，以便能進(jìn)行四導(dǎo)線測(cè)量；其中包含電流源的電路和包含電壓源的電路被一起設(shè)置在電路板測(cè)試點(diǎn)22。
圖8顯示用來(lái)測(cè)試非構(gòu)成件電路板21的測(cè)試器32的示意圖，該測(cè)試器為指狀測(cè)試器32。指狀測(cè)試器有數(shù)個(gè)測(cè)試頭68，各測(cè)試頭由本發(fā)明的測(cè)試探針1及上述線型驅(qū)動(dòng)器31所構(gòu)成。線型驅(qū)動(dòng)器31安裝成使其大體與待測(cè)電路板21成直角，即，線型驅(qū)動(dòng)器31可以沿大體與電路板21成直角的方向移動(dòng)測(cè)試探針1。線型驅(qū)動(dòng)器31最好是如德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)DE10160119.0-35中描述的線型電機(jī)。
指狀測(cè)試器32設(shè)有用來(lái)支撐待測(cè)電路板21的區(qū)域，且該區(qū)域由定位臂64支撐。至少一橫桿65位于支撐區(qū)的上方區(qū)域，且在支撐區(qū)上方延伸。最好有數(shù)個(gè)橫桿65固定在指狀測(cè)試器上，或可在指狀測(cè)試器上移動(dòng)。若橫桿65固定在指狀測(cè)試器上而不能移動(dòng)，則測(cè)試頭設(shè)有一旋轉(zhuǎn)組件，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)組件至少使測(cè)試探針1繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)。
各測(cè)試頭68耦合一傳送帶66，藉此傳送帶能使各測(cè)試頭68自動(dòng)沿著各自的橫桿65往返移動(dòng)。橫桿上最好安裝兩個(gè)測(cè)試頭68，以使兩傳送帶66適接于各橫桿65。
在操作中，測(cè)試探針1及其探針尖端5通過(guò)在平行于電路板21的平面上移動(dòng)而定位于待測(cè)電路板測(cè)試點(diǎn)22的上方。然后利用線性驅(qū)動(dòng)31使接觸尖端下降到電路板的測(cè)試點(diǎn)22上，直到探針尖端5接觸到電路板測(cè)試點(diǎn)為止。接著進(jìn)行電測(cè)量；測(cè)量完成后，測(cè)試探針再度上升并移到下一個(gè)電路板測(cè)試點(diǎn)。
圖8所示指狀測(cè)試器只在待測(cè)電路板21的其中一側(cè)面上設(shè)有測(cè)試頭。在本發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)然可將指狀測(cè)試器設(shè)計(jì)成在待測(cè)電路板兩面上均有測(cè)試頭、橫桿等。
本發(fā)明測(cè)試器32具有在圖8中由矩形表示的控制器33，將其設(shè)計(jì)成自動(dòng)控制測(cè)試探針1沿所有三個(gè)空間方向的移動(dòng)。通過(guò)探針1的作為接觸傳感器的光電開(kāi)關(guān)元件16，控制器33確定接觸待測(cè)電路板21的時(shí)間點(diǎn)。如果在該時(shí)間點(diǎn)，檢測(cè)到探針尖端5的坐標(biāo)Z，則在待測(cè)電路板21的相應(yīng)接觸點(diǎn)處待測(cè)的電路板21的高度被確立。
通過(guò)此方法和以此方式，通過(guò)本發(fā)明方法確定待測(cè)電路板21表面的高度。在進(jìn)一步的接觸操作中，根據(jù)預(yù)先確定的電路板21表面高度控制測(cè)試探針，，即測(cè)試探針以高移動(dòng)速度沿Z方向移動(dòng)使探針尖端5直達(dá)Z方向的高度，并僅在到達(dá)此高度時(shí)或在此之前不久減速。在此之前不久意味，在探針尖端5和電路板受測(cè)表面之間的距離小于1或2毫米時(shí)使測(cè)試探針減速。測(cè)試探針1隨后低速移動(dòng)，直至借助接觸傳感器16檢測(cè)到與電路板21表面的實(shí)際接觸。
通過(guò)此方法，測(cè)試過(guò)程自動(dòng)適應(yīng)待測(cè)電路板21常常稍微改變的表面水平高度。
最好以這樣的方式控制測(cè)試探針沿Z方向的移動(dòng)在接觸待測(cè)電路板時(shí)，當(dāng)接觸傳感器16檢測(cè)到探針尖端5壓靠電路板表面的某接觸力時(shí)停止測(cè)試探針。在本實(shí)施例接觸傳感器16的情況下，預(yù)定接觸力對(duì)應(yīng)由光電開(kāi)關(guān)元件檢測(cè)的某光量。如果在與電路板接觸期間，檢測(cè)到光量或接觸力的變化，則沿Z方向重新調(diào)整測(cè)試探針。這在撓曲型電路板測(cè)試中是有很大益處的，因?yàn)榭梢允箮讉€(gè)測(cè)試指同時(shí)接觸撓曲型電路板上靠在一起的電路板測(cè)試點(diǎn)。這會(huì)使撓曲型電路板受少許按壓，導(dǎo)致電路板表面位置的改變。從而跟蹤各個(gè)測(cè)試探針，所以即使在此方式中表面隨時(shí)間形成變化，也能保證通過(guò)預(yù)定接觸力進(jìn)行可靠接觸。
根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例，不僅僅是確定待測(cè)電路板21表面的一個(gè)水平高度，而是確定電路板上幾個(gè)點(diǎn)的水平高度，通過(guò)插值法仿真待測(cè)電路板21的表面。這在撓曲型電路板測(cè)試中是很有益的，因?yàn)樵撾娐钒逵捎谄鋼闲远▌?dòng)，因此在測(cè)試器32中呈三維表面。在圖8中，繪制假想網(wǎng)格線34。在測(cè)試單獨(dú)的待測(cè)電路板21時(shí)，在測(cè)試過(guò)程開(kāi)始時(shí)，檢測(cè)網(wǎng)格線34交叉點(diǎn)區(qū)域中的水平高度。借助這些水平高度，通過(guò)插值法仿真待測(cè)電路板的整個(gè)表面。
借助該仿真表面，控制器33自動(dòng)確定待測(cè)的每個(gè)單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)的Z坐標(biāo)。這意味，可以關(guān)于待測(cè)每個(gè)單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)的Z坐標(biāo)對(duì)待測(cè)每個(gè)單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)分別加以控制，使具有探針尖端5的測(cè)試探針以高速移動(dòng)直達(dá)單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)的水平高度，或在單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)的水平高度前不久以高速移動(dòng)，此后使測(cè)試探針1減速，直到通過(guò)接觸傳感器檢測(cè)到實(shí)際接觸為止。
在三位電路板的情況下，特別是波動(dòng)電路板，顯著節(jié)約了電路板測(cè)試中的時(shí)間，因?yàn)榇郎y(cè)單獨(dú)電路板測(cè)試點(diǎn)通過(guò)其實(shí)際確定的Z坐標(biāo)得以控制。在波狀程度很高的電路板的情況下，電路板的波狀還可導(dǎo)致電路板測(cè)試點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)偏離預(yù)期坐標(biāo)。由于電路板的表面形狀被仿真，因此容易使用該仿真來(lái)確定有關(guān)偏離。
對(duì)于常規(guī)測(cè)試器，特別是如果這些測(cè)試器沒(méi)有接觸傳感器，還存在這樣的問(wèn)題如果電路板向下彎曲，常常不能用電路板上方的傳感器正確接觸波狀電路板，因?yàn)闇y(cè)試探針不下移到此程度。通過(guò)本發(fā)明方法，測(cè)試探針1可靠接觸了甚至彎離的該電路板，此外，還可迅速接近所有電路板測(cè)試點(diǎn)。
對(duì)于插值法，最好使用仿樣內(nèi)插法。為此，借助仿樣函數(shù)畫(huà)出通過(guò)待模擬表面預(yù)定點(diǎn)的曲線S[x1，xn]＞R通過(guò)以下條件建立該函數(shù)a)s(xi＝xi)即，開(kāi)始點(diǎn)依賴(lài)于s圖形；b)s＝[xl，xn]可以是恒定微分兩次；c)s的總曲率最小，即，所有滿(mǎn)足前兩個(gè)條件的其它函數(shù)具有較大的總曲率。
可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于每個(gè)間隔[xi，xi+1]，s至多是三階多項(xiàng)式，為此，仿樣內(nèi)插法形成非常平滑的曲線。
因此，本發(fā)明方法以簡(jiǎn)單方式使測(cè)量過(guò)程匹配待測(cè)電路板水平高度。
本發(fā)明可概括如下采用本發(fā)明方法，在接觸過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)待測(cè)電路板表面的水平高度，接著根據(jù)檢測(cè)的水平高度控制進(jìn)一步的接觸操作。
通過(guò)此方法，指狀測(cè)試器測(cè)試探針的移動(dòng)控制包括自適應(yīng)該水平高度。這在測(cè)試撓曲型電路板中具有特殊價(jià)值，因?yàn)槠浔砻婵沙嗜S形狀。
權(quán)利要求
1.一種采用帶幾個(gè)指狀件的指狀測(cè)試器測(cè)試無(wú)元件型印刷電路板的方法，幾個(gè)指狀件自動(dòng)移動(dòng)以接觸待測(cè)電路板的電路板測(cè)試點(diǎn)，其中每個(gè)測(cè)試指狀件具有測(cè)試探針(1)，測(cè)試探針(1)設(shè)有接觸傳感器(16)，用于確定測(cè)試探針(1)的探針尖端(5)何時(shí)與待測(cè)電路板表面進(jìn)行接觸，使得借助該時(shí)間點(diǎn)和探針尖端(5)在該時(shí)間點(diǎn)的位置，確定待測(cè)電路板(21)表面的水平高度，并可根據(jù)確定的水平高度控制接觸更多電路板測(cè)試點(diǎn)的接觸過(guò)程。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在接觸電路板測(cè)試點(diǎn)時(shí)，測(cè)試探針(1)以高速移向電路板測(cè)試點(diǎn)(22)，并在到達(dá)預(yù)先確定的水平高度之前或在到達(dá)確定的水平高度之前不久減速至低速。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于接觸傳感器(16)一檢測(cè)與電路板的接觸，就停止測(cè)試探針(1)在接觸電路板測(cè)試點(diǎn)過(guò)程中的移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于接觸傳感器(16)確定測(cè)試探針(1)壓靠待測(cè)電路板(21)的某接觸力，如果檢測(cè)的接觸力偏離預(yù)定的接觸力，則重新調(diào)整測(cè)試探針(1)。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于檢測(cè)分布在電路板上的幾個(gè)點(diǎn)的水平高度，借助檢測(cè)的水平高度，通過(guò)內(nèi)插法仿真電路板的表面，仿真的表面用于控制進(jìn)一步接觸操作。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于內(nèi)插法是仿樣內(nèi)插法s。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于借助仿真的表面，通過(guò)與預(yù)期坐標(biāo)比較計(jì)算電路板測(cè)試點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)變化，并根據(jù)這些變化的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)控制電路板測(cè)試點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1至7任一所述的方法，其特征在于測(cè)試撓曲的電路板。
9.如權(quán)利要求1至8任一所述的方法，其特征在于帶光學(xué)測(cè)量部件的光電開(kāi)關(guān)元件(16)被用作接觸傳感器，其中連接于測(cè)試針(2)的測(cè)量片(17)用來(lái)遮斷光學(xué)測(cè)量部件。
10.如權(quán)利要求1至9任一所述的方法，其特征在于使用具有測(cè)試針2的測(cè)試探針(1)，探針尖端(5)可以與電路板測(cè)試點(diǎn)(22)進(jìn)行接觸，測(cè)試針通過(guò)兩對(duì)彈性觸發(fā)定位臂(6、7、8、9)固定于座架(10)，其中每對(duì)定位臂布置成平面，其一端固定于測(cè)試針(2)，另一端固定于座架(10)，且每對(duì)定位臂俯視時(shí)呈三角形。
11.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至10任一所述方法的帶控制器的測(cè)試器。
全文摘要
本發(fā)明涉及測(cè)試電路板的方法，特別涉及無(wú)元件型電路板。在本發(fā)明方法中，在接觸過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)待測(cè)電路板表面的水平高度，接著根據(jù)檢測(cè)的水平高度控制接觸操作。通過(guò)此方法，指狀測(cè)試器測(cè)試探針的移動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配該水平高度，這特別有利于測(cè)試表面呈三維形狀的撓曲型電路板。
文檔編號(hào)G01R1/067GK1761883SQ200480007025
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者維克多·羅曼諾夫, 奧勒·尤舒克 申請(qǐng)人:德商·Atg測(cè)試系統(tǒng)股份有限公司