專利名稱：用來測試內(nèi)部電路的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來測試內(nèi)部電路的方法和裝置。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及使用多用夾具能夠減少工作時間和電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的測試內(nèi)部電路的方法和裝置。
為了達(dá)到一執(zhí)行該操作的裝置的運轉(zhuǎn)，一內(nèi)部電路被用于連接若干部件。一印刷電路板包括有幾個被集中在一小板上的電子元件。這些電子元件的最大布線是由一印刷方法來制造的。通常，為了使該板兩面的尺寸小型化，單一圖案的印刷電路板包括高密度的電子元件。因為電子設(shè)備趨向普及，所以曾經(jīng)大量地制造具有單一圖案的印刷電路板。
一內(nèi)部電路測試器用來對幾個問題進(jìn)行檢測，例如檢測一電子設(shè)備電路是否精確地被安裝在印刷電路板上、在其上的電路是否被正確地印刷、以及該電子電路本身是否已老化。為了對上述問題進(jìn)行測試，采用了適于每個印刷電路板的一專用夾具。因此，在測試一印刷電路板之后，工作人員必須用一新的印刷電路板來置換已測試的印刷電路板并且再設(shè)置一用來測試下一印刷電路板的新測試程序。
下面將結(jié)合附圖描述常規(guī)內(nèi)部電路測試器10的結(jié)構(gòu)和操作。

圖1示出了一常規(guī)內(nèi)部電路測試器的結(jié)構(gòu)。該常規(guī)內(nèi)部電路測試器包括一控制部分11、一繼電器部分12、一專用夾具13、一測量部分14、和一監(jiān)視器15。
借助于在其內(nèi)存在的測量程序，通過順序地驅(qū)動包括在測量部分14中的測量電路(未示出)和來自繼電器部分12的相應(yīng)的繼電器，控制部分11將所反饋的測試值變換為數(shù)字值并將該數(shù)字值輸出到測量部分14，以便在監(jiān)視器15中顯示該值。繼電器部分12包括多個繼電器，這些繼電器以一對一的方式被連接到專用夾具13的測試器探針24和25。測量部分14讀取一通過繼電器部分12的電壓，利用位于其內(nèi)的一個模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(未示出)將所讀取的電壓轉(zhuǎn)換為一數(shù)字值，并將該數(shù)字值傳送到控制部分11。測量部分14還接收來自控制部分11的一控制信號并將該接收的控制信號傳送給一印刷電路板22(圖2)的必要部分。測量部分14還用來控制一在其內(nèi)安置的數(shù)-模(D/A)轉(zhuǎn)換器，以便在控制部分11的控制下向一內(nèi)部測量電路提供一必須的電壓。監(jiān)視器15用來顯示控制部分11的程序。
圖2是用來表示在圖1中所示的內(nèi)部電路測試器10的一電路圖。該常規(guī)內(nèi)部電路測試器10用于檢查由于電子元件21的不正確插入、反向插入或未插入而引起的具有電子元件21的印刷電路板22的效率，以及檢查在焊接期間由于電子元件21的銅焊而引起的效力的下降。為了執(zhí)行上述任務(wù)，測試器探針24和25被安裝在接合區(qū)(或焊接區(qū))23上，在該接合區(qū)接入被焊接的印刷電路板22的電子元件21。專用夾具13是一個測試探針24和25的聚集構(gòu)成的位置。專用夾具13通過一導(dǎo)線連接到連接器26，并通過連接器26被連接到繼電器部分12。
安裝在印刷電路板22上的電子元件21的測量效力的原理如下所述。首先，通過使用位于其內(nèi)的測試程序，控制部分11順序地驅(qū)動在測量部分14中所包括的一測量電路。因而，測量部分14將一為電子元件21的2.5伏參考電壓的預(yù)定電壓通過繼電器部分12、連接器26和印刷電路板22加到電子元件21上。繼電器部分12接通第一繼電器121以將2.5伏電壓加到電子元件21上。同時，繼電器部分12還接通第二繼電器122以便將通過電子元件21的電壓反饋到測量部分14。然后，控制部分11根據(jù)通過電子元件21的電壓降計算電子元件21的測量值，以便根據(jù)一允許的設(shè)置值來判斷該電子元件21的質(zhì)量優(yōu)或劣。也就是，控制部分11用一具有正常值的優(yōu)質(zhì)制件的參考值與電子元件21的測量值進(jìn)行比較，并根據(jù)該測量值是低于還是高于該參考值來在監(jiān)視器15上顯示電子元件質(zhì)量的優(yōu)劣。
當(dāng)一生產(chǎn)模型改變時，工作人員應(yīng)將所使用的專用夾具13自印刷電路板22分離并插入一適用于下一模型的新的專用夾具。然后，工作人員根據(jù)專用夾具的變化以一優(yōu)質(zhì)板對于在控制部分11中所存貯的測試程序執(zhí)行調(diào)試操作。當(dāng)專用夾具和測試程序完全改變時，開始下面生產(chǎn)操作。
圖3概要地示出了在圖1和圖2中所示的專用夾具。常規(guī)專用夾具13包括有一本體31和若干測試器探針32，測量部分43測量安裝有一電子元件21的印刷電路板22的一模型。該測量方法具有如下步驟。當(dāng)測試器探針24和25與在印刷電路板22上的接合區(qū)23相接觸時，測量部分14向電子元件21提供一參考電壓，從測試器探針24和25提取反饋電壓，并通過繼電器部分12的第二繼電器122接收該反饋電壓。測量部分14利用在其內(nèi)的模-數(shù)(A/D)變換器(未示出)將所接收的反饋電壓變換成數(shù)字值并將該數(shù)字值傳送到控制部分11。如上所表明的，一專用夾具僅僅可用于一已確定的電子模型。在生產(chǎn)過程中當(dāng)該模型改變時，則制造和使用適用于被改變模型的印刷電路板的專用夾具。
如前面所述，在該常規(guī)方法中，因為是利用一專用夾具來執(zhí)行測試以便測試一印刷電路板是否老化，所以當(dāng)生產(chǎn)模型變化時，工作人員必須按照該印刷電路板而制造一新的專用夾具，并通過在該內(nèi)部電路測試器中裝入該新的印刷電路板來替換所使用的印刷電路板。因此，在該常規(guī)方法中，當(dāng)連接或斷開導(dǎo)線時可能出現(xiàn)錯誤，過多的時間花費在用一新的專用夾具來置換所使用的專用夾具上，為了夾持各種專用夾具需要有一足夠的極大的分離空間，如果存在有各種電子產(chǎn)品則需要一更大的空間，并且當(dāng)一所制造的電子設(shè)備被售出時該測試器必須被廢棄。因此，該常規(guī)測試器的一個缺點是由于大量的時間被浪費在頻繁地置換專用夾具和改變測試程序上，因而使工作效率和生產(chǎn)率下降。另外，由于必須分別地制造專用夾具，所以生產(chǎn)成本增高。
美國專利5,399,975(1995年3月21日授予Mark A.Lacing和RobertJ.Williams)可給出作為用來測試一內(nèi)部電路的方法和裝置的一個例子。美國第5,399,975號專利具有能夠測試一集成電路器件和一該器件連接到的電路板之間的連接的電導(dǎo)率的結(jié)構(gòu)。美國專利5,408,189(1995年4月18日授予Mark A.Swart CharlesJ.Johnson和David R.Van Loan)可給出作為用來測試一內(nèi)部電路的方法和裝置的另一個例子。美國專利5,408,189具有一能夠在一測試夾具上準(zhǔn)確地設(shè)置一印刷電路板以便該板上印刷的電路陣列的測試點圖案與該夾具上相應(yīng)的測試探針陣列精確地配準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。但是美國專利5,399,975和5,408,189還不能解決常規(guī)技術(shù)中大量時間被浪費在頻繁地置換專用夾具和改變測試程序，從而使工作效率和生產(chǎn)率下降的缺點。進(jìn)而，由于專用夾具必須分別地被制造，而使得生產(chǎn)成本增高。
因此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種能夠減少制造電子產(chǎn)品花費的安裝時間和該電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的測試內(nèi)部電路的方法。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種能夠減少花費于制造電子產(chǎn)品的時間和減少該電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本的用來測試內(nèi)部電路的裝置。
為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明提供了一種用來測試一內(nèi)部電路的方法，該方法包括有步驟a)在一控制裝置中存貯用于所有類型的電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)定的允許值；b)判斷包括裝在一印刷電路板中的電子元件的元件信息數(shù)據(jù)和元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是否被存貯在該控制裝置中；c)當(dāng)在步驟b)中判斷該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是存貯在該控制裝置中時，通過使用該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)的元件位置數(shù)據(jù)將一多用夾具的測試器探針設(shè)置在該電子元件中，以判斷印刷電路板的焊料指針和該多用夾具的測量指針相互交叉的點；d)當(dāng)在步驟b)中判斷該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)并未存貯在該控制裝置中時，計算在該印刷電路板中的每一指針的壓力，以便根據(jù)所檢測的壓力是相對高還是相對低來判斷哪部分是該印刷電路板的焊料和哪部分是該電子元件的引線；e)根據(jù)在步驟c)中所判斷的印刷電路板的焊料指針和多用夾具的被測量指針相互交叉的點來存貯一第一測量指針數(shù)據(jù)，根據(jù)在步驟d)中判斷為印刷電路板的焊料的部分存貯一第二測量指針數(shù)據(jù)，和根據(jù)在步驟d)中判斷為電子元件的引線的部分存貯一第三測量指針數(shù)據(jù)；f)裝入存儲在該控制裝置中的第一、第二和第三測量指針數(shù)據(jù)并測量帶有安裝在其內(nèi)的電子元件的印刷電路板，以便獲得一測量結(jié)果；和g)判斷該印刷電路板的所有區(qū)域是否完全被測量，當(dāng)該印刷電路板的所有區(qū)域還未完全被測量時，將該多用夾具移至該印刷電路板的下一區(qū)域，以返回步驟f)，而當(dāng)該印刷電路板的所有區(qū)域已完全被測量時，用在步驟a)中存貯在控制裝置中的優(yōu)良制件的參考值與在步驟f)中所獲得的測量結(jié)果相比較，以便確定該電子元件是否已老化。此時，計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)包括有用于所有類型電子元件的元件信息數(shù)據(jù)、元件位置數(shù)據(jù)、圖案數(shù)據(jù)、焊料掩模數(shù)據(jù)。電子元件的引線的壓力最好比印刷電路板的焊料的壓力更高一些。在步驟f)中對其上安裝有電子元件的印刷電路板的測量的操作可通過將一測量參考值加到該電子元件；反饋通過該電子元件的電壓；以及將該反饋電壓與被存貯在該控制裝置中的優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較，并根據(jù)它是否等于或超過在控制裝置中所存貯的所允許的設(shè)定值來顯示該電子元件是否良好來執(zhí)行。更可取的是，步驟g)進(jìn)一步包括在確定該電子元件是否已老化之后顯示該電子元件是否已老化的測試操作的結(jié)果的子步驟。
為了實現(xiàn)第二個目的，本發(fā)明還提供了一種用來測試一內(nèi)部電路的裝置，該裝置包括一包括具有相同尺寸的若干測試器探針的多用夾用，測試器的探針以相互均勻地間隔被插入，多用夾具沿至少一個在其中安裝有至少一個電子元件的印刷電路板移動；一用來控制該多用夾具的位置變化以便該多用夾具沿至少一個印刷電路板移動的馬達(dá)；一用來選擇至少一個電子元件的所有類型模型、用來將一測量參考電壓加到至少一個電子元件、和用來輸出一按照從那里反饋的順序被加到至少一個電子元件的電壓的第一裝置；一包括至少一個連接到該多用夾具的測試器探針用來轉(zhuǎn)換的開關(guān)以便將來自第一裝置的測量參考電壓加到該電子元件并將來自該電子元件的所加的測量參考電壓的一反饋電壓加到該第一裝置的第二裝置；一用來計算哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線的壓力傳感器；一用來存貯用于所有類型電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)置的允許值、用來有選擇地存貯具有該電子元件的元件信息數(shù)據(jù)和元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)、用來控制第一裝置以便第一裝置可選擇該電子元件的所有類型的測量模型、用來根據(jù)來自壓力傳感器的被檢測的壓力是相對地高還是相對地低來判斷哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線、用來利用所判斷的被測量指針和控制第一裝置以便該第一裝置可測量該電子元件、用來將來自第一裝置的結(jié)果測量值與存貯在其內(nèi)的優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較以根據(jù)該值是等于或高于其內(nèi)存貯的所設(shè)定的允許值來判斷該電子元件是否已老化、和用來控制第二裝置的開關(guān)操作和該馬達(dá)的操作的第三裝置；和一用來顯示由第三裝置所判斷的結(jié)果測量數(shù)據(jù)的顯示裝置。這里，多用夾具在X和Y軸方向上移動以便第一裝置測量至少一個印刷電路板。該多用夾具可進(jìn)一步包括多個圍繞該測試器探針插入的簧片，以便當(dāng)該測試器探針與印刷電路板相接觸時減少沖擊。更可取的是，該第一裝置包括用來將從電子元件所接收的反饋電壓轉(zhuǎn)換成一數(shù)字電壓的一模-數(shù)變換器。第三裝置可進(jìn)一步包括用來使用其內(nèi)的一馬達(dá)控制程序來控制馬達(dá)的速度的一馬達(dá)控制部分。
在根據(jù)本發(fā)明的用來測試一內(nèi)部電路的方法和裝置中，借助于存貯在該控制部分中的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)確定印刷電路板的測量指針并且當(dāng)該CAD數(shù)據(jù)不能利用時，通過使用一壓力傳感器來檢測的一印刷電路板的壓力值可對印刷電路板的測量指針編程。
通過參考附圖對一最佳實施例所作的詳細(xì)描述可使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點變得更為明顯，在附圖中圖1是用來表示一常規(guī)內(nèi)部電路測試器的構(gòu)成的一方框圖；圖2是用來表示圖1中所示的內(nèi)部電路測試器的一電路圖；圖3是用來表示在圖1和2中所示的專用夾具的一個例子的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用來測試內(nèi)部電路的裝置的構(gòu)成的方框圖；圖5是用來表示在圖4中所示的多用夾具的平面圖；圖6是用來表示在圖5中所示的多用夾具的剖視圖；圖7是用來說明在圖4中的壓力傳感器如何判斷測量點的圖；和圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對用來測試內(nèi)部電路的方法進(jìn)行說明的流程圖。
下面將參考附圖根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對用來測試內(nèi)部電路的方法和裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電路構(gòu)成和操作作詳細(xì)的說明。
圖4表明了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用來測試內(nèi)部電路的一裝置40的構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的用來測試一內(nèi)部電路的裝置40包括有一多用夾具41、一馬達(dá)42、一測量部分43、一開關(guān)部分44、一壓力傳感器45、一控制部分46、和一監(jiān)視器47。
圖5是用來表示在圖4中所示的多用夾具41的一個例子的平面圖，和圖6是用來表示圖5中所示的多用夾具的一剖視圖。多用夾具41包括有一本體51和若干具有相同尺寸并且在本體51的一側(cè)以相互間隔固定間隔構(gòu)成的若干測試器探針52、53和54，并且在X和Y軸方向上移動以便測量部分43測量至少一個在其上具有至少一個電子元件71的印刷電路板72。測試器探針52、53和54是電導(dǎo)體，它通過開關(guān)部分44的第一開關(guān)441向電子元件71輸入一測量參考電壓2.5V并且向測量部分43輸出來自電子元件71的測量點信號。如圖6所示，多用夾具41進(jìn)一步包括圍繞測試器探針52、53和54插入的簧片61?；善?1減小當(dāng)測試器探針52、53和54與印刷電路板72相接觸時所出現(xiàn)的沖擊。因為多用夾具41具有一致的尺寸，當(dāng)印刷電路板72大于多用夾具41時，通過馬達(dá)42的旋轉(zhuǎn)，多用夾具41從印刷電路板72的一部分移到另一部分以使該測量操作可以進(jìn)行。這里，馬達(dá)42由包括在控制部分46中的一程序來控制。如上所述，多用夾具41數(shù)次從印刷電路板72的一部分移動到另一部分以復(fù)蓋其整個區(qū)域，這樣就實現(xiàn)了測量該測量點的操作。
當(dāng)馬達(dá)42旋轉(zhuǎn)多用夾具41時，馬達(dá)42控制多用夾具41的位置變化，以便多用夾具41沿著至少一個印刷電路板之中的一相應(yīng)的正在測量的印刷電路板而移動。馬達(dá)42包括以與作為壓力而提供的一脈沖信號的脈沖數(shù)成正比的一角度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)馬達(dá)。測量部分43選擇諸如電阻、電容、電抗和電感之類的測量模型，將一測量參考電壓2.5V加到電子元件71上，將自電子元件71反饋的一電壓轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值，并將該數(shù)字值輸出到控制部分46。另外，測量部分43包括一用來將來自電子元件71的反饋電壓轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值的模-數(shù)變換器431。開關(guān)部分44包括有若干個開關(guān)，這些開關(guān)與多用夾具41的測試器探針52、53和54相連接，將來自測量部分43的測量參考電壓2.5V轉(zhuǎn)接到電子元件71，并且使用所加的來自電子元件71的測量參考電壓將一反饋電壓加到測量部分43。該開關(guān)是由功耗低、耐用性良好和生產(chǎn)成本低廉的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管所構(gòu)成。
圖7是用來說明圖4中的壓力傳感器45如何判斷測量點的圖示。壓力傳感器45計算印刷電路板72的焊料73和電子元件71的引線74的壓力值并在控制部分46的控制下向控制部分46輸出計算的壓力值。為了識別要裝配和焊接在印刷電路板72中的電子元件71是否已插入，壓力傳感器45檢測在印刷電路板72下面所形成的焊料73和電子元件71的引線74的壓力值，并向控制部分46輸出所檢測的壓力值?？刂撇糠?6根據(jù)來自壓力傳感器45的所測壓力是相對地高還是低來判斷指明為A→B的較低壓力的區(qū)域S1～S2、S3～S4、S5～S6和S7～S8是否是印刷電路板72的焊料73，而指明為B→C的較高壓力的區(qū)域S2～S3和S6～S7是否是電子元件71的引線74。另外，控制部分46向監(jiān)視器47輸出所判斷的結(jié)果，使得對于印刷電路板72的焊料73和對于電子元件71的引線74的所判斷的壓力值在監(jiān)視器47上以一圖形的形式被顯示出來。該圖形以壓力值對距離的比的方式表示出所測量的結(jié)果。如圖7所示，電子元件71的引線74輸出一比在焊料73處要高的峰值，同時印刷電路板72的焊料73輸出一較平緩的值。因此，工作人員可以容易地識別出被安裝在印刷電路板72上的電子元件71已裝入的安裝狀態(tài)。
控制部分46存貯用于其內(nèi)所有類型電子元件的一優(yōu)良制件參考值和一所設(shè)置的允許值，在其內(nèi)選擇地存貯計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)數(shù)據(jù)，選擇電子元件71的所有類型測量模型，根據(jù)來自壓力傳感器45的所檢測的壓力是相對地高還是相對地低來判斷印刷電路板72的焊料73和電子元件71的引線74，根據(jù)該判斷來控制電子元件71的操作以便測量部分43可測量使用測量指針的電子元件71。
另外，控制部分46還將來自測量部分43的結(jié)果測量值與其內(nèi)存貯的優(yōu)良制件參考值進(jìn)行比較，以便根據(jù)一設(shè)定的允許值來判斷電子元件71是否已老化。也就是，根據(jù)所測量的壓力值高于還是低于一參考值來判斷電子元件71是否已老化以及是否有誤差?？刂撇糠?6控制開關(guān)部分44的操作并控制馬達(dá)42的操作?？刂撇糠?6進(jìn)一步包括有用來通過一存貯在其內(nèi)的馬達(dá)控制程序控制馬達(dá)42的速度的一馬達(dá)控制部分461。在該CAD數(shù)據(jù)中，測量點數(shù)據(jù)意味著電子元件71的一位置值。也就是，測量點數(shù)據(jù)是指明在X和Y軸方向上被測量的電子元件71離印刷電路板72上的一參考點的距離的位置值并等于數(shù)字控制(NC)數(shù)據(jù)。
通常，該CAD數(shù)據(jù)包括各種數(shù)據(jù)，例如元件數(shù)據(jù)、圖案數(shù)據(jù)、焊料掩模數(shù)據(jù)、元件信息(BOM)數(shù)據(jù)、和NC鉆孔數(shù)據(jù)。根據(jù)在控制部分46中是否存貯CAD數(shù)據(jù)來決定是否使用壓力傳感器45。也就是，控制部分46使用通過將存貯在其內(nèi)的CAD數(shù)據(jù)與元件信息數(shù)據(jù)相匹配多用夾具41可按照程序順序搜索電子元件71的位置的CAD數(shù)據(jù)，以便測量部分43可以執(zhí)行電子元件71的測量操作。換句話說，假定在控制部分46中存貯的程序的測量順序是R111→C128→R102→D28......，則控制部分46讀出其內(nèi)所存貯的程序，驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)42將測試器探針52、53和54移進(jìn)設(shè)置有電子元件71的印刷電路板72中，讀出具有電子元件71的所有信息的元件信息數(shù)據(jù)，并在監(jiān)視器47上顯示該信息。通過與監(jiān)視器47上所顯示的元件信息數(shù)據(jù)的旁邊顯示所測量結(jié)果，控制部分46判斷電子元件71是優(yōu)質(zhì)還是劣質(zhì)。
在控制部分46的控制下，監(jiān)視器47顯示所測量的結(jié)果數(shù)據(jù)。內(nèi)部電路70是電子元件71和印刷電路板72的電路連接關(guān)系。
下面參照圖8A和8B說明用來測試內(nèi)部電路的一裝置和方法的操作。圖8A和8B是說明根據(jù)本發(fā)明的一實施例的用來測試內(nèi)部電路的一方法的流程圖。假定存貯在控制部分46中的程序的用于電子元件測量的順序是R111→C128→R102→D28......在步驟S1，控制部分46在其內(nèi)存貯用于所有類型電子元件的優(yōu)良制件的一參考值和一設(shè)定允許值。在步驟S2，控制部分46判斷在其內(nèi)是否存在有包括具有用于電子元件71的信息和元件位置的元件信息(bom of materialBOM)數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。元件位置數(shù)據(jù)表示在X和Y軸方向上自印刷電路板72上的一參考點距電子元件71的距離。
作為在步驟S2判斷的結(jié)果，當(dāng)在控制部分46中存在有該CAD數(shù)據(jù)時，控制部分46的馬達(dá)控制部分461驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)42，以便多用夾具41的測試器探針52、53和54可被移進(jìn)電子元件71。然后通過使用CAD數(shù)據(jù)的元件位置數(shù)據(jù)，控制部分46判斷印刷電路板72的焊料指針和多用夾具41的測量指針相互交叉的點(步驟21)。但是作為在步驟S2中的判斷結(jié)果，當(dāng)在控制部分46中不存在CAD數(shù)據(jù)時，控制部分46控制壓力傳感器45計算在安裝了電子元件71的印刷電路板72上每個指針的壓力，也就是，壓力傳感器45計算電子元件71的引線74和印刷電路板72的焊料73的壓力(步驟S3)。
然后，控制部分46控制監(jiān)視器47以一圖形的形式去顯示由壓力傳感器45計算的壓力值(步驟S4)。同時，控制部分46由在監(jiān)視器47上所顯示的壓力值確定的哪一區(qū)域S1-S4和S5-S8具有顯著高的壓力值(圖7)(步驟S5)。然后控制部分46確定在所確定的區(qū)域中壓力急劇增長的指針作為電子設(shè)備電路62的引線64，并確定除引線64的指針之外的所有其余的測量指針S1-S2，S3-S4，S5-S6和S7-S8是印刷電路板72的焊料73(步驟S6)。
如上所述，在完成對于印刷電路板72的焊料指針和多用夾具41的測量指針的相互交叉處的判斷的步驟S2之后，和完成確定哪個是電子元件71的引線74和哪個是印刷電路板72的焊料73的步驟S6之后，控制部分46在其內(nèi)存貯用于印刷電路板72的焊料指針和多用夾具41的測量指針的一點的第一測量指針數(shù)據(jù)、用于印刷電路板72的焊料73的第二測量指針數(shù)據(jù)、和用于電子元件71的引線74的第三測量指針數(shù)據(jù)(步驟S7)。
然后，在步驟S8中控制部分46裝入所存貯的測量指針數(shù)據(jù)，也就是，其內(nèi)的第一、第二和第三測量指針數(shù)據(jù)。換句話說，控制部分46讀出其內(nèi)寄存文件的CAD數(shù)據(jù)之中的元件信息數(shù)據(jù)和NC鉆孔數(shù)據(jù)。然后，控制部分46從其內(nèi)存貯的程序中讀出電子元件71的信息數(shù)據(jù)和位置信息，并且驅(qū)動步進(jìn)馬達(dá)42將多用夾具42移入相應(yīng)于電子元件71的位置信息的位置處，以便在步驟S9中測量部分43可執(zhí)行測量操作。
在步驟S9中的測量操作如下所述。控制部分46利用位于其內(nèi)的測量程序順序地驅(qū)動包含在測量部分43之內(nèi)的一測量電路(未示出)。因此，測量部分46將一預(yù)定電壓(即，電子元件71的一參考電壓2.5V)通過開關(guān)部分44、多用夾具41和引線74加到電子元件71，開關(guān)部分44接通第一開關(guān)441以便將所加的2.5伏電壓加到電子元件71。同時，開關(guān)部分44還接通第二開關(guān)442，以便將通過電子元件71的電壓反饋到測量部分43。然后，根據(jù)通過電子元件71的電壓降控制部分46計算電子元件71的所測量值?？刂撇糠?6隨后根據(jù)計算的測量值是低于還是高于一許可的設(shè)定值來判斷電子元件71是優(yōu)良的還是低劣的。此外，控制部分46將電子元件71的測量值與具有一正常值的優(yōu)良制件的一參考值相比較并在監(jiān)視器47上顯示電子元件是否良好。對于電子元件71的效能測試是以R111→C128→R102→D28......的順序執(zhí)行的。
然后，在步驟S10控制部分46判斷印刷電路板72的整個區(qū)域是否完全被測量。作為步驟S10的判斷結(jié)果，當(dāng)印刷電路板72的整個區(qū)域還未完全被測量時，控制部分46控制步進(jìn)馬達(dá)42改變多用夾具42的位置，使多用夾具向右和向左地移到另外的區(qū)域(步驟S12)。然后，再次執(zhí)行步驟S9。但是，作為步驟S10的判斷結(jié)果，當(dāng)印刷電路板的整個區(qū)域已被完全測量時，控制部分46將在步驟S9中得到的測量結(jié)果與在步驟S1中在控制部分46中存貯的優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)設(shè)定的允許值判斷電子元件71是否已老化，并且在監(jiān)視器47上顯示關(guān)于一老化狀態(tài)的信息(步驟S11)。
在根據(jù)本發(fā)明的用來測試內(nèi)部電路的方法和裝置中，借助于在控制部分所存貯的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)來確定印刷電路板的一測量指針，并且當(dāng)該CAD數(shù)據(jù)不合用時，印刷電路板的測量指針可通過借助于一壓力傳感器檢測印刷電路板的壓力值而被編程。另外，本發(fā)明使用一多用夾具降低了制造一電子產(chǎn)品所花費的時間并且通過提供一具有可以測量各種模型印刷電路板的指針的測量部分的產(chǎn)品來改善該產(chǎn)品的生產(chǎn)率。因此，本發(fā)明由于無須制造專用夾具就可執(zhí)行測試所以降低了電子產(chǎn)品的成本并且由于節(jié)省了專用夾具的存貯空間本發(fā)明改進(jìn)了空間應(yīng)用。
結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)描述。但是，這個實施例僅僅作為例子，本發(fā)明并不限于這個實施例。很明顯的是在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可很容易地作出另外的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用來測試內(nèi)部電路的方法，所述方法包括有步驟a)在一控制裝置中存貯用于所有類型的電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)定的允許值；b)判斷包括裝在一印刷電路板中的電子元件的元件信息數(shù)據(jù)和元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是否被存貯在該控制裝置中；c)當(dāng)在步驟b)中判斷該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是存貯在該控制裝置中時，通過使用該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)的元件位置數(shù)據(jù)將一多用夾具的測試器探針設(shè)置在該電子元件中，以判斷該印刷電路板的焊料指針和該多用夾具的測量指針相互交叉的點；d)當(dāng)在步驟b)中判斷該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)并未存貯在控制裝置中時，計算在該印刷電路板中的每一指針的壓力，以便根據(jù)所檢測的壓力是相對高還是相對低來判斷哪部分是該印刷電路板的焊料和哪部分是該電子元件的引線；e)根據(jù)在步驟c)中所判斷的印刷電路板的焊料指針和多用夾具的被測量指針相互交叉的點來存貯一第一測量指針數(shù)據(jù)，根據(jù)在步驟d)中判斷為印刷電路板的焊料的部分存貯一第二測量指針數(shù)據(jù)，和根據(jù)在步驟d)中判斷為電子元件的引線的部分存貯一第三測量指針數(shù)據(jù)；f)裝入存儲在該控制裝置中的第一、第二和第三測量指針數(shù)據(jù)并測量帶有安裝在其內(nèi)的電子元件的印刷電路板，以便獲得測量結(jié)果；和g)判斷該印刷電路板的所有區(qū)域是否完全被測量，當(dāng)該印刷電路板的所有區(qū)域還未完全被測量時，將該多用夾具移至該印刷電路板的下一區(qū)域，以返回所述步驟f)，而當(dāng)印刷電路板的所有區(qū)域已完全被測量時，用在所述步驟a)中存貯在控制裝置中的優(yōu)良制件的參考值與在步驟f)中所獲得的測量結(jié)果相比較，以便確定該電子元件是否已老化。
2.如權(quán)利要求1所述的用來測試內(nèi)部電路的方法，其中計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)包括用于所有類型電子元件的元件信息數(shù)據(jù)、元件位置數(shù)據(jù)、圖案數(shù)據(jù)、焊料掩模數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的用來測試內(nèi)部電路的方法，其中電子元件的引線的壓力高于印刷電路板的焊料的壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的用來測試內(nèi)部電路的方法，其中在所述步驟f)中測量在其上安裝有電子元件的印刷電路板的操作包括子步驟向電子元件提供所測量的參考電壓；反饋通過電子元件的電壓；和將反饋電壓與存貯在控制裝置中的一個優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)它是低于還是高于在控制裝置中所存貯的允許的設(shè)定值來顯示該電子元件是否良好。
5.如權(quán)利要求4所述的用來測試內(nèi)部電路的方法，其中測量參考電壓是2.5伏和反饋電壓低于測量參考電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的用來測試內(nèi)部電路的方法，其中所述步驟g)進(jìn)一步包括在確定該電子元件是否已老化之后，顯示電子元件是否已老化的測試操作的結(jié)果的子步驟。
7.一種用來測試內(nèi)部電路的方法，所述方法包括步驟i)在一控制裝置中存貯用于所有類型電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)定的允許值；ii)對于被插入一印刷電路板的電子元件，判斷包含有元件信息數(shù)據(jù)和表明在電子元件所位于的X和Y軸方向上自印刷電路板上的參考點的距離的元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是否存貯在該控制裝置中；iii)當(dāng)在所述步驟ii)中判斷計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)是存貯在該控制裝置中時，通過使用該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)的元件位置數(shù)據(jù)在該電子元件中設(shè)置多用夾具的測試器探針，以判斷該印刷電路板的焊料指針和該多用夾具的測量指針相互交叉的點；iv)當(dāng)在所述步驟ii)中判斷該計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)未存貯在控制裝置中時，計算該印刷電路板的一焊料和該電子元件的一引線各自的第一和第二側(cè)量指針的第一和第二壓力；v)將在所述步驟iv)中所計算的第一壓力與第二壓力相比較，以便根據(jù)第一和第二壓力是相對地較高還是較低來判斷哪一部分是印刷電路板的焊料和哪一部分是電子元件的引線；vi)在該控制裝置中根據(jù)在所述步驟iii)中所判斷的印刷電路板的焊料指針和多用夾具的被測量指針的相互交叉的點來存貯第一測量指針數(shù)據(jù)，根據(jù)該印刷電路板的焊料存貯第二測量指針數(shù)據(jù)，和根據(jù)在所述步驟iv)中判斷為該電子元件的引線的部分存貯第三測量指針數(shù)據(jù)；vii)將該第一、第二和第三測量指針數(shù)據(jù)裝入該控制裝置中，并測量帶有安裝在其內(nèi)的電子元件的印刷電路板，以便獲得測量結(jié)果；和vii)判斷該印刷電路板的所有區(qū)域是否完全被測量，這樣當(dāng)該印刷電路板的所有區(qū)域還未完全被測量時，將該多用夾具移至該印刷電路板的下一區(qū)域，以返回所述步驟vii)，而當(dāng)該印刷電路板的所有區(qū)域已完全被測量時，用在所述步驟f)所完成的測量結(jié)果與在所述步驟a)中存貯在控制裝置中的優(yōu)良好制件的參考值相比較，確定該電子元件是否已老化，以便顯示有關(guān)一老化狀態(tài)的信息。
8.一種用來測試內(nèi)部電路的裝置，所述裝置包括一包括具有相同尺寸的若干測試器探針的多用夾具，測試器探針以相互均勻的間隔被插入，多用夾具沿至少一個在其中安裝有至少一個電子元件的印刷電路板移動；一用來控制所述多用夾具的位置變化以便該多用夾具沿至少一個印刷電路板移動的馬達(dá)；一用來選擇至少一個電子元件的所有類型模型、用來將一測量參考電壓加到至少一個電子元件、和用來輸出一按照從那里反饋的順序被加到至少一個電子元件的電壓的第一裝置；一包括至少一個連接到所述多用夾具的測試器探針用來轉(zhuǎn)換的開關(guān)，以便將來自所述第一裝置的測量參考電壓加到該電子元件并將來自該電子元件的所加的測量參考電壓的反饋電壓加到所述第一裝置的第二裝置；一用來計算哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線的壓力傳感器；一第三裝置，用來存貯用于所有類型電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)定的允許值、用來有選擇地存貯具有該電子元件的元件信息數(shù)據(jù)和元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)、用來控制所述第一裝置以便所述第一裝置能選擇該電子元件的所有類型的測量模型、用來根據(jù)來自壓力傳感器的被檢測的壓力是相對地高還是相對地低來判斷哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線、用來利用所判斷的被測量指針和控制所述第一裝置以便所述第一裝置能測量該電子元件、用來將來自所述第一裝置的所得測量值與存貯在其內(nèi)的優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較以根據(jù)該值是等于或高于其內(nèi)存貯的所設(shè)定的允許值來判斷該電子元件是否已老化、和用來控制所述第二裝置的開關(guān)操作和所述馬達(dá)的操作；和一用來顯示由所述第三裝置所判斷的結(jié)果測量數(shù)據(jù)的顯示裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述多用夾具在X和Y軸方向上移動以便所述第一裝置測量至少一個印刷電路板。
10.如權(quán)利要求8所述的用來判斷內(nèi)部電路的裝置，其中所述多用夾具進(jìn)一步包括有圍繞該測試器探針插入的多個簧片，以便當(dāng)該測試器探針與該印刷電路板相接觸時減少沖擊。
11.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中在所述多用夾具中的測試器探針是由導(dǎo)體組成。
12.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述馬達(dá)包括一以正比于由作為一壓力提供的脈沖信號的脈沖數(shù)的角度旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)馬達(dá)。
13.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述第一裝置包括一用來將自該電子元件所接收的反饋電壓轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值的模-數(shù)變換器。
14.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述第二裝置包括一繼電器。
15.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述第二裝置包括一互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
16.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述第三裝置進(jìn)一步包括有使用在其內(nèi)的一馬達(dá)控制程序來控制所述馬達(dá)的速度的馬達(dá)控制部分。
17.如權(quán)利要求8所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述顯示裝置包括一監(jiān)視器。
18.一用來測試內(nèi)部電路的裝置，所述裝置包括一多用夾具，該多用夾具包括有具有相同尺寸并以相互均勻間隔被插入的多個測試器探針，具有圍繞探針插入的多個簧片以便當(dāng)測試器探針與印刷電路板相接觸時減小沖擊，并且該多用夾具沿在其上安裝有至少一電子元件的至少一印刷電路板移動；一步進(jìn)馬達(dá)，用來控制所述多用夾具的位置變化以便該多用夾具可沿至少一印刷電路板移動；一第一裝置，包括有一用來將自該電子元件所接收的反饋電壓變換為一數(shù)字值的一模-數(shù)變換器，用來為至少一個電子元件選擇所有類型的模型，向該電子元件提供一測量參考電壓，和輸出被加到該電子元件并從該電子元件反饋的一電壓；一包括至少一個用于轉(zhuǎn)換的連接到所述多用夾具的測試器探針的開關(guān)以便將來自所述第一裝置的測量參考電壓加到該電子元件并將來自該電子元件的所加的測量參考電壓的反饋電壓加到所述第一裝置的第二裝置；一用來計算哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線的壓力檢測器；一第三裝置，用來存貯用于所有類型電子元件的一優(yōu)良制件的參考值和一設(shè)定的允許值，有選擇地存貯具有該電子元件的元件信息數(shù)據(jù)和元件位置數(shù)據(jù)的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)，控制所述第一裝置以便所述第一裝置能夠選擇該電子元件的所有類型的測量模型，數(shù)據(jù)來自壓力傳感器的被檢測的壓力是相對地高還是相對地低來判斷哪部分是印刷電路板的焊料和哪部分是電子元件的引線，利用所判斷的被測量指針并控制所述第一裝置以便所述第一裝置測量該電子元件，將來自所述第一裝置的所得測量值與存貯在其內(nèi)的優(yōu)良制件的參考值進(jìn)行比較以根據(jù)該值是等于或高于其內(nèi)存貯的所設(shè)定允許值來判斷該電子元件是否已老化，包括一用于所述步進(jìn)馬達(dá)的操作的馬達(dá)控制部分、以及用來控制所述第二裝置的切換操作和所述馬達(dá)的操作；和一用來顯示由所述第三裝置判斷的結(jié)果測量數(shù)據(jù)的監(jiān)視器。
19.如權(quán)利要求18所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其中所述多用夾具在X和Y方向上移動，以便所述第一裝置測量至少一個印刷電路板，并且其中在所述多用夾具上的測試器探針由一導(dǎo)體所組成。
20.如權(quán)利要求18所述的用來測試內(nèi)部電路的裝置，其所述第二裝置包括一互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
全文摘要
一種利用多用夾具降低工作時間和電子產(chǎn)品生產(chǎn)成本的測試內(nèi)部電路的方法和裝置，用控制部分中存貯的計算機(jī)輔助設(shè)計數(shù)據(jù)確定印刷電路板的測量指針，并當(dāng)CAD數(shù)據(jù)不合用時，用壓力傳感器檢測印刷電路板的壓力值可對印刷電路板的測量指針編程。生產(chǎn)使用多用夾具的電子產(chǎn)品所花費時間減少并通過提供一具有可測量各種模型印刷電路板的指針的測量部分的產(chǎn)品而改善了生產(chǎn)率，由于無需制造專用夾具節(jié)省專用夾具存貯空間而改善了空間應(yīng)用。
文檔編號G01R31/28GK1150251SQ9611227
公開日1997年5月21日 申請日期1996年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
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