一種飛針測試機測頭性能測試裝置製造方法

2023-05-26 12:18:11

一種飛針測試機測頭性能測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及測試【技術領域】，公開了一種飛針測試機測頭性能測試裝置。該測試裝置包括基座、立柱、加強筋、轉接板和飛針測試軸；立柱的底端安裝在基座頂面的螺紋孔上，且立柱的側面均與基座的頂面垂直，立柱與基座之間設置加強筋，飛針測試軸通過轉接板安裝在立柱上，通過轉接板上槽孔與立柱的螺紋孔配合調節飛針測試軸的安裝高度。本實用新型採用基座、立柱和飛針測試軸組成測試裝置，通過加強筋連接基座和立柱提高測試裝置整體剛性，整體結構簡單、可靠，且飛針測試軸通過轉接板與立柱配合可以調節其高度，可以滿足不同的需求，適用性廣；此外通過與不同的儀器配合，可以完成飛針測頭的不同測試，測試完整、可靠。
【專利說明】一種飛針測試機測頭性能測試裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測試【技術領域】，更具體的說，特別涉及一種飛針測試機測頭性能測試裝置。

【背景技術】
[0002]電性能檢測是PCB在製造過程必須經過的製程。目前飛針測試機是通過接觸方式檢測PCB電性能的主流測試設備。飛針測試主要功能是利用測頭對PCB板線路進行開路和短路測試，測頭通過其上的探針與測試板接觸而形成測試迴路，探針通常以每秒10?50次的速度下針和抬針以接觸不同測試點。為達到可靠的測試，測頭上的彈簧需要有合適的剛度和變形。探針需牢固扎到測試板上且要快速回彈故彈簧剛度不能過小；探針不能在測試板上留下明顯的扎痕故彈簧剛度不能過大；探針的到位檢測傳感器要求彈簧有足夠的變形以避免顫動引起誤觸發；而且變形和剛度會影響到測頭壽命等等。正因為測頭是影響飛針測試機整機精度、效率、可靠性和壽命的核心部件，因此測頭性能的測試對飛針測試機的研發具有及其重要的意義。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的在於針對現有技術存在的技術問題，提供一種飛針測試機測頭性能測試裝置，通過與多種測試儀器的配合組成測試系統，可以完成飛針測頭關於變形、受力、回彈、扎痕、壽命等方面的測試。
[0004]為了解決以上提出的問題，本實用新型採用的技術方案為:
[0005]一種飛針測試機測頭性能測試裝置，該測試裝置包括基座、立柱、加強筋、轉接板和飛針測試軸；所述基座的頂面上加工有螺紋孔；立柱的側面上沿Z方向分布有螺紋孔；轉接板上加工有槽孔；
[0006]立柱的底端安裝在基座頂面的螺紋孔上，且立柱的側面均與基座的頂面垂直,立柱與基座之間設置加強筋，飛針測試軸通過轉接板安裝在立柱上，通過轉接板上槽孔與立柱的螺紋孔配合調節飛針測試軸的安裝高度。
[0007]優選的，所述基座為方形結構，其頂面和底面為平行面，頂面上加工光孔代替螺紋孔，且光孔內設置有一個圓柱，圓柱頂面高度低於基座頂面，圓柱的頂端沿軸向加工有螺紋孔。
[0008]優選的，所述基座的側面上加工有通孔。
[0009]優選的，所述基座的材料為天然花崗石。
[0010]優選的，所述圓柱為鋼性材料，其外壁與基座的光孔內壁間採用強力膠粘合。
[0011]優選的，所述立柱的四個側面均與底面垂直，其底部加工有四個安裝槽，每個安裝槽的底面開有四個通孔，通孔通過螺栓固定在基座頂面的螺紋孔上。
[0012]優選的，所述飛針測試軸包括底板、電機、同步輪、同步帶、導軌、滑塊、測頭和測頭連接板，電機安裝在底板上，電機的輸出軸連接同步輪，同步輪上安裝同步帶，導軌也安裝在底板上，滑塊設置在導軌上，測頭連接板設置在滑塊上並與同步帶連接，測頭設置在測頭連接板上。
[0013]優選的，所述立柱的材料為不鏽鋼。
[0014]優選的，所述加強筋包括底座、第一立板、第二立板、第一支撐板和第二支撐板；
[0015]其中底座上加工有安裝孔，通過底座上的安裝孔固定在基座的頂面上，底座的一個角上除料形成一個切口，切口外形尺寸與立柱的底端一致，第一支撐板和第二支撐板均為直角三角形板；底座切口的外沿上垂直有第一立板和第二立板，且第一立板和第二立板兩者也相互垂直，第一支撐板和第二支撐板的一個直角面向外延伸形成凸臺並安裝在底座上，另一個直角面分別與第一立板和第二立板相連。
[0016]優選的，所述加強筋還包括第三支撐板，第三支撐板也為三角形且其上加工有減重孔，第三支撐板的一個直角邊安裝在底座上，另一個直角邊與第一立板和第二立板兩者的連接處相連。
[0017]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於:
[0018]1、本實用新型採用基座、立柱和飛針測試軸組成測試裝置，通過加強筋連接基座和立柱提高測試裝置整體剛性，整體結構簡單、可靠，且飛針測試軸通過轉接板與立柱配合可以調節其高度，可以滿足不同的需求，適用性廣；此外通過與不同的儀器配合，可以完成飛針測頭的不同測試，測試完整、可靠。
[0019]2、本實用新型在基座頂面採用光孔代替螺紋孔，並在光孔內設置一個圓柱，圓柱頂端沿其軸向加工有螺紋孔，通過圓柱與立柱底部配合，便於安裝和拆卸，由於基座材料為天然花崗石，可以更好的保證測試裝置的測試精度和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的飛針測試機測頭性能測試裝置的整體結構圖。
[0021]圖2為本實用新型的飛針測試機測頭性能測試裝置的爆炸圖。
[0022]圖3為本實用新型的飛針測試機測頭性能測試裝置的變形與受力測試圖。
[0023]圖4為本實用新型的飛針測試機測頭性能測試裝置的回彈測試圖。
[0024]圖5為本實用新型中飛針測試軸的局部放大圖。
[0025]附圖標記說明:1_基座、2-加強筋、3-立柱、4-轉接板、5-飛針測試軸、6_光孔、7-圓柱、8-底座、9-第一立板、10-第二立板、11-第一支撐板、12-第二支撐板、13-底板、14-電機、15-同步輪、16-同步帶、17-導軌、18-滑塊、19-測頭、20-力傳感器、21-測試板、22-高速攝像儀和雲臺、23-測頭連接板

【具體實施方式】
[0026]為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
[0027]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。
[0028]如附圖1和附圖2所示，本實用新型提供的一種飛針測試機測頭性能測試裝置，該測試裝置包括基座1、立柱3、加強筋2、轉接板4和飛針測試軸5。
[0029]測試裝置可簡單概括為，基座I是測試裝置的基礎，立柱3立於基座I之上用於固定轉接板4，加強筋2連接基座I以及立柱3用於提高測試裝置整體剛性，而轉接板4是將被測對象飛針測試軸5固定至立柱3的連接件，通過轉接板4與立柱3的配合滿足不同測試高度需求。該測試裝置與不同測試儀器的配合組成可以完成測頭的性能測試。
[0030]本實用新型中，基座I以一塊材料為天然花崗石的方形石材為基礎，是整個測試裝置的支撐座。其頂面和底面為有精度要求的平行面，為測試提供精密的測試基準。基座I的頂面開有一些光孔6，每個光孔6內部設置有一個圓柱7，圓柱7為鋼性材料且其頂端沿軸向加工有螺紋孔，圓柱7的外壁與基座I的光孔內壁間用強力膠粘合，而且為了保證基座I頂面的基準，要求圓柱7頂面高度稍微低於基座I頂面，實際中一般低0.左右，由於基座I材料為天然花崗石，在基座I上加工出來的螺紋孔受力不可靠，因此增加圓柱7方便於立柱3與基座I的連接，也方便於加強筋2及測試儀器與基座I的連接，從而提高測試裝置的測試精度和可靠性。此外為了能方便移動測試裝置，基座I的側面開有一個通孔。
[0031]本實用新型中,加強筋2包括底座8、第一立板9、第二立板10、第一支撐板11和第二支撐板12，其中底座8上加工有安裝孔，加強筋2通過底座8上的安裝孔固定在基座I的頂面上，底座8的一個角上除料形成一個切口，切口外形尺寸與立柱3的底端一致，第一支撐板11和第二支撐板12均為直角三角形板；底座8切口的外沿上垂直有第一立板9和第二立板10，且第一立板9和第二立板10兩者也相互垂直，第一支撐板11和第二支撐板12的一個直角面向外延伸形成凸臺均焊接在底座8上，另一個直角面分別與第一立板9和第二立板10相連。
[0032]此外，為了增加加強筋2的可靠性，其還包括第三支撐板，第三支撐板也為三角形且其上加工有減重孔，第三支撐板的一個直角邊焊接在底座8上，另一個直角邊與第一立板9和第二立板10兩者的連接處相連。
[0033]本實用新型中，立柱3安裝在基座I頂面的中心，立柱3是一個材料為不鏽鋼的機加件，側邊四面分別與底面有垂直度要求，從而保證立柱3與基座I的垂直關係。立柱3的底部加工有四個安裝槽，為立柱3與基座I之間連接的螺栓提供操作空間，每個安裝槽的底面開有四個通孔，即螺栓穿過立柱3上的通孔與基座I頂面圓柱7上的螺紋孔配合。立柱3的側面上都有兩列沿Z方向等距分布的螺紋孔，用於與外部件的連接，處於Z方向不同高度的螺紋孔可以滿足多種測試儀器對飛針測試軸5安裝高度的需要。
[0034]本實用新型中，由於飛針測頭的探針通常以每秒10?50次的速度上下運動接觸測試板，因此飛針測試軸5對測試裝置會產生激勵。為了避免立柱3因剛度低被飛針測試軸5所激勵產生劇烈振動而影響測試精度的情況出現，加強筋2固定至基座I並有第一立板9和第二立板10與立柱3的兩個側面相連，提高立柱3與基座I連接後的整體剛度。轉接板4是飛針測試軸與立柱3相連的橋梁，並且轉接板4上有槽孔，為飛針測試軸5高度的微調提供方便。
[0035]如附圖5所示，飛針測試軸5是被測對象，包括底板13、電機14、同步輪15、同步帶16、導軌17、滑塊18、測頭19和測頭連接板23，電機14安裝在底板13上，電機14的輸出軸帶動同步輪15轉動從而帶動同步帶16傳動，導軌17也安裝在底板13上，滑塊18設置在導軌17上，測頭連接板23設置在滑塊18上並與同步帶16連接，測頭19設置在測頭連接板23上，即電機14通過同步帶16帶動安裝於測頭連接板23上的測頭19沿Z方向做直線運動，飛針測試軸5的底板通過轉接板4安裝在立柱3上。
[0036]飛針測頭有變形、受力、回彈、扎痕、壽命等方面的要求，針對不同測試需求，測試裝置與不同測試儀器配合組成測試系統對飛針測頭分別展開測試，具體分別如下:
[0037]針對變形與受力，如圖3所示，在測試裝置的基座I上固定一個力傳感器20，以力傳感器20的頂面作為測頭變形的零位面，飛針測試軸5中電機的運動控制測頭的變形，力傳感器20獲取變形後的受力，如此便可獲得變形與受力的關係數據。
[0038]針對回彈，如圖4所示，在測試裝置的基座I上固定一塊測試板21，測試裝置的旁邊設置一臺高速攝像儀和雲臺22，電機14控制測頭19以工況下的速度和行程高速來回運行扎取測試板21，藉助高速攝像儀和雲臺22的高速拍攝能力記錄下測頭19的運動過程，以判斷測頭19的回彈能力。
[0039]針對扎痕，在測試裝置的基座I上固定一塊測試板21，以測試板21的頂面作為測頭19變形的零位面，電機14控制測頭19的變形，使用不同的變形量在測試板21的不同位置實施扎取，後將測試板21放至放大鏡下進行扎痕的觀測。
[0040]針對壽命，在測試裝置的基座I上固定一塊測試板21，電機14控制測頭19以工況下的速度和行程高速來回運行扎取測試板21，設定測頭19扎取測試板η次，完成η次運動後，將測頭19卸下放至放大鏡下觀測其上探針的磨損量，如果還可以使用，則重新裝回測試裝置上，再次進行η次扎取，如此循環，直至測頭19無法使用，則測頭19壽命為η乘以測試的次數。
[0041]本實用新型相對於現有技術中的優點在於:
[0042]本實用新型採用基座1、立柱3和飛針測試軸5組成測試裝置，通過加強筋2連接基座I以及立柱3用於提高測試裝置整體剛性，整體結構簡單、可靠，且飛針測試軸5通過轉接板4與立柱3配合可以調節其高度，可以滿足不同的需求，適用性廣；此外通過與不同的儀器配合，可以完成飛針測頭的不同測試，測試完整、可靠。
[0043]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:該測試裝置包括基座(I)、立柱(3)、加強筋⑵、轉接板(4)和飛針測試軸(5);所述基座⑴的頂面上加工有螺紋孔；立柱(3)的側面上沿Z方向分布有螺紋孔；轉接板(4)上加工有槽孔； 立柱(3)的底端安裝在基座(I)頂面的螺紋孔上，且立柱(3)的側面均與基座(I)的頂面垂直，立柱(3)與基座(I)之間設置加強筋(2)，飛針測試軸(5)通過轉接板(4)安裝在立柱(3)上，通過轉接板(4)上槽孔與立柱(3)的螺紋孔配合調節飛針測試軸(5)的安裝高度。
2.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述基座(I)為方形結構，其頂面和底面為平行面，頂面上加工光孔(6)代替螺紋孔，且光孔￠)內設置有一個圓柱(7)，圓柱(7)頂面高度低於基座(I)頂面，圓柱(7)的頂端沿軸向加工有螺紋孔。
3.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述基座(I)的側面上加工有通孔。
4.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述基座(I)的材料為天然花崗石。
5.根據權利要求2所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述圓柱為鋼性材料，其外壁與基座(I)的光孔出)內壁間採用強力膠粘合。
6.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述立柱(3)的四個側面均與底面垂直，其底部加工有四個安裝槽，每個安裝槽的底面開有四個通孔，採用螺栓穿過通孔並與基座(I)頂面的螺紋孔螺紋配合。
7.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述飛針測試軸(5)包括底板(13)、電機(14)、同步輪(15)、同步帶(16)、導軌(17)、滑塊(18)、測頭(19)和測頭連接板(23)，電機(14)安裝在底板(13)上，電機(14)的輸出軸連接同步輪(15)，同步輪(15)上安裝同步帶(16)，導軌(17)也安裝在底板(13)上，滑塊(18)設置在導軌(17)上，測頭連接板(23)設置在滑塊(18)上並與同步帶(16)連接，測頭(19)設置在測頭連接板(23)上。
8.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述立柱(3)的材料為不鏽鋼。
9.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述加強筋(2)包括底座(8)、第一立板(9)、第二立板(10)、第一支撐板(11)和第二支撐板(12)； 其中底座(8)上加工有安裝孔，通過底座(8)上的安裝孔固定在基座(I)的頂面上，底座(8)的一個角上除料形成一個切口，切口外形尺寸與立柱(3)的底端一致，第一支撐板(11)和第二支撐板(12)均為直角三角形板；底座(8)切口的外沿上垂直有第一立板(9)和第二立板(10)，且第一立板(9)和第二立板(10)兩者也相互垂直，第一支撐板(11)和第二支撐板(12)的一個直角面向外延伸形成凸臺並焊接在底座(8)上，另一個直角面分別與第一立板(9)和第二立板(10)相連。
10.根據權利要求1所述的飛針測試機測頭性能測試裝置，其特徵在於:所述加強筋(2)還包括第三支撐板,第三支撐板也為三角形且其上加工有減重孔,第三支撐板的一個直角邊焊接在底座(8)上，另一個直角邊與第一立板(9)和第二立板(10)兩者的連接處相 連。
【文檔編號】G01R35/00GK204116584SQ201420592742
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】陳百強, 譚豔萍, 李寧, 王星, 翟學濤, 楊朝輝, 高雲峰 申請人:深圳市大族雷射科技股份有限公司, 深圳市大族數控科技有限公司