利用並行測試器測試印刷電路板的方法和設備的製作方法
2023-04-23 19:58:31 1
專利名稱：利用並行測試器測試印刷電路板的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用以測試印刷電路板的方法和設備，更明確地說，涉及用以測試未裝部件的電路板的方法和設備。
背景技術：
印刷電路板具有多重網，其密度隨著電子部件的微型化的持續發展而增加。這相應地增加了以下所述作為電路板測試點的電路板接觸點的密度。
用於印刷電路板的電氣測試的已知裝置可以基本上被分為兩類。第一類由並行測試器代表，其具有一轉接器，其用以同時接觸所有待掃描的電路板測試點。第二類包括順序測試器。這特別包括接頭測試器(finger testers)，即利用兩個或更多接觸頭順序掃描各個電路板測試點的裝置。
並行測試器及用於並行測試器的轉接器可以例如從DE3814620A，DE3818686A，DE4237591A1，DE4406538A1，DE3838413A1，DE4323276A，EP215146B1及EP144682B1中獲知。
此等轉接器基本上用以把待測試的印刷電路板的電路板測試點的不均勻結構轉接至電氣測試設備的均勻接觸柵格。現在，電路板測試點一般並不是被布置在均勻柵格中，為此，用於產生接觸柵格和電路板測試點之間連接的轉接器中的接觸探針被布置呈一斜或橫偏折，和/或提供一所謂的轉換器以把均勻接觸柵格「變換」到電路板測試點的不均勻結構。
Gueterstrasse 7，CH-4654 Lostorf的微接點公司提供了商標名為″MT100″的用於微導體電路載體的測試器。此測試器是具有轉接器的並行測試器。在測試前，待測試的印刷電路板被光學地記錄並相應地對準該轉接器。每平方英寸645個電路板測試點的電路板測試點密度可以由該並行測試器加以掃描。
對準並行測試器中的印刷電路板的進一步方法描述於EP0874243A2之中。以此方法中，印刷電路板的位置並未以光學方式記錄，而是利用集成於轉接器中的接觸元件以電氣方式記錄。印刷電路板根據被記錄的位置在轉接器上對準。
接頭測試器可以例如從DE4109684A1及EP0468153A1中獲知。接頭測試器具有大的彈性，因為當待測試的印刷電路板的類型被改變時，不必進行物理變化。但是，與利用轉接器操作的設備類型相比，接頭測試器基本上較慢，因為電路板測試點被順序掃描。
另一方面，並行測試器具有解析度有限的缺點，因為轉接器的測試探針不能如所希望地那樣彼此靠近。對於具有高接觸點密度的印刷電路板，這可能造成有錯誤的測量，因為各個電路板測試點並不能正確地與一轉接器的測試探針接觸。
不論設備的類型如何，對各個網均進行網中的開路測試(開路測試)，以及到其它網的電氣連接(短路測試)。短路測試可以包括低電阻和高電阻連接的檢測。
由DE19500382A1所知的是一種用於印刷電路板的自動光學測試系統中的補償基板扭曲的方法。利用此測試系統，把一掃描圖像與一CAD圖像比較，並使用該比較來分析一些缺陷，例如斷路，橋接「鼠害」，凸出，穿刺，及濺起。為了使這些缺陷被精確地識別，兩個被比較的圖像必須彼此相互匹配，這涉及對待測試的印刷電路板的扭曲的補償。
發明內容
本發明的目的是設計一種測試印刷電路板的方法，其可以快速及可靠地測試具有高密度電路板測試點的印刷電路板。
該目的是由具有權利要求1特徵的方法及具有權利要求26特徵的設備解決的。其有利的擴展在從屬權利要求中提出。
在根據本發明的測試印刷電路板的方法中，使用一併行測試器，同時印刷電路板具有導體路徑，其端點是電路板測試點，其可以被接觸以用於測試。該方法包括以下步驟-利用一併行測試器測試一待測試的印刷電路板，涉及使待測試的印刷電路板的電路板測試點與並行測試器的接觸元件接觸，-確定被認定為不能與並行測試器可靠及正確地接觸或基本上不能與並行測試器接觸的電路板測試點，以及-利用一獨立於並行測試器的接觸元件的裝置，檢查被判斷為不能可靠及正確地接觸的電路板測試點和不能接觸的電路板測試點以及相關導體路徑。
使用根據本發明的方法，絕對多數電路板測試點首先由一併行測試器測試。然後，確定這些電路板測試點是否被認為不能可靠地接觸，或者，是否它們基本上為不能接觸。
基本上不能接觸的例如是那些在並行測試器上沒有為之提供有對應接觸元件的電路板測試點。在並行測試器上省略接觸元件對於以下幾組電路板測試點是有利的-存在這樣一些電路板測試點，即所謂焊盤，一併行測試器的測試探針應該儘可能地不在其上產生探針標記；-高密度的測試點，在一個區域中的所有並行測試器接觸點可能被佔用，即使並不是所有電路板測試點均被接觸。
以下幾組電路板測試點應該被認為不能可靠及正確地接觸-有一些電路板測試點，其偏離其理想位置甚遠，使得它們有可能不再能與布置在理想位置的並行測試器的接觸元件正確地接觸；-有一些電路板測試點，其比接觸元件的規格(例如200微米的精度)小(例如具有100微米的直徑)。
因此，通過利用一與平行測試的接觸元件無關的裝置，來檢查被判斷為不能可靠及正確地接觸的電路板測試點和不能接觸的電路板測試點以及相關導體路徑，可以檢查不能由並行測試器可靠地掃描的電路板測試點及相關導體路徑。
因此，根據本發明的方法有可能首先利用並行測試器非常快速地測試印刷電路板，而較少數的不能由並行測試器接觸的電路板測試點或其它不能由它可靠及正確地接觸的電路板測試點是使用另一測試裝置檢查的。因為大多數電路板測試點已經由並行測試器測試，所以該檢查本身由順序操作的測試裝置相當快速地完成，使得測試一印刷電路板所需的總體時間非常短。優選地，一順序測試器被用於檢查，因為偏離其理想位置的電路板測試點可以容易及可靠地被順序測試器掃描到。
結果，使用根據本發明的方法，具有高接觸點密度的印刷電路板可以以高通過速度加以測試。
根據本發明的優選實施例，不只線性失準及角度失準，還有由線性或二維扭曲造成的位移都被考慮為是與理想位置的偏離。
根據本發明的另一變型，電路板測試點與相應理想位置的偏離被確定。該偏離包括形成了電路板測試點的銅層的偏離，及與阻焊劑的理想位置的任何偏離，後者至少在區域方面限制了電路板測試點的一部分。
在根據本發明的方法中，最好使用一固定板，以使待測試的印刷電路板被確實地插入。在固定板上確定電路板測試點與其理想位置的偏離，使得這些偏離在利用並行測試器測試時和在檢查時都可以被清楚地識別。
與其理想位置相比，確定印刷電路板中不能被正確地接觸的電路板測試點，這種確定可以在印刷電路板被並行測試器測試之前和之後進行。然而，優選地，如果在利用並行測試器進行測試之前，至少確定電路板測試點與其理想位置相比的任何線性失準，就可以使得並行測試器的轉接器和待測試的印刷電路板在此線性失準方面對準。在原則上，不可能允許在對準並行測試器期間的進一步失準或扭曲。
本發明將配合以下附圖進行詳細說明。附圖包括圖1是用以實施本發明方法的根據本發明的設備的示意圖，圖2是以示意方式表示的根據本發明的方法的流程圖，圖3以示意方式表示利用測試標記來補償線性失準，圖4是利用兩個測試標記來補償線性失準及角度失準，
圖5a是利用三個測試標記來補償線性失準，角度失準及扭曲，圖5b是以示意方式表示的可以使用根據圖5a的方法補償的扭曲，圖6a是利用四個測試標記進行補償，圖6b是與根據圖5a的方法相比，使用根據圖6a的方法的另一可能的扭曲補償，圖7a是用於失準及扭曲的補償，其中待測試的電路板被分成幾個區域，圖7b是以示意方式表示的可以使用根據圖7a的方法加以補償的另一扭曲，圖8是以示意方式表示的幾個電路板中的失準及扭曲的同時補償，圖9a是以示意方式表示的幾個電路板測試點的結構，其至少在區域方面被阻焊劑所部分地限定，圖9b是圖9a所示電路板測試點由於阻焊劑的失準所造成的偏離，圖10是兩個虛擬測試標記，圖11是利用向量圖表示的在面積方面被阻焊劑界定的電路板測試點的補償，圖12a是固定板的平面圖，及圖12b是圖12a的固定板的剖面圖。
具體實施例方式
圖1是以示意方式顯示的用以測試印刷電路板的根據本發明的設備。此設備1具有一併行測試器2及一接頭測試器3。並行測試器2及接頭測試器3由一輸送器4連接，在此實施例中，輸送器4由兩個輸送帶5形成。利用輸送器4，待測試的印刷電路板可以以傳送方向6從一個基本上已知但未繪出的分離站傳送至並行測試器2，並從並行測試器2傳送至接頭測試器3，及從接頭測試器3傳送至一個基本上已知但未繪出的收集站。
並行測試器2具有一主體7，其頂部有一安裝區8，用以固定一待測試的印刷電路板。在要測試電路板的兩面時，安裝區8被提供有一轉接器，該轉接器具有接觸元件，用以接觸電路板測試點。面對安裝區8的是一壓力板9。利用一壓力機構可以使壓力板9垂直地在雙箭頭11的方向上調整。壓力機構示意性地由一壓力缸10表示。位於壓力板9下側的是一轉接器，其具有接觸元件，用以接觸待測試的印刷電路板。在利用轉接器進行測試時，壓力板9被壓向一裝於安裝區8中的印刷電路板，使得每一接觸元件與印刷電路板的電路板側試點電氣接觸。壓力板9可以在水平面中在X方向(雙箭頭12)及Y方向(雙箭頭13)移動，以對準待測試的印刷電路板。
在圖1中，一攝影機被安裝於壓力板9及主體7之間。攝影機14被對準，以面向安裝區8。攝影機14被固定至一旋轉機構，使得攝影機可以在壓力板9及主體7之間旋轉(在雙箭頭15的方向)。
並行測試器2，攝影機14及接頭測試器3均電氣連接至一控制單元16，其控制各個裝置及輸送器4的移動。
接頭測試器3具有一基本上已知的結構，其具有一主體17及至少一個橫杆18，橫杆18上以可動方式安裝有兩個接觸頭19。橫杆18能平行於傳送方向6來回在主體17上移動。代替一可動橫杆，也有可能提供幾個具有額外接觸頭的橫杆。在本實施例中，接頭測試器被設計為只測試待測試的印刷電路板的一側。然而，也已知有被設計為測試一印刷電路板的兩側的接頭測試器。在此也可以提供這種接頭測試器。
根據本發明的用以測試一印刷電路板的方法以流程圖方式被顯示於圖2中。步驟開始於步驟S1，其中一個印刷電路板被輸送帶4饋送至並行測試器2。印刷電路板被插入並行測試器的安裝區8中(步驟S2)。印刷電路板被攝影機14光學掃描，並產生印刷電路板的數字圖像(步驟S3)。優選地，在印刷電路板周圍的安裝區8的一部分也被光學掃描；在此部分中提供標記，使得可以由適當的評估方法確定印刷電路板相對於並行測試器的位置。
由攝影機14所記錄的數字圖像被在控制單元16中分析。首先確定安裝區8中的印刷電路板的位置及由於在生產印刷電路板期間發生的偏差造成的電路板測試點的任何線性失準(步驟S4)。在所確定的印刷電路板位置及電路板測試點的線性失準的幫助下，使壓力板9在X及Y方向對準(步驟S5)。在壓力板9對準之前或之後，把攝影機14從壓力板9及主體7之間的中間區域中旋出，使得帶有轉接器的壓力板9被降低到位於安裝區8中的印刷電路板上，並可以壓靠它。以基本上已知的方式在並行測試器中測試印刷電路板(步驟S6)。
在並行測試器2中測試的印刷電路板被從並行測試器2所輸送至接頭測試器3(步驟S7)。
由於失準和/或扭曲所造成的電路板測試點與其理想位置的偏離由控制單元16計算(步驟S8)。
在步驟S9中，基於步驟S4中所發現的線性失準和/或角度失準，並且如果步驟S8中發現扭曲，確定該待測試的印刷電路板的哪些電路板測試點在並行測試器中測試時不能被正確地接觸(步驟S9)。不能被正確地接觸的電路板測試點被判斷為那些在相關電路測試點的緊鄰間緣區域中未能與轉接器的指定接觸元件接觸或者完全不能接觸的測試點。因為，轉接器的各個接觸元件的位置是精確已知的，並且因為待測試的印刷電路板的失準及扭曲在步驟S4及S8中被確定，所以，各個電路板測試點與其理想位置的偏離可以精確地確定，也可能計算出不能正確被接觸的電路板測試點。通常，所有電路板測試點中低於1％至5％被判斷為不能正確地接觸。一般而言，不能被正確地接觸的電路板測試點是具有例如0.1mm×0.1mm面積的很小的電路板測試點。在這種小面積的情況下，例如30微米的偏離足夠使得它們不能被轉接器的相關接觸元件所接觸。
只有連接至被認為不能正確地接觸的電路板測試點的導體路徑，及連接至這些導體路徑的電路板測試點在接頭測試器3中被順序地檢查(步驟S10)。這涉及接頭測試器所基本已知的測量方法。然而，因為只有少量導體路徑需要被檢查，所以待測試的電路板在接頭測試器中的停留時間與先前習慣上利用接頭測試器測試所有導體路徑時的停留時間相比非常短。在接頭測試器中的測試後，電路板被取出(步驟11)，並且缺陷及無缺陷電路板被分開堆放。該處理結束於步驟S12。
如下詳細解釋失準和/或扭曲的確定
為了確定一線性失準，只需要單個測試標記(圖3)。在把從數字記錄圖像導出的數據與理想定位的電路板的數據進行比較時，確定出一具有坐標a，b的位移向量v。此向量從測試標記的希望位置或理想位置(x0，y0)延伸至測試標記的實際位置(x』0，y』0)。此位移向量可以由以下公式加以計算a＝x』0-x0b＝y』0-y0然後根據以下公式轉換各個電路板測試點的坐標x』＝x+ay』＝y+b若除了線性失準外，也發現一角度失準，則待測試的印刷電路板至少需要兩個測試標記(圖4)。在理想位置，這些測試標記分別具有坐標x0，y0，及x1，y1。在印刷電路板的希望位置，這些測試標記分別具有坐標x』0，y』0及x』1，y』1。線性失準的計算是例如以上所解釋的使用分別具有坐標x0，y0，x』0，y』0的測試標記完成的。為了計算角度失準，確定在理想位置的印刷電路板的兩個測試標記的連接線與在實際位置的印刷電路板的兩個測試標記的連接線之間的角度φ。可以使用簡單三角法公式由相關坐標計算該角度。
然後根據以下公式把希望電路板測試點的坐標轉換為實際電路板測試點的坐標x』＝xcosφ+ysinφ+ay』＝xsinφ+ycosφ+b若待測試的印刷電路板具有至少三個測試標記(圖5a)，則有可能除了線性失準及角度失準外，還補償印刷電路板的扭曲。
然後根據以下公式轉換電路板測試點的坐標x』＝a11x+a12y+a13y』＝a21x+a22y+a23坐標aij是通過求解一線性方程系統獲得的，該線性方程系統是從測試標記的理想和實際位置獲得的。此類型的坐標轉換能夠對印刷電路板的尺寸變化以及矩形印刷電路板變形為具有非直角的角度的平行四邊形(圖5b)進行補償。這些扭曲是線性扭曲，即，利用至少三個測試標記，有可能補償線性失準，角度失準和線性扭曲。
至少需要四個測試標記來補償非線性扭曲(圖6a)。根據以下公式進行坐標轉換x』＝a11x+a12y+a13xy+a14y』＝a21x+a22y+a23xy+a24坐標aij是通過求解一線性方程系統獲得的，該線性方程系統是從測試標記的理想和實際位置獲得的。與利用三個測試標記的方法相比，可以對一矩形印刷電路板變形成一梯形印刷電路板(圖6b)這樣的附加非線性扭曲進行補償。這種變形可能在生產印刷電路板時發生。為了清楚起見，在圖6a及6b中的扭曲被誇大。
若待測試的印刷電路板被分成分開的區域(區域0，區域1)(圖7a)，其中每一區域被提供有四個測試標記，則可以對由於收縮所造成的扭曲進行補償。測試標記最好位於各區域的角落區域。各個區域的坐標轉換是根據以上用於四個測試標記的公式進行。圖7b顯示此類型的收縮的示意圖。
在同一時間測試幾個印刷電路板也可能是有利的。這些印刷電路板被同時記錄，各個印刷電路板的測試標記被相互獨立地補償。為此目的，由攝影機14所記錄的數字圖像被分成例如三個區域(區域0，區域1，區域2)。位於各個區域中的測試標記被分開地分析。在此情況下，每一印刷電路板均具有三個測試標記。
利用以上所述補償失準和/或扭曲的方法，電路板測試點的實際坐標可以由希望坐標計算出來。由此方式，可以計算電路板測試點與其理想位置的偏離。上述的補償方法可以用於如下的印刷電路板中，即，把作為銅層的電路板測試點施加至印刷電路板的表面。因為這種銅層可能有上述的失準和扭曲，如此產生的偏離可以利用該方法正確地計算。
然而，若一阻焊劑也被施加至印刷電路板上，部分地覆蓋銅表面，則各個電路板測試點的形狀受到阻焊劑的限制。圖9a顯示出一印刷電路板的部分示意圖，其中銅表面的邊界線由連續線顯示。此印刷電路板被提供有阻焊劑。此阻焊劑具有如圖9的虛線所示的凹槽。各個電路板測試點因此由銅表面代表，這些點被發現是在阻焊劑的凹槽內。
原則上，在三個類型的電路測試點間有所區別。被描述為標準電路板測試點20的普通電路板測試點由一銅表面形成，該銅表面略小於圍繞銅表面的阻焊劑的凹槽。互補於普通電路板測試點的電路板測試點，即阻焊劑所包圍的電路板測試點21由在較大銅表面上的阻焊劑中的小凹槽形成。此電路板測試點21僅由阻焊劑中的凹槽的邊緣定義。
具有非常小面積的電路板測試點可能被簡單地產生成為所謂的混合電路板測試點22，其中一個或多個薄銅帶23被施加至印刷電路板。這些銅帶被阻焊劑覆蓋，一沿著銅帶23垂直方向延伸的窄帶狀凹槽24被引入阻焊劑中。利用此凹槽24，每一銅帶23在由凹槽24的寬度所預定的區域曝露。只有在此區域中，才可接觸銅帶23，使得這些由凹槽24所曝露的區域23形成了混合電路板測試點。
因為銅層及阻焊劑在不同生產階段被施加至印刷電路板，所以它們可能受到不同失準和/或扭曲。圖9b顯示例如圖9a的印刷電路板部分，其中阻焊劑被移動了向量v(圖9b中水平向右)。只要標準電路板測試點20位於阻焊劑的適當凹槽內，在印刷電路板上的阻焊劑的位移並不會造成標準電路板測試點20的任何位移。由阻焊劑所包圍的電路板測試點21相應地被阻焊劑的位移移動了向量v。
然而，對於混合電路板測試點22，取決於相關凹槽24相對於位移向量v的對準程度，阻焊劑的位移會造成不同的狀況。若凹槽24的縱向範圍平行於位移向量v，則混合電路板測試點22的位置將不會變化。然而，若凹槽24的縱向範圍與位移向量v形成一角度，則被相關凹槽24所包圍的電路板測試點22也將被阻焊劑的位移所移位。若凹槽24的縱軸方向與位移向量v呈直角，則相關電路板測試點的位移將對應於位移向量。
若一印刷電路板具有被阻焊劑包圍並且還獨立於阻焊劑的電路板測試點，則為了確定各個電路板測試點與其理想位置的正確偏離，不只是阻焊劑的失準及扭曲，而且銅層的失準及扭曲也必須加以考慮。這可以例如通過提供一組測試標記來實現，該組測試標記以與標準電路板測試點20相同的方式產生，或者，是標準電路板測試點20，並且這些標記被分析時會再現銅層的失準和/或扭曲。另一組測試標記以與由阻焊劑所包圍的測試點21相同的方式被形成，或者，由阻焊劑所包圍的電路板測試點21來代表。對該另一組測試標記的分析會給出阻焊劑的失準和/或扭曲。
然而，混合電路板測試點22也可以被使用作為識別標記(圖10)。然而，這些混合電路板測試點22不能被直接使用來確定銅層或阻焊劑的失準和/或扭曲。相反地，在與理想位置偏離的情況下，必須針對阻焊劑的位移和銅層的位移對一個一般混合的電路板測試點22進行分析。
優選地，使用兩個相鄰的混合電路板測試點22來確定偏離，其中每一混合電路板測試點22由多個銅帶23和阻焊劑中的帶狀凹槽24構成，這些銅帶被布置為彼此呈直角，帶狀凹槽24被布置為彼此呈直角。繪於圖10的是銅帶23的縱向範圍的直線延伸25。這些線25交叉於一虛擬測試標記26。阻焊劑的帶狀凹槽24由另外的直線27延伸，其交叉於虛擬測試標記28。在電路板測試點22發生位移時，線25，27的位移可以相應地確定，從而確定虛擬測試標記26，28的相應位移。兩個電路板測試點22的線25代表在彼此垂直的兩個方向中銅層的位移，這完整地描述了在這兩個電路板測試點22的區域中的銅層的位移。同樣情形也適用於線27，這也完全代表了此區域中的阻焊劑的位移。如此，虛擬電路板測試點的坐標的確定說明了此區域印刷電路板的銅層的位移及阻焊劑的位移。上述利用一到四個測試標記確定電路板測試點的偏離的方法可以被修改為，不採用單個測試標記，而是在每一情況下，使用成對的混合電路板測試點。這對測試點在每一情況下均再現了相關區域中的阻焊劑的位移及銅層的位移。
若銅層及阻焊劑的失準及扭曲已被確定，則有可能利用以下公式，從一混合電路板測試點22的理想位置的理想坐標點I(xi，yi)確定對應於銅層位移的銅坐標點C(xc，yc)，及對應於阻焊劑位移的阻焊劑坐標點S(xs，ys)Xc＝a11x+a12y+a13xy+a14Yc＝a21+a22y+a23xy+a24Xs＝b11x+b12y+b13xy+b14Ys＝b21x+b22y+b23xy+b24在每一情況下，從由理想坐標描述的電路板測試點I分別延伸至由銅坐標和阻焊劑坐標描述的點C，S的向量IC和IS分別表示銅帶與其理想位置的偏離及帶狀凹槽與其理想位置的偏離。兩個向量IC，IS的差向量CS從點C延伸至點S。若把向量CS投影到銅層23的縱向，並且把以此方式投影的向量加到點C，則可以獲得由於銅層及阻焊劑的失準及扭曲所造成的實際電路板測試點P與其理想位置I的位移或偏離。當然，也可以通過把向量CS投影到凹槽24的縱向並在點S減去相應向量來獲得點P的坐標。
從以上可以得知計算混合電路板測試點的偏離時需要以下信息-銅層的失準及失準和/或扭曲，-阻焊劑的失準及失準和/或扭曲，及-各個銅帶的方向或阻焊劑的帶狀凹槽的方向。
如果可以取得上述信息，則可以計算混合電路板測試點的偏離。
取決於印刷電路板的類型，將使用上述計算偏離的方法中的一種。該方法可以利用單一測試標記操作或者印刷電路板還可以分成幾個區域，每一區域可以提供有四個測試標記。
在確定電路板測試點與其理想位置的偏離時，將阻焊劑考慮在內代表了一種獨創的想法，該想法也可以在用於測試印刷電路板的其它應用中使用。因此，這種確定偏離的模式可以被用來，例如在一併行測試器中對準一印刷電路板或者在一接頭測試器中確定電路板測試點的坐標，使得在每一情況中，接觸頭被正確地定位在電路板測試點上。
本發明是利用一實施例進行解釋的，其中被判斷為不能可靠地正確地接觸的電路板測試點被檢查，因為它們與理想位置偏離過大，使得它們有可能不再能與布置在理想位置的並行測試器的接觸元件正確地接觸。
然而，在本發明的範圍內，也可能檢查被判斷為不能正確地接觸或原則上不能接觸的所有電路板測試點及其相關導體路徑。
基本上不能接觸的電路板測試點例如是那些在並行測試器上並未提供有相應接觸元件的電路板測試點。在並行測試器上的接觸元件的省略對於以下類型的印刷電路板是有利的-有一些電路板測試點，即所謂焊盤，一併行測試器的測試探針應該儘可能地不在其上產生探針標記。因為並行測試器的測試探針對電路板測試點施加相當的壓力(相當於例如30克至100克的重量)，所以有可能使電路板測試點，特別是很小的測試點破損，進而使得後續的導體元件的連接不能完成。對於這些″敏感″電路板測試點並沒有在並行測試器的轉接器上提供測試探針，使得它們並不能與並行測試器接觸，因此，它們並不能被測試。
-高密度的測試點，在一個區域中的所有並行測試器接觸點可能被佔用，即使並不是所有電路板測試點均被接觸。在這種區域中，並行測試器並沒有空閒的測試探針，所以不可避免地，某些電路板測試點不能被接觸。
以下各組電路板測試點應該被認為不能可靠及正確地接觸-有一些電路板測試點，其偏離其理想位置甚遠，使得它們有可能不再能與布置在理想位置的並行測試器的接觸元件(測試探針)正確地接觸；-有一些電路板測試點，其比接觸元件的規格(例如具有200微米的精度)小(例如具有100微米的直徑)。利用這種小電路板測試點，存在的一個基本危險是，它們將不能與並行測試器的接觸元件正確地接觸。通常，不利用並行測試器測試這些電路板測試點是有利的。這特別適用於未被佔用的電路板測試點，即，未連接至導體路徑的電路板測試點，這些電路板測試點只用於連接電子部件。這些電路板測試點可以很簡單，快速及可靠地利用光學手段來檢查。
本發明已經利用具有一接頭測試器的實施例進行了描述。代替該通過觸及各個電路測試點來進行接觸的接頭測試器，還可以使用順序測試法，其中利用雷射，等離子體或電子束測試方法接觸各個電路板測試點。還可以使用一光學測試法，以替代電氣方法，用以檢查不能被正確接觸的電路板測試點。
在上述實施例中，電路板測試點與理想位置的偏離是利用光學測量加以確定的。在本發明範圍內，也有可能利用電氣測量來確定此偏離。有關於此，例如可以參考EP0874243A2號，其中與希望位置的相關偏離是以電氣方式測量的。EP0874243A2被併入本申請中作為參考。
因此，在本發明的範圍內，有可能使用若干接觸探針與待測試電路板的接觸點的接觸狀態的邏輯組合來確定失準，位移等。接觸點可以是電路板測試點或特殊導電標記。
當以電氣測試法確定偏離時，有利的是，可以利用一轉接器的測試探針或集成於轉接器中的少數附加測試探針來實現該確定，並且，可以在測量網絡中的短路及開路的同時執行該確定。
圖12a和12b分別顯示一固定板29的平面圖和剖面圖。固定板29是一具有幾個凹槽的塑料板。在本例中，固定板29具有四個凹槽30，其對應於待測試的印刷電路板的形狀。每一凹槽30具有一邊緣31，該邊緣在所示實施例中表示為一垂直邊緣壁32及一圍繞邊緣31的突出部33，其中突出部33形成於邊緣壁32下，與固定板一體成型，使得與固定板29的下側面平齊。
凹槽30的邊緣壁32精確地匹配於待測試的印刷電路板的形狀，使得電路板可以被確實地夾持於凹槽30中，並由作為固定件的突出部33所固定，以防止從凹槽30掉下。凹槽可以被設計為並不完全鎖定，在此情況下，利用粘結帶把印刷電路板不可移動地固定至固定板。
施加至固定板頂部的是光學標記34，利用此標記可以在插入了印刷電路板的固定板的光學記錄期間清楚地確定印刷電路板相對於固定板的位置。裝於固定板底部的是電接觸點35，其用以檢測固定板在並行測試器和順序測試器中的位置。
利用此固定板，印刷電路板可以由在一個獨立於並行測試器的測量站處的攝影機來光學掃描。利用如此記錄的數字圖像，就有可能在把固定板29傳送至並行測試器及後續的測試裝置時，清楚地確定印刷電路板的位置及待掃描的各個電路板測試點的坐標，只要固定板在測試器中及後續測試裝置中的位置是可清楚地確定的。因為固定板的底側提供有接觸點35，該接觸點被集成在並行測試器及後續測試裝置中的接觸元件所掃描，所以兩個測試站中的固定板位置可以清楚地確定，並且以已知方式進行任何所需對準。利用此方式，電路板測試點相對於並行測試器及下遊測試裝置的坐標可以清楚地確定。
本發明已經利用上述執行待測試的印刷電路板的一測檢查的實施例加以說明。這對於只有單面具有高密度電路測試點的印刷電路板類型是有利的。在僅提供有較低密度的接觸點的印刷電路板的一側上，電路板測試點通常相當地大，使得在並行測試器中不會有故障接觸點發生。對於在兩側均具有高電路板測試點密度的印刷電路板類型，根據本發明的設備被修改以使得兩側在並行測試器及下遊測試裝置中都被檢查。為此目的，兩側均被例如以光學方式檢查是有利的。
權利要求
1.一種利用並行測試器測試印刷電路板的方法，其中該印刷電路板具有導體路徑，導體路徑的端點呈電路板測試點的形式，其可以被接觸以用於測試，該方法包括以下步驟-利用一併行測試器(2)測試待測試的印刷電路板，其中使該待測試的印刷電路板的電路板測試點與並行測試器的接觸元件接觸，-確定被判斷為不能與並行測試器可靠及正確地接觸或者基本上不能與並行測試器接觸的電路板測試點，以及-利用一獨立於並行測試器的接觸部件的裝置(3)，檢查被判斷為不能可靠及正確地接觸的電路板測試點和不能接觸的電路板測試點以及相關導體路徑。
2.根據權利要求1所述的方法，其中確定電路板測試點與其理想位置的偏離，如果由於電路板測試點與理想位置的偏離，使其不能正確並可靠地與並行測試器(2)的接觸元件接觸，則把這些電路板測試點判斷為不正確。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述檢查是使用一接頭測試器(3)進行的。
4.根據權利要求1到3之一所述的方法，其中所述檢查是利用一光學測試方法進行的。
5.根據權利要求1到5之一所述的方法，其中所述檢查是使用雷射，等離子體或電子束方法進行的。
6.根據權利要求1到5之一所述的方法，其中電路板測試點與其理想位置的偏離是利用光學測試法或利用電氣測試法確定的。
7.根據權利要求6所述的方法，其中至少記錄位於印刷電路板上的一個預定電路板測試點和/或一個測試標記的位置，並且根據所測量的實際位置與理想位置的偏離來計算電路板測試點與其理想位置的偏離。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述單一電路板測試點或單一測試標記的位置被記錄，並且根據所記錄的該位置的坐標來計算電路板測試點與其理想位置的偏離作為線性失準。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中所述電路板測試點和/或測試標記的兩個位置被記錄，並且根據所記錄的這些位置的坐標來計算電路板測試點與其理想位置的偏離作為線性失準和角度失準。
10.根據權利要求7到9之一所述的方法，其中所述電路板測試點和/或測試標記的三個位置被記錄，並且根據所記錄的這些位置的坐標來計算電路板測試點與其理想位置的偏離作為線性失準、角度失準和由線性扭曲造成的失準。
11.根據權利要求7到10之一所述的方法，其中所述電路板測試點和/或測試標記的四個位置被記錄，並且根據所記錄的這些位置的坐標來計算電路板測試點與其理想位置的偏離作為線性失準、角度失準和由二維扭曲造成的失準。
12.根據權利要求7到11之一所述的方法，其中待測試的印刷電路板的幾個區域被記錄，並且各個區域被分開地分析，以得到電路板測試點與其理想位置的偏離。
13.根據權利要求7到12之一所述的方法，其中幾個待測試的印刷電路板被同時測試，並且幾個待測試的印刷電路板被同時記錄，以確定電路板測試點與其理想位置的偏離。
14.一種用於根據權利要求2到13之一的方法的用以確定電路板測試點偏離的方法，其中為了確定電路板測試點與其相應理想位置的偏離，獨立於一阻焊劑塗層的失準來確定一形成電路板測試點的銅層的失準。
15.根據權利要求14所述的方法，其中銅層的失準和阻焊劑塗層的失準是由彼此獨立的電路板測試點組或測試標記組確定的。
16.根據權利要求14所述的方法，其中銅層的失準和阻焊劑塗層的失準是由混合電路板測試點組或測試標記組確定的。
17.根據權利要求1到16之一所述的方法，其中並行測試器被設計為使得其對於那些原則上不能接觸的電路板測試點，不具有對應的接觸元件。
18.一種用於測試印刷電路板的設備，其用以實現根據權利要求1到16之一所述的方法，其中該電路板具有導體路徑，導體路徑的端點呈電路板測試點的形式，其可以被接觸以用於測試，該設備包括-並行測試器(2)，被提供有接觸元件，用以同時接觸待測試的印刷電路板的電路板測試點，-裝置(16)，用以確定被判斷為不能可靠及正確地與並行測試器接觸或基本上不能與並行測試器接觸的電路板測試點，以及-裝置(3)，獨立於並行測試器的接觸元件，用以檢查電路板測試點及相關導體路徑，其中這些電路板測試點被判斷為不能可靠及正確地與並行測試器接觸或基本上不能與並行測試器接觸。
全文摘要
本發明涉及一種利用並行測試器測試印刷電路板的方法和設備。印刷電路板包括導體路徑，其端點是電路板測試點，可以被接觸以用於測試。該方法包括以下步驟利用一併行測試器測試一待測試的印刷電路板，涉及使待測試的印刷電路板的電路板測試點與並行測試器的接觸元件接觸，確定被認定為不能與並行測試器可靠及正確地接觸或基本上不能與並行測試器接觸的電路板測試點，以及利用一獨立於並行測試器的接觸元件的裝置，檢查被判斷為不能可靠及正確地接觸的電路板測試點和不能接觸的電路板測試點以及相關導體路徑。
文檔編號H05K13/00GK1449499SQ01814789
公開日2003年10月15日 申請日期2001年8月7日 優先權日2000年9月5日
發明者烏韋·羅特霍格 申請人:Atg測試體系兩合公司