CN111896859B - 一种批量多品种电路板测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种批量多品种电路板测试工装，该工装包括标准探针组合、第一探针组合固定板、第二探针组合固定板；所述标准探针组合包括标准测试探针固定块和标准探针，所述标准探针由弹簧式探针和带焊杯的探针针套组成；标准探针固定块上设有N通孔，标准探针穿过通孔并固定安装在标准测试探针固定块上；第一探针组合固定板和第二探针组合固定板上均设有多个测试过孔，测试过孔的位置与被测测试电路板的测试点位置一一对应；标准探针组合上的标准测试探针从第一探针组合固定板上的测试过孔穿过并抵在被测电路板的测试点上；标准探针组合上的带焊杯的探针针套从第二探针组合固定板上的测试过孔中穿过并焊接测试导线；该工装适用于小批量多品种电路板研制生产。

Description

一种批量多品种电路板测试工装

技术领域

本发明涉及一种批量多品种电路板测试工装，特别涉及小批量多品种非标 准电路板测试，属于电路板测试技术领域。

背景技术

随着国防事业的不断发展，武器装备生产种类和数量也在不断增加。生产 周期要求也越来越短。如何在短时间内生产出高质量、高可靠的合格产品一直 是以小批量多品种生产模式为主的研究院所的主要难题。主要反映在以下方面：

1)在电路板调试前需要在电路板的电气焊盘上焊接导线，用来进行电气测 试，从而增加了操作工序，延长了研制周期。

2)电路板调试完成，在电路板入库前需要把测试使用的临时测试导线进行 解焊，并维修焊盘，再次增加了操作工序，延长了研制周期。

3)焊接和解焊测试导线的操作，增加了对电路板上焊盘的操作次数，降低 了焊盘的可靠性。

4)焊接测试导线，增加了产品材料成本。

5)对于小批量多品种生产模式，制作标准测试治具会导致测试治具利用率 低，增加产品测试成本，所以无法实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种批量多品 种电路板测试工装，取消焊接测试导线、解焊测试导线工序，提高焊盘的可靠 性，降低了生产成本，缩短了研制周期，提高测试效率。

本发明解决技术的方案是：一种批量多品种电路板测试工装，该工装包括 标准探针组合、第一探针组合固定板、第二探针组合固定板；所述标准探针组 合包括标准测试探针固定块和标准探针，所述标准探针由弹簧式探针和带焊杯 的探针针套组成；标准探针固定块上设有N通孔，标准探针穿过通孔并固定安 装在标准测试探针固定块上，通孔的一端露出探针部分，另一端露出带焊杯的 探针针套；N大于等于1；

第一探针组合固定板和第二探针组合固定板上均设有多个测试过孔，测试 过孔的位置与被测测试电路板的测试点位置一一对应；

第一探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准测试探针安装尺寸相 匹配，用于标准探针组合上的标准测试探针从中穿过并抵在被测电路板的测试 点上；

第二探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准探针的接线柱尺寸相 匹配，用于标准探针组合上的带焊杯的探针针套从中穿过并焊接测试导线；

第一探针组合固定板与被测电路板之间、第一探针组合固定板与第二探针 组合固定板之间通过支撑柱固定连接并分隔开。

所述探针针套选用具有膨胀式轮廓的针套，该膨胀式轮廓有自定位能力， 可以避免针套发生倾斜，减小应固定孔误差造成的针套定位不准，同时具有稳 定的压紧力。

所述第一探针组合固定板和第二探针组合固定板的安装位置、外形尺寸分 别与被测试电路板的安装位置、外形尺寸相同。

所述标准测试探针固定块中固定孔间距为1.0mm、1.27mm、1.91mm或 2.54mm。

所述弹簧式探针的探头为钝型结构，避免对电路板过孔的损伤。

所述标准测试探针固定块通孔的间距与被测电路板上对应测试位置的测试 点间距相同。

所述第一探针组合固定板与被测电路板之间的支撑柱高度等于弹簧探针被 压紧至最大工作行程时的高度，被测电路板上方使用固定柱与支撑柱连接进行 固定，使探针的弹簧收缩，使探针与电路板测试点形成一定的机械接触力，实 现有效电气搭接。

所述支撑柱为T型柱，小端为外螺纹结构，用于穿过被测电路板、第一探 针组合固定板或者第二探针组合固定板的安装孔并于固定柱或者另一个支撑柱 上的大端匹配连接；大端端面设有内螺纹结构盲孔，用于与另一个支撑柱上的 小端或者固定柱匹配连接。

所述弹簧式探针的额定电流满足被测电路板测试点的电气要求。

所述第一探针组合固定板与第二探针组合固定板之间的支撑柱与标准测试 探针固定块高度相同。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)、本发明通过制作与电路板上测试点一一对应的标准测试探针组合， 实现探针与测试焊盘的有效接触，取消了焊接测试导线、解焊测试导线工序， 降低了生产成本，缩短了研制周期；对电路板焊盘的操作次数减少了2次，从 而提高了焊盘的可靠性；

(2)、本发明通过设计和制作与被测电路板、标准探针组合相匹配的探针 组合固定板，实现测试探针和被测电路板测试焊盘的定位和固定；

(3)、本发明通过弹簧探针工作行程内形成的弹簧力，实现探针与被测电 路板焊盘的电气搭接；

(4)、本发明通过在探针尾部的焊杯内焊接导线，实现探针与测试设备的 电气连接；

(5)、本发明通过在不同的探针组合固定板安装标准探针组合，可以适应 测试点在任意位置的电路板测试，实现不同形状的电路板的测试；

(6)、本发明如果不在使用测试治具时，可以通过拆下标准探针组合，实 现标准探针组合重复使用，制作简单、拆卸维护方便、成本低廉，适用于小批 量多品种电路板研制生产。

附图说明

图1为本发明实施例被测电路板的示意图；

图2为本发明实施例第一探针组合固定板或者第一探针组合固定板示意 图；

图3(a)为本发明实施例12孔标准测试探针固定块示意图；

图3(b)为本发明实施例4孔标准测试探针固定块示意图；

图3(c)为本发明实施例单孔标准测试探针固定块示意图；

图4为本发明实施例12孔标准探针组合的示意图；

图5(a)为本发明实施例探针第一种形状示意图；

图5(b)为本发明实施例探针第二种形状示意图；

图6为本发明实施例探针第二种形状示意图；

图7为本发明实施例使用探针固定板固定和限位柱固定测试探针组合示意 图；

图8为本发明实施例测试探针组合尾部的焊杯处焊接导线示意图；

图9为本发明实施例被测电路板固定示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种批量多品种电路板测试工装，该工装包括标准探针组合、 第一探针组合固定板、第二探针组合固定板；所述标准探针组合包括标准测试 探针固定块和标准探针，所述标准探针由弹簧式探针和带焊杯的探针针套组成； 标准探针固定块上设有N通孔，标准探针穿过通孔并固定安装在标准测试探针 固定块上，通孔的一端露出探针部分，另一端露出带焊杯的探针针套；N大于 等于1；

第一探针组合固定板和第二探针组合固定板上均设有多个测试过孔，测试 过孔的位置与被测测试电路板的测试点位置一一对应；

第一探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准测试探针安装尺寸相 匹配，用于标准探针组合上的标准测试探针从中穿过并抵在被测电路板的测试 点上；

第二探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准探针的接线柱尺寸相 匹配，用于标准探针组合上的带焊杯的探针针套从中穿过并焊接测试导线；

第一探针组合固定板与被测电路板之间、第一探针组合固定板与第二探针 组合固定板之间通过支撑柱固定连接并分隔开。

优选地，所述探针针套选用具有膨胀式轮廓的针套，该膨胀式轮廓有自定 位能力，可以避免针套发生倾斜，减小应固定孔误差造成的针套定位不准，同 时具有稳定的压紧力。

优选地，所述第一探针组合固定板和第二探针组合固定板的安装位置、外 形尺寸分别与被测试电路板的安装位置、外形尺寸相同。

优选地，所述标准测试探针固定块中固定孔间距为1.0mm、1.27mm、 1.91mm或2.54mm。

优选地，所述弹簧式探针的探头为钝型结构，避免对电路板过孔的损伤。

优选地，所述标准测试探针固定块通孔的间距与被测电路板上对应测试位 置的测试点间距相同。

优选地，所述第一探针组合固定板与被测电路板之间的支撑柱高度等于弹 簧探针被压紧至最大工作行程时的高度，被测电路板上方使用固定柱与支撑柱 连接进行固定，使探针的弹簧收缩，使探针与电路板测试点形成一定的机械接 触力，实现有效电气搭接。

优选地，所述支撑柱为T型柱，小端为外螺纹结构，用于穿过被测电路板、 第一探针组合固定板或者第二探针组合固定板的安装孔并于固定柱或者另一个 支撑柱上的大端匹配连接；大端端面设有内螺纹结构盲孔，用于与另一个支撑 柱上的小端或者固定柱匹配连接。

优选地，所述弹簧式探针的额定电流满足被测电路板测试点的电气要求。

优选地，所述第一探针组合固定板与第二探针组合固定板之间的支撑柱与 标准测试探针固定块高度相同。

优选地，所述第一探针组合固定板与第二探针组合固定板采用环氧玻璃布 层压板制成。

实施例：

图1为本发明某一具体实施例的被测电路板的示意图。从图中可以看出， 被测电路板上有12处测试点组合，包括2处12测试点组、1处8测试点组、 1处6测试点组、6处4测试点组、2处2测试点组。图2为本发明第一探针 组合固定板和第二探针组合固定板示意图；第一探针组合固定板和第二探针组 合固定板上包括测试过孔，测试过孔的位置与被测测试电路板的测试点位置一 一对应；第一探针组合固定板和第二探针组合固定板的安装位置、外形尺寸分 别与被测试电路板的安装位置、外形尺寸相同。

图3(a)、图3(b)、图3(c)给出了三种标准测试探针固定块的结构示 意图；其中图3(a)包括12个通孔，通孔之间的间距与被测电路板上的12 测试点组的间距相等，图3(b)包括4个通孔，通孔之间的间距与被测电路板 上的4测试点组的间距相等，图3(c)只包括1个通孔。

图4为标准探针组合的示意图。所述标准探针组合包括标准测试探针固定 块和标准探针，所述标准探针由弹簧式探针和带焊杯的探针针套组成；标准探 针固定块上设有12个通孔，分为两列，每列6个通孔，通孔的间隔为1.0mm， 也可以是1.27mm、1.91mm或2.54mm，具体间隔根据被测电路板的测试点的 间隔匹配。标准探针穿过通孔并固定安装在标准测试探针固定块上，通孔的一 端露出探针部分，另一端露出带焊杯的探针针套。

如图5(a)和图5(b)所示，所述弹簧式探针的探头为钝型结构，避免 对电路板过孔的损伤。

如图6所示，所述探针针套选用具有膨胀式轮廓的针套，这种轮廓的纵向压 纹以360°螺旋分布在针套卡环的下方，能够起到以下作用：可以增加针套与 安装孔之间的压紧力，提高机械性能；可以补偿安装孔加工误差带来的机械性 能偏差；可以通过针套的自定位功能，提高针套的垂直度；可以在针套上实现 对针套的多层固定，保证针套的安装对准精度。

上述工装通过如下方法进行设计和应用：

首先根据电路板上测试点间距(1.0mm、1.27mm、1.91mm或2.54mm 等)设计标准测试探针固定块，固定块中安装孔孔径为相应的配套膨胀式轮廓 针套的外径，加工精度为±0.01mm，固定块使用材料为环氧玻璃布层压板； 将带有膨胀式轮廓的针套安装到标准测试探针固定块安装孔内，然后再把钝型 结构的弹簧式探针装入膨胀式轮廓的针套内，形成标准探针组合；再根据被测 试电路板安装和外形尺寸及测试点位置设计相同安装和外形尺寸及测试点位置 的探针组合固定板，测试点位置处的孔径尺寸应和标准探针组合中的针套外径 相同，加工误差为0.01mm；按照测试点位置分别把标准测试探针组合安装到 2个探针固定板之间，通过限位柱把2个探针固定板固定在一起，如图7所示； 在标准测试探针组合尾部的焊杯处焊接导线，并连接到专用测试设备上，如图 8所示；把被测电路板安装到探针固定板上部的支撑柱上，支撑柱高度等于弹 簧探针的工作行程，使用固定柱进行固定，使探针的弹簧收缩，使探针与电路 板测试点形成一定的机械接触力，实现有效电气搭接，如图9所示。

本发明通过制作与电路板上测试点一一对应的标准测试探针组合，实现探 针与测试焊盘的有效接触，取消了焊接测试导线、解焊测试导线工序，降低了 生产成本，缩短了研制周期；对电路板焊盘的操作次数减少了2次，从而提高 了焊盘的可靠性。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何 本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法 和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发 明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于包括标准探针组合、第一探针组合固定板、第二探针组合固定板；所述标准探针组合包括标准测试探针固定块和标准探针，所述标准探针由弹簧式探针和带焊杯的探针针套组成；标准探针固定块上设有N通孔，标准探针穿过通孔并固定安装在标准测试探针固定块上，通孔的一端露出探针部分，另一端露出带焊杯的探针针套；N大于等于1；

第一探针组合固定板和第二探针组合固定板上均设有多个测试过孔，测试过孔的位置与被测测试电路板的测试点位置一一对应；

第一探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准测试探针安装尺寸相匹配，用于标准探针组合上的标准测试探针从中穿过并抵在被测电路板的测试点上；

第二探针组合固定板上的测试过孔的孔径尺寸与标准探针的接线柱尺寸相匹配，用于标准探针组合上的带焊杯的探针针套从中穿过并焊接测试导线；

第一探针组合固定板与被测电路板之间、第一探针组合固定板与第二探针组合固定板之间通过支撑柱固定连接并分隔开；

所述第一探针组合固定板与被测电路板之间的支撑柱高度等于弹簧探针被压紧至最大工作行程时的高度，被测电路板上方使用固定柱与支撑柱连接进行固定，使探针的弹簧收缩，使探针与电路板测试点形成一定的机械接触力，实现有效电气搭接。

2.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述探针针套选用具有膨胀式轮廓的针套，该膨胀式轮廓有自定位能力，可以避免针套发生倾斜，减小应固定孔误差造成的针套定位不准，同时具有稳定的压紧力。

3.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述第一探针组合固定板和第二探针组合固定板的安装位置、外形尺寸分别与被测试电路板的安装位置、外形尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述标准测试探针固定块中固定孔间距为1.0mm、1.27mm、1.91mm或2.54mm。

5.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述弹簧式探针的探头为钝型结构，避免对电路板过孔的损伤。

6.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述标准测试探针固定块通孔的间距与被测电路板上对应测试位置的测试点间距相同。

7.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述支撑柱为T型柱，小端为外螺纹结构，用于穿过被测电路板、第一探针组合固定板或者第二探针组合固定板的安装孔并于固定柱或者另一个支撑柱上的大端匹配连接；大端端面设有内螺纹结构盲孔，用于与另一个支撑柱上的小端或者固定柱匹配连接。

8.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述弹簧式探针的额定电流满足被测电路板测试点的电气要求。

9.根据权利要求1所述的一种批量多品种电路板测试工装，其特征在于所述第一探针组合固定板与第二探针组合固定板之间的支撑柱与标准测试探针固定块高度相同。

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