[发明专利]一种飞针测试轴及其测试方法

说明书

本发明涉及PCB测试技术领域，公开了一种飞针测试轴及其测试方法，该测试轴包括测试轴底板、音圈电机、探针连接板、测试探针、光栅尺和光栅尺读数头；测试轴底板固定在飞针测试机Y轴上，探针连接板安装在测试轴底板上，并能够相对于测试轴底板往复运动；音圈电机的定子安装在测试轴底板上，音圈电机的动子与探针连接板连接；测试探针也安装在探针连接板上，探针连接板上还安装有光栅尺，光栅尺读数头通过读数头安装板固定在测试轴底板上。本发明中能够提高飞针测试机测试轴的测试精度和压力控制精度，进而提高机器的测试精度，同时保证探针与待测PCB的接触力合适，避免PCB表面被扎花；测试轴的结构紧凑、零部件连接更合理，装配使用方便，其整体结构简单、功能可靠也易于实现。

技术领域

本发明涉及印制电路板(PCB)测试技术领域，更具体的说，特别涉及一种飞针测试轴及其测试方法。

背景技术

飞针测试机是在X-Y轴上安装由电机驱动的可独立快速移动的探针，利用探针在Z方向的可控移动和固定在机器上的印制电路板(PCB)的焊点进行接触，并进行电气测量，测试PCB线路通断短路的设备。飞针测试机的Z轴(测试轴)为机器的执行机构，测试时测试轴通常以每秒10～50次的速度反复运动以带动测试头接触不同测试点，其测试精度、测试可靠性直接决定了机器的测试性能。同时，随着PCB制造技术的提高，需要保证探针与待测PCB的接触力合适，避免PCB表面被扎花，这就对飞针测试轴的控制精度及其测试方法提出了更高的要求。在现有技术中，飞针测试轴采用开环控制的形式，一般都存在占用空间较大、运动时振动大、测试精度不高、压力控制不准等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种飞针测试轴及其测试方法，能够提高运动的整定精度，提高电性测试精度，并保证了接触压力的控制，进而提高机器的测试精度。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种飞针测试轴，包括测试轴底板、音圈电机、探针连接板、测试探针、光栅尺和光栅尺读数头；

所述测试轴底板固定在飞针测试机Y轴上，所述探针连接板安装在所述测试轴底板上，并能够相对于所述测试轴底板往复运动；所述音圈电机的定子安装在所述测试轴底板上，所述音圈电机的动子与所述探针连接板连接；所述测试探针也安装在所述探针连接板上，所述探针连接板上还安装有所述光栅尺，所述光栅尺读数头通过读数头安装板固定在所述测试轴底板上。

所述飞针测试轴还包括视觉组件，其包括CCD相机和相机底板，其中CCD相机通过相机底板安装在测试轴底板上。

所述视觉组件还包括光源，其也安装在测试轴底板上，并与CCD相机同轴设置。

所述测试轴还包括复位弹簧、左弹簧支架和右弹簧支架，其中复位弹簧的一端通过左弹簧支架安装在探针连接板上，另一端通过右弹簧支架安装在测试轴底板上。

所述测试轴底板上还分别安装了前限位开关和后限位开关，用于限制探针连接板的行程。

还包括导轨滑块组件，其设置在测试轴底板上，探针连接板与导轨滑块组件的滑块相连接。

所述导轨滑块组件采用双滑块的形式。

一种飞针测试轴的测试方法，该测试方法具体如下：

步骤S1：将力测试单元安装在飞针测试机的待测PCB固定装置中；

步骤S2：飞针测试轴开始工作，通过导轨滑块组件带动探针连接板移动，带动测试探针与力测试单元接触，产生接触力；

步骤S3：当探针连接板移动达到设定值时，则飞针测试轴停止工作，记录在运动过程中音圈电机的电流变化情况、以及力测试单元达到所需最大力的力变化情况，得到电流曲线和力曲线；

步骤S4：根据所述电流曲线与力曲线匹配，得到音圈电机的电流与接触力之间的关系。