自动触点对准工具的制作方法

专利名称：自动触点对准工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子组件的测试设备的领域，且更特定来说涉及对准测试触点的
领域。
背景技术：
小型电子组件以各种方式进行测试。与多层电容芯片(MLCC)相关的一个群组测 试涉及电测试，其包含但不限于引出线测试(cap testing)、交叉检查、用于泄露电流的测 试及用于击穿电压的测试。在名称为"电路组件处理机(Electrical CircuitComponent Handler)"的第5， 842， 579号美国专利的实例中，其显示旋转式电子测试机器10的实例。 参考本文中的图2(其是来自第5， 842， 579号美国专利的图2的修改形式)，电子组件被捕 获在测试板12中。真空源通过基板传递真空以将电子组件吸附到测试板12上的组件凹坑 中。 如在本文的图2中所图解说明，步进电机16以操作方式连接到测试板10以转位
测试板12从而将电子组件递送到位于测试机器10上的测试头18。测试头经常紧密间隔
开。每一测试头18均可包含多个测试触点20，每一测试触点经配置以执行相同测试。在测
试完成之后，测试板12继续转位以将经测试的组件递送到吹离区22。在吹离区22中，将电
子组件从容纳其的组件凹坑吹出且根据测试结果对其进行适当分类。在第5， 842， 579号美
国专利的实例中，通过将组件凹坑传递到多个吹离孔上方使得特定吹离孔中的空气源的致
动根据电子组件的个别测试结果操作来分类所述电子组件而实现吹离。 也存在其它测试机器配置。举例来说，测试板可以是矩形的，而不是圆形的。滚筒
也可用于某些测试布置。 电子组件测试机可经调节及/或校准以使得个别测试触点在组件凹坑上方适当
对准，从而当测试板12转位，将电子组件递送到触点时使得实现可接受的电连接。用以使
测试触点与测试组件凹坑对准的一个方法是使用夹具来辅助测试头的放置。适当的对准可
通过用管道镜检查测试头的对准来更准确地实现。特定来说，管道镜将用于视觉检查每一
触点及其对照测试板上的组件凹坑的相对定位。此评估将包含检查9及偏斜。如果作出
测试触点或测试头不对准的确定，那么可通过已知的调节件来实现对准。 因为测试头可紧密间隔开，因此可能难以使用管道镜且耗时。由此，产生对改进确
定触点的对准的过程的需要。

发明内容
本发明揭示用于确定电子组件测试机器上的多个测试触点的位置的方法。所述组 件测试机器包含组件测试板，其经配置以保持多个电子组件。测试板可在多个分度位置之 间移动以使得电子组件在每一分度位置处电连接到测试触点。以多个微步长测量电子组件 与测试触点之间的电连接性，其中每一微步长是分度的分数。针对个别测试触点提供多个 电测量。评估所述多个测量以确定测试触点的对准。
还提供一种用于对准电子组件测试机器上的多个测试触点中的至少一者的方法。 所述组件测试机器包含测试板，其经配置以保持多个电子组件且所述测试板可在多个分度 位置之间移动。电子组件在每一分度处电连接到多个测试触点。所述方法包含以多个微步 长测量电子组件与测试触点之间的电连接性且针对单个测试触点提供多个电测量。基于所 述多个电测量调节测试触点。 还提供一种电子组件测试机器。所述机器包含经配置以保持多个电子组件的测试 板且包含多个测试头。每一测试头具有多个测试触点。所述测试板以操作方式连接到驱动 机构以使得所述测试板可在多个分度位置之间移动来将多个电子组件递送到所述测试头 中的一者。运动控制器经配置以使所述测试板以微步长移动，其中所述微步长是小于分度 的距离。控制器经配置以针对每一微步长在电子组件与个别测试触点之间进行多个电测 量，从而产生多个电测量。提供用以基于所述电测量来调节所述测试触点以使其对准的构 件。 当结合附图阅读以下对设想用于实践本发明的最佳模式的说明时，所属领域的技 术人员将显而易见本发明的其它应用。


本文中参考附图进行描述，其中贯穿数个视图，相同的参考编号指代相同零件，且 附图中 图1是描绘确定测试触点的对准及包含测试触点的调节的过程的流程图； 图2是现有技术电测试机器的实例的简化透视图； 图2A是经配置以执行图1的过程的测试机器的简化透视图； 图3是定位于一对吹离孔上方的测试凹坑的特写平面图； 图4图解说明描绘多个测试头上的多个测试触点的相对对准的任选图形输出；
图5是将调节测试头的定位的调节机构的代表实例；且 图6是对针对测试头的微步长触点测量的不同图案轮廓的简单图解说明。
具体实施例方式
在电子测试机器的正常操作中，测试板将在不同测试头之间转位。在每一测试头 处都将进行电测量。已发现，通过将分度划分成多个微步长，可在测试触点下面扫掠电子组 件以评估测试触点的位置。在一个实例中，可相对于测试机器上的固定位置测量电子组件 的位置。此固定位置可以是定位于测试机器的基板上的至少一个吹离孔。也可利用其它固 定位置。可使所述固定位置与驱动测试板的电机的位置相关以提供中心线。在包含通过真 空吸附到组件凹坑中的电子组件的测试板的情况下，由于测试板装载有组件，因此机器上 的此固定位置可能相对于所述测试板发生移位。在此类情况下，可提供经装载及未经装载 的中心线两者。针对每一微步长，可作出在电子组件与测试触点之间是否存在电连接的确 定。基于多个电测量相对于每一中线线的定位，可得出关于对准的结论。从所述测量获得 的数据可以图形方式呈现给用户以使得用户可得出关于对准的结论，或者系统可评估所述 数据并告知用户调节是否是必要的且如果必要，告知那些调节的内容。 参考图l，其显示图解说明本发明的方法的动作的流程图。参考动作31，启用测试
5模式。在动作31处，将样本组件装载到测试板12中。在测试动作31处，运动控制器17将 每一分度划分成多个微步长。这些微步长可由步进电机的电机步长来界定且可以是任意距 离。在测试板包含八个200孔的同心环的一个实例中，一个分度可以是大约1.8度。在此 实例中，可将1. 8度的分度划分成200个微步长，因此使得测试板能够针对每一微步长前进 0. 009度。根据经验，已发现将微步长划分成近似被测试组件的宽度的1/20的距离提供有 用的结果。然而，所述微步长可以是分度大小的较大或较小分数。 在动作33处，测试板以上述微步长量前进。在动作34处，对准系统尝试针对每一 微步长测量测试触点20与电子组件之间的电连接。在一个实例中，测量仅有两次，其意指 系统确定是否已连接上，即是或否。在动作36中，确定测试触点的对准。可自动地或参考 数据的图形表示确定对准。 参考图2A，测试机器10进一步包含控制器19，其经配置以接收来自动作34的数 据并将其以图形方式呈现(如图4中)或者进行其它计算。控制器19可以是机器10的总 控制器的一部分或者可以是单独的控制器。 参考图4，其显示多个测试触点对准的微步长评估的输出的图形表示。在图4的说 明性实例中，其显示对9个不同触点头(40、41、42、43、44、45、46、47及48)的评估。每一触 点头包含多个触点，例如50、51、52、53、54、55、56及57，已分别对其进行个别评估。评估个 别头部的另一实例可见于58处。指代为58的垂直条表示点A与B之间的多个成功微步长 连接。 可评估个别触点以确定测试触点与电子组件之间的连接是否稳定。参考头部59，
其显示微步长连接集合，其中对于微步长中的一部分(例如，60)，测试触点与电子组件之
间没有电连接上。此图解说明将告知操作者在59处的测试触点与其相关联组件之间存在
断续接触。操作者可用各种方法来修复此问题，包含替换59处的测试触点。 图4进一步图解说明未经装载指定中心指示线70。未经装载指定中心指示线70
是指测试板正移动且未装载时组件凹坑的位置中心线。在测试板未装载且正移动时，从机
器上的固定位置进行测量。 图3中显示确定中心线的一个实例。特定来说，当测试板正移动时，可观察到一对 吹离孔23且使其在位置上与电机计数位置相关。在图4的实例中，可确定测试板的每旋转 角度电机计数的数目。组件凹坑21在可重复电机计数处使其自身在吹离孔23上方居中。 在图4的实例中，当测试板在旋转且空载时，可将此可重复电机计数任意设定为零电机计 数，如参考编号70所表示。已观察到，在某些电子组件测试机器(例如，由电子科学工业有 限公司(Electro Scientific Industries, Inc.)(本申请案的受让人)出售的模型3430) 的操作中，当测试板装载有电子组件时，发生自中心线偏移的动态移位。即，当装载时，组件 凹坑行在稍微不同的电机计数处使其自身在吹离孔23上方居中。此动态移位的一个原因 是用来保持电子组件凹坑的真空。在图4的实例中，动态移位经测量为大约15个正电机计 数。因此，在某些实例中，可提供动态中心线71。也可提供上部连接限制线72及下部接触 限制线73。在图4的实例中，上部接触及下部接触限制线提供提示性限制，在所述提示性限 制处应能够找出测试组件在哪些组件凹坑21内。在图4的实例中，期望在正30电机计数 到负15电机计数之间发生电子组件与测试触点之间的连接。 再次参考图l，动作37询问测试头是否对准。如果测试头没有对准，那么可在动作38处对准测试头。动作38涉及调节测试触点及/或测试头以使得其将与接纳于测试板 12中的组件凹坑21中的测试组件适当对准。参考图4的实例，作出此调节的一种方法将如 下。注意在48处进行的微步长测量，可看出测量沿超前方向偏置。至少所述实例中的微步 长测量中的一些测量在动态中心线71处没有达成连接。因此，可进行调节以沿箭头"C"方 向移位测试头。 参考图5，其显示包含多个测试触点20的简化测试头18。参考测试板12及组件 凹坑21图解说明测试头18。如图5中所图解说明，测试头18可包含用于y偏斜的调节件 75、y调节件77及e调节件79。在图5的实例中前述调节件的移动将沿Y偏斜方向76、y 方向78及e方向80移动测试头18。 在图1的动作34处测量连接的情形下，所得数据可告知用户对测试头18进行的 调节以改进测试头相对于连接凹坑的对准。在图4的实例中，以图形方式向用户显示对准 信息，用户随后可解释所述数据并调节测试头。在替代实例中，测量数据可用数学方法解释 且可明确地告知用户用以使测试头对准的调节。举例来说，此调节可告知用户顺时针转动 9调节件一圈。 如关于图4中的头部48所显示，测量结果优选地呈锥形图案。此锥形图案随测试 板12呈圆形而变。应理解，非圆形测试板可能不产生锥形图案的测量结果。y偏斜调节件 75影响测量的锥度。 参考图6，其显示实例轮廓图案，其中锥度是偏斜的，且y偏斜调节件可以是建议 的调节件。在实例82中，对于圆形测试板来说，y偏斜是恰当的。在84的实例中，y偏斜是 顺时针定向且需要逆时针调节。在86的实例中，y偏斜是逆时针定向且需要顺时针调节。
再次参考图1的实例，在已进行调节之后，可重新起始动作32以确认对准。重新 起始动作32可不是必需的且可取决于客户偏好。如果动作37处的询问指示对准(自动确 定或者通过参考图形图解说明)，那么所述过程在动作39处完成。 尽管已结合当前认为是最实际及优选的实施例描述了本发明，但应理解本发明并 不限于所揭示的实施例，而是相反，本发明打算涵盖包含在以上权利要求书的精神及范围 内的各种修改及等效布置，所述权利要求书范围与最广泛的解释一致以在法律准许下囊括 所有此类修改及等效结构。
权利要求
一种用于确定电子组件测试机器上的多个测试触点的位置的方法，所述组件测试机器包含经配置以保持多个电子组件的组件测试板，所述测试板可在多个分度位置之间移动，以使得电子组件在每一分度位置处电连接到所述测试触点，所述方法包括以多个微步长测量电子组件与测试触点之间的电连接性，从而为单个的测试触点提供多个电测量，所述微步长是分度的分数；及评估所述多个测量以确定所述测试触点的对准。
2. 如权利要求1所述的方法，其中评估所述多个测量以确定是否存在断续接触状况。
3. 如权利要求1所述的方法，其中对照中心线比较针对单个触点的所述测量以确定所 述对准是超前还是滞后。
4. 如权利要求3所述的方法，其中对照位于所述电子测试机器上的一对吹离孔测量所 述中心线。
5. 如权利要求1所述的方法，其中以图形方式描绘所述多个测量。
6. 如权利要求5所述的方法，其中所述图形描绘包含中心线。
7. 如权利要求1所述的方法，其中评估形成至少一个测试头的多个测试触点。
8. 如权利要求1所述的方法，其中将每一分度划分成大约200个微步长。
9. 一种用于对准电子组件测试机器上的多个测试触点中的至少一者的方法，所述组件 测试机器包含经配置以保持多个电子组件的测试板，所述测试板可在多个分度位置之间移 动，以使得电子组件电连接到所述多个测试触点，所述方法包括以多个微步长测量所述电子组件与测试触点之间的电连接性，从而为单个测试触点提 供多个电测量；及基于所述多个电测量调节所述测试触点。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述测试触点是测试头的一部分，所述测试头包含 多个测试触点。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述测试头包含9调节件及y偏斜调节件。
12. 如权利要求IO所述的方法，其中通过调节所述测试头共同调节所述多个测试触点。
13. 如权利要求9所述的方法，其中相对于中心线调节所述测试触点，所述中心线随所 述测试机器上的固定位置而变。
14. 如权利要求13所述的方法，其中相对于动态中心线调节所述测试触点。
15. 如权利要求14所述的方法，其中可将所述测试触点调节为沿超前定向偏置。
16. —种电子组件测试机器，所述机器包含经配置以保持多个电子组件的测试板，所述 机器进一步包含多个测试头，每一测试头包含多个测试触点，所述测试板以操作方式连接 到电机，以使得所述测试板可在多个分度位置之间移动以将多个电子组件递送到所述多个 测试头中的一者，从而使得每一测试触点与不同的电子组件接触而执行离散电测试，改进 包括电机控制器，其经配置以使所述测试板以微步长移动，所述微步长是小于分度的距离；控制器，其经配置以针对每一微步长在电子组件与单个测试触点之间进行多个电测 量，从而在至少一个测试触点与至少一个电子组件之间进行多个电测量；及用于基于所述多个电测量调节所述测试触点以使其对准的构件。
17. 如权利要求16所述的电子组件测试机器，其中所述用以调节所述测试触点的构件 包括经配置以调节与所述测试触点相关联的所述测试头的调节螺丝。
18. 如权利要求16所述的电子组件测试机器，其中所述用以调节所述测试触点的构件 包括经配置以调节所述测试触点的调节螺丝。
19. 如权利要求17所述的电子组件测试机器，其中所述调节螺丝经配置以沿e定向调节所述测试触点。
20. 如权利要求16所述的电子组件测试机器，其中所述电机是步进电机。
21. —种用于执行如权利要求1所述的方法的电子组件测试机器，在所述电子组件测 试机器中，所述机器包含经配置以保持多个电子组件的测试板，所述机器进一步包含多个 测试头，每一测试头均包含多个测试触点，所述测试板以操作方式连接到电机，以使得所述 测试板可在多个分度位置之间移动以将多个电子组件递送到所述多个测试头中的一者，从 而使得每一测试触点与不同的电子组件接触而执行离散电测试，改进包括电机控制器，其经配置以使所述测试板以微步长移动，所述微步长是小于分度的距离；控制器，其经配置以针对每一微步长在电子组件与单个测试触点之间进行多个电测 量，从而在至少一个测试触点与至少一个电子组件之间进行多个电测量，且评估所述多个 电测量以确定所述个别测试触点的对准；及可调节连接，其支撑所述测试触点以用于基于所述多个电测量以可调节方式使不对准 的测试触点对准。
全文摘要
本发明揭示一种用于确定电子测试机器中的多个触点的对准的方法。使所述触点在电子组件上扫掠，以提取多个电读数。对照所要定向绘制这些电读数的图表以确定对准。如有必要，可使用调节机构校正对准。
文档编号B07C5/344GK101779135SQ200880103158
公开日2010年7月14日 申请日期2008年8月13日 优先权日2007年8月14日
发明者乔恩·保尔森, 亚斯米内·卢, 巴里·克林格, 戴维·牛顿, 斯潘塞·巴雷特, 李锡, 肯特·鲁滨逊 申请人:电子科学工业有限公司