一种自动测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及印刷电路板行业用测试装置技术领域，尤其涉及一种自动测试设备。


背景技术：

2.印刷线路板(即pcb)行业标准里热应力测试或可焊性测试是必须要做的一项品质管理项目，该项目的目的主要是观察pcb本身的可靠度是否存在问题。可靠度好坏主要受覆铜板材料本身，pcb压合工艺，电镀工艺的影响，通过热应力测试可以检查可靠度，如果发现问题则可以进一步通过切片手段来分析上述3个方面的原因中具体哪一项是真正的原因。
3.测试方法简述如下:测试人员使用镊子夹住测试样品，浸入助焊剂里面润湿，然后把试样完全插入288度的高温锡炉，一浸入锡炉的时候开始计时，在锡炉里面等待10秒，时间一到，立刻取出试样，重复上述步骤2次，总共浸入288℃的锡炉3次，热应力测试结束。再进行后续切片分析观察结果。
4.上述测试方法存在以下问题：1、执行不到位，规范要求10
±
1秒以内，员工在执行时，数量多，执行不规范，导致存在超过11秒或低于10秒。2、锡炉高温，当室温的样品在粘有阻焊剂后，接触锡面时，存在炸锡，导致有溅锡风险，存在工伤的安全风险。3、锡炉温度为288摄氏度，样品粘有室温的助焊剂后，在正常测试时，接触锡炉高温后会快速挥发，产生刺鼻的浓烟，员工长期接触，引起员工身体不适。4、手动做测试，效率低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种自动测试设备，解决了现有通过手动进行热应力测试或可焊性测试时，存在的执行不到位、安全风险以及效率低的技术问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种自动测试设备，包括密封罩以及设置于密封罩内部的如下部件：
8.承载台，承载台上放置有样品装载结构，样品装载结构用于装载待测试的样品；
9.助焊剂容器，其内承装有助焊剂；
10.加热炉，用于承载并加热锡液，以对浸润有助焊剂的样品进行浮锡处理或浸润处理；
11.刮刀组件，用于去除加热炉内所承载的锡液的表面的氧化物及杂质；
12.移动驱动机构，用于驱动所述刮刀组件移动，以对所述加热炉内所承载的锡液的表面进行刮拭，并驱动所述样品装载结构带动所述样品依次进入到所述助焊剂容器和所述加热炉并分别停留预设时间。
13.该自动测试设备包括密封罩以及设置于密封罩内的承载台、助焊剂容器、加热炉、刮刀组件以及移动驱动机构，通过密封罩的设置避免样品在粘有阻焊剂后，接触加热炉的锡面产生炸锡或者溅锡产生工伤的现象，防止助焊剂接触加热炉的锡面后产生的烟雾直接
与操作人员接触；通过移动驱动机构驱动刮刀组件的移动，以对加热炉内所承载的锡液的表面进行刮拭，避免氧化物及杂质污染样品，影响测试结果；通过移动驱动机构驱动样品装载结构带动样品依次进入到助焊剂容器和加热炉并分别停留预设时间，以实现对测试的精确控制，实现自动测试，提升测试规范性和测试效率。
14.作为上述自动测试设备的一种优选方案，样品装载结构包括：
15.装载主体，装载主体为网格结构，装载主体由钛材料制成；及
16.支撑柱，多根支撑柱设置于装载主体内，支撑柱用于支撑样品，支撑柱由钛材料制成。
17.样品装载结构包括装载主体以及设置于装载主体内的支撑柱，通过支撑柱的设置能够支撑样品，避免样品在测试后，被锡冷却凝固后固定在装载主体上，易拿取。装载主体和支撑柱均由钛材料制成，以满足使用要求。
18.作为上述自动测试设备的一种优选方案，各支撑柱之间的间距相等。
19.各支撑柱之间的间距相等，以较为平稳的支撑样品。
20.作为上述自动测试设备的一种优选方案，样品装载结构还包括：
21.盖体，盖体能够盖设在装载主体上，并与装载主体之间形成容纳样品的容置空间，盖体由钛材料制成。
22.盖体的设置避免样品在进入到加热炉内时，由于受到加热炉内的锡的浮力作用出现样品被顶起的现象。
23.作为上述自动测试设备的一种优选方案，样品装载结构为夹具，用于夹取样品，夹具由钛材料制成。
24.样品装载结构为夹具，通过夹具夹取样品，结构简单，容易制备；夹具由钛材料制成，以满足使用要求。
25.作为上述自动测试设备的一种优选方案，自动测试设备还包括：
26.吹扫装置，设置于密封罩内，用于对浸润助焊剂后的样品的表面进行吹扫。
27.吹扫装置的设置用于去除样品表面多余的助焊剂。
28.作为上述自动测试设备的一种优选方案，自动测试设备还包括抽气装置，抽气装置设置于密封罩外，并与密封罩相连通。
29.抽气装置的设置能够抽走样品上助焊剂接触锡面后产生的烟雾，避免影响操作人员的健康。
30.作为上述自动测试设备的一种优选方案，移动机构包括：
31.第一丝杠驱动组件，第一丝杠驱动组件用于驱动夹头沿水平方向以及竖直方向移动，夹头能够夹取样品装载结构；及
32.第二丝杠驱动组件，第二丝杠驱动组件用于驱动刮刀组件沿水平方向以及竖直方向移动。
33.该移动机构结构简单，能够实现对样品装载结构以及刮刀组件的单独驱动。
34.作为上述自动测试设备的一种优选方案，移动驱动机构为机械手臂，机械手臂用于带动样品装载结构和/或刮刀组件移动。
35.移动驱动机构为机械手臂，通过机械手臂实现对样品装载机构和/或刮刀组件的灵活驱动。
36.作为上述自动测试设备的一种优选方案，助焊剂容器的上方设置有第一高度检测器，第一高度检测器用于检测助焊剂的液面高度；
37.加热炉的上方设置有第二高度检测器，第二高度检测器用于检测加热炉内的液态锡的液面高度。
38.通过第一高度检测器检测助焊剂的液面高度，以便于对样品放入助焊剂容器内的深度的控制；第二高度检测器检测加热炉内的液态锡的液面高度，以便于对样品放入加热炉内的液态锡深度的控制。
39.本实用新型的有益效果：
40.本实用新型提出的自动测试设备，包括密封罩以及设置于密封罩内的承载台、助焊剂容器、加热炉、刮刀组件以及移动驱动机构，通过密封罩的设置避免样品在粘有阻焊剂后，接触加热炉的锡面产生炸锡或者溅锡产生工伤的现象，防止助焊剂接触加热炉的锡面后产生的烟雾直接与操作人员接触；通过移动驱动机构驱动刮刀组件的移动，以对加热炉内所承载的锡液的表面进行刮拭，避免锡液的表面的氧化物及杂质污染样品，影响测试结果；通过移动驱动机构驱动样品装载结构带动样品依次进入到助焊剂容器和加热炉并分别停留预设时间，以实现对测试的精确控制，实现自动测试，提升测试规范性和测试效率。
附图说明
41.图1是本实用新型实施例一提供的自动测试设备的结构示意图；
42.图2是本实用新型实施例一提供的样品装载结构的俯视图；
43.图3是本实用新型实施例一提供的样品装载结构的主视图；
44.图4是本实用新型实施例一提供的样品装载结构的侧视图；
45.图5是本实用新型实施例一提供的样品装载结构的网格结构的主视图；
46.图6是本实用新型实施例一提供的样品装载结构的网格结构上设置支撑柱的结构示意图。
47.图7是本实用新型实施例二提供的自动测试设备的结构示意图。
48.图中：
49.1、密封罩；2、承载台；3、样品装载结构；4、助焊剂容器；5、加热炉；6、刮刀组件；7、移动驱动机构；8、废料桶；9、控制装置。
50.31、装载主体；32、支撑柱；71、第一丝杠驱动组件；711、第一横向丝杠组件；712、第一纵向丝杠组件；72、第二丝杠驱动组件；721、第二横向丝杠组件；722、第二纵向丝杠组件；73、夹头。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
52.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.实施例一：
56.本实施例提供一种自动测试设备，用于对pcb板进行热应力测试或者可焊性测试。具体地，如图1所示，自动测试设备包括密封罩1以及设置于密封罩1内部的承载台2、助焊剂容器4、加热炉5、刮刀组件6以及移动驱动机构7，承载台2上放置有样品装载结构3，样品装载结构3用于装载待测试的样品；助焊剂容器4内承装有助焊剂；加热炉5用于承载并加热锡液，以对浸润有助焊剂的样品进行浮锡处理或浸润处理；刮刀组件6用于去除加热炉5内所承载的锡液的表面的氧化物及杂质；移动驱动机构7用于驱动刮刀组件6移动，以对加热炉5内所承载锡液的表面进行刮拭，并驱动样品装载结构3带动样品依次进入助焊剂容器4和加热炉5并分别停留预设时间。
57.该自动测试设备通过密封罩1的设置避免样品在粘有阻焊剂后，接触加热炉5的锡面产生炸锡或者溅锡产生工伤的现象，防止助焊剂接触加热炉5的锡面后产生的烟雾直接与操作人员接触；通过移动驱动机构7驱动刮刀组件6的移动，以对加热炉5内所承载锡液的表面进行刮拭，避免锡液的表面的氧化物及杂质污染样品，影响测试结果；通过移动驱动机构7驱动样品装载结构3带动样品依次进入到助焊剂容器4和加热炉5并分别停留预设时间，以实现对测试的精确控制，实现自动测试，提升测试规范性和测试效率。
58.可选地，密封罩1采用透明亚克力材料制成，以便于观察内部的测试情况。自动测试设备还包括抽气装置(图中未示出)，密封罩1的顶部预留抽风接口，抽气装置设置于密封罩1外，并与密封罩1的抽风接口相连通，抽气装置的设置能够抽走样品上助焊剂接触锡面后产生的烟雾，确保密封罩1内的环境状况良好。
59.可选地，密封罩1上设置有开关门(图中未示出)，以便于操作人员的进出，开关门上设置有门体感应器，如果测试过程中门体感应器检测到开关门打开，则自动测试设备停止测试，以避免出现安全事故。
60.可选地，自动测试设备还包括吹扫装置(图中未示出)，吹扫装置设置于密封罩1内，用于对浸润助焊剂后的样品的表面进行吹扫，以去除样品表面多余的助焊剂。吹扫装置用于吹出气体，其具体结构属于常规技术，在此不再赘述。本实施例中，吹扫装置设置于承载台2内，通过承载台2上设置的出孔对置于承载台2上的浸润助焊剂后的样品进行吹扫，以对样品表面多余的助焊剂进行吹扫。
61.需要说明的是：还可以通过吹扫装置吹出的气体对加热后的样品进行冷却降温，以加快样品的冷却速度。
62.如图1所示，为了实现对样品装载结构3的位置的移动，移动驱动机构7包括第一丝杠驱动组件71，第一丝杠驱动组件71用于驱动夹头73沿水平方向以及竖直方向移动，夹头73能够夹取样品装载结构3。
63.具体地，第一丝杠驱动组件71包括第一横向丝杠组件711和第一纵向丝杠组件712，第一横向丝杠组件711通过支撑结构进行支撑，第一驱动电机驱动第一丝杠711转动，第一纵向丝杠组件712螺纹连接于第一横向丝杠组件711上，通过第一横向丝杠组件711的转动，带动第一纵向丝杠组件712沿第一横向丝杠组件711的长度方向移动。
64.进一步地，夹头73螺纹连接在第一纵向丝杠组件712上，第一纵向丝杠组件712的纵向丝杠通过第二电机驱动转动，通过第一纵向丝杠组件712的纵向丝杠的转动，带动夹头73沿第一纵向丝杠组件712的长度方向移动，进而实现了夹头73带动样品装载结构3的沿水平和竖直方向的移动。
65.需要注意的是：第一纵向丝杠组件712沿第一横向丝杠组件711的长度方向移动时，不会跟随第一横向丝杠组件711的转动而转动。夹头73沿第一纵向丝杠组件712的长度方向移动时，不会跟随第一纵向丝杠组件712的转动而转动。
66.如图1所示，第二丝杠驱动组件72还包括第二丝杠驱动组件72，第二丝杠驱动组件72用于驱动刮刀组件6沿水平方向以及竖直方向移动。
67.具体地，第二丝杠驱动组件72包括第二横向丝杠组件721和第二纵向丝杠组件722，第二纵向丝杠组件722通过第三电机驱动转动，第二横向丝杠组件721螺纹连接于第一纵向丝杠组件712，刮刀组件6螺纹连接于第二横向丝杠组件721，第四电机驱动第二横向丝杠组件721的转动。
68.需要注意的是：第二横向丝杠组件721沿第二纵向丝杠组件722的长度方向移动时，不会跟随第二纵向丝杠组件722的转动而转动。刮刀组件6沿第一横向丝杠组件711的长度方向移动时，不会根据第二横向丝杠组件721的转动而转动。
69.可选地，自动测试设备还包括废料桶8，废料桶8设置于刮刀组件6的下方，用于当刮刀组件6对加热炉5内的锡液的表面进行刮拭时收集产生的废料，以维持环境的整洁。
70.可选地，助焊剂容器4的上方设置有第一高度检测器，第一高度检测器用于检测助焊剂的液面高度，以便于对样品浸入助焊剂容器4内的深度的控制；加热炉5的上方设置有第二高度检测器，第二高度检测器用于检测加热炉5内的液态锡的液面高度，以便于对样品放入加热炉5内的液态锡深度的控制。第一高度检测器和第二高度检测器的检测原理属于常规技术，在此不再具体阐述。
71.为了实现对测试时间的精确控制，自动测试设备还包括计时器，通过计时器记录样品进入到助焊剂容器4或加热炉5的时间，以对停留的时间进行精确控制。
72.可选地，自动测试设备还包括控制装置9，移动驱动机构7、计时器、吹扫装置、第一高度检测器和第二高度检测器分别与控制装置9电连接，通过控制装置9以实现对各部件的控制。
73.如图2-6所示，样品装载结构3为篮式结构，样品装载结构3包括装载主体31和支撑柱32，装载主体31为网格结构，装载主体31由钛材料制成；多根支撑柱32设置于装载主体31
内的网格结构的交点处，支撑柱32用于支撑样品，支撑柱32由钛材料制成。样品装载结构3包括装载主体31以及设置于装载主体31内的支撑柱32，通过支撑柱32的设置能够支撑样品，避免样品在测试后，被锡冷却凝固后固定在装载主体31上，易拿取。装载主体31和支撑柱32均由钛材料制成，以满足使用要求。
74.优选地，各支撑柱32之间的间距相等，以较为平稳的支撑样品。
75.可选地，样品装载结构3还包括盖体(图中未示出)，盖体能够盖设在装载主体31上，并与装载主体31之间形成容纳样品的容置空间，盖体由钛材料制成。盖体的设置避免样品在进入到加热炉5内时，由于受到加热炉5内的锡的浮力作用出现样品被顶起的现象。
76.可选地，样品装载结构3还可以为夹具，通过夹具夹取样品，结构简单，容易制备；夹具由钛材料制成，以满足使用要求。
77.当通过自动测试设备进行热应力测试时，样品装载结构3选择篮式结构的样品装载结构3，可以一次实现对多个样品的测试。
78.当通过自动测试设备进行可焊性测试时，样品装载结构3选择夹具，通过夹具实现对样品的夹取。
79.可选地，承载台2上放置有多个样品装载结构3，多个样品装载结构3具有一定的测试顺序，程序控制各个样品装载结构3的抓取，根据测试顺序和次数逐个抓取后执行样品浸助焊剂、样品停留、样品浸锡、样品冷却至室温步骤。移动方式可以采用导轨或者机械手臂。
80.自动测试设备还包括交互显示屏，交互显示屏与控制装置9电连接，通过交互显示屏可以输入测试的参数，例如：测试次数、设置每次浸锡测试时间、设置浸入加热炉5内锡槽的深度，样品装载结构3浸入助焊剂容器4的深度，设置夹具浸入助焊剂容器4的高度，设置测试型号和工单号，设置热应力测试后停留时间，设置吹扫装置的空气压力阀门大小，设置加热炉5的温度，设置移动样品装载结构3的上下移动速度以及左右移动速度，设置样品装载结构3浸入加热炉5和助焊剂容器4的速度等。测试记录可以导入mes，软件可以扫描工单号自动调取mes参数自动设置参数、程序根据冷却时间自动抓取样品装载结构3。
81.自动热应力的测试流程：
82.①
样品入样品装载结构3
‑②
刮刀组件6刮拭加热炉5内锡液的表面
‑③
样品浸入助焊剂
‑④
样品停留预设时间
‑⑤
样品移动
‑⑥
样品浸入加热炉5内的锡槽
‑⑦
样品冷却至室温-(根据客户需要次数重复步骤2和步骤4到步骤7)-停止。
83.1、针对步骤
①
：制作纯钛的样品装载结构3，样品装载结构3整个底部用钛网兜底，钛网上布满间距相同的支撑柱32，此支撑柱32避免样品在热应力测试后被锡冷却凝固后固定在钛网底部。
84.2、针对步骤
②
：制作纯钛的刮刀组件6，根据感应器给出的高度，在每次测试前，自动刮拭加热炉5内的锡液的表面，避免锡液表面的氧化物、锡渣等杂质污染测试样品，影响测试结果。
85.3、针对步骤
③
：制作接压缩空气的吹扫装置，可以根据样品大小自动调整空气量，去除表面多余助焊剂。
86.4、针对步骤
③
和步骤
⑥
：设置高度感应器，感应锡炉中液态锡的液面高度和助焊剂槽中的助焊剂高度，并在每次测试前传递对应高度给到控制装置9。
87.5、针对步骤
⑤
：制作多个样品装载结构3的固定顺序承载台2，程序控制各个样品
装载结构3的抓取，根据测试顺序和次数逐个抓取后执行样品浸助焊剂、样品停留、样品浸锡、样品冷却至室温步骤。移动方式可以采用导轨或者机械手臂。
88.6、针对步骤
⑥
：开发盖体，在热应力测试样品接触锡面固定时间后，样品不存在被锡的浮力顶起现象后。
89.7、针对步骤
⑦
：通过吹扫装置可以根据样品大小自动调整空气量，给样品降温。
90.8、整个测试设备用透明亚克力的密封罩1罩住，顶部留2个抽风接口，用于接抽气装置，通过抽气装置抽走样品上助焊剂接触锡面后的烟雾。密封罩1上的开关门设置门体感应器，如果测试过程中开门，则自动停止测试。
91.9、控制软件：在测试前，通过交互显示屏设置参数。测试次数、设置每次浸锡测试时间、设置浸入加热炉5内锡槽的高度，样品装载结构3浸入助焊剂容器4的高度，设置夹具浸入助焊剂容器4的高度，设置测试型号和工单号，设置热应力测试后停留时间，设置空气压力阀门大小，设置加热炉5的温度，设置移动样品装载结构3的上下移动速度以及左右移动速度，设置样品装载结构3浸入加热炉5和助焊剂容器4的速度等。测试记录可以导入mes，软件可以扫描工单号自动调取mes参数自动设置参数、程序根据冷却时间自动抓取样品装载结构3。
92.实施例二：
93.本实施例提供一种自动测试装置，本实施例与实施例一的区别在于实施例一中移动驱动组件的结构不同，实施例一中移动驱动组件包括第一丝杠驱动组件71和第二丝杠驱动组件72，而本实施例中，如图7所示，移动驱动机构7为机械手臂，机械手臂用于带动样品装载结构3和/或刮刀组件6移动，以实现对样品装载机构和/或刮刀组件6的灵活驱动。
94.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。