拴住连线的测试夹具的生产方法及其夹具

1.一种对测试夹具连线的方法，所述的测试夹具具有第一板和第 二板，所述的第一板具有穿过该板延伸的多个第一连线孔，所述的第 二板具有穿过该板延伸的多个第二连线孔，其特征在于，所述的方法 包括以下步骤：
将所述第一板定位于一个固定位置；
移动所述第二板，以使所述第二连线孔与所述第一连线孔同轴对 齐；
将一条导线直接穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔；
对定位装置编程，以使相互平行的所述第一板的第二板彼此相对 运动，以便从要连在一起的孔的位置之间最长移动距离前进到最短移 动距离；和
在所述第二板上终止所述导线的一端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将一条导线 直接穿过的步骤包括以下步骤：将穿入导管定位在所述第一连线孔的 上方并将固定在所述导线上的插针穿过所述穿入导管。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将一条导线 直接穿过的步骤包括以下步骤：将激光器放在所述第一连线孔的上方， 以照亮所述第一连线孔并将固定在所述导线上的插针穿过所述第一连 线孔和所述第二连线孔。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤： 将固定在所述导线另一端的第一接触器压入所述第一连线孔。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包含以下步骤： 将所述第二板移动到第二连线位置，随后将导线穿过所述第一板和所 述第二板中已对齐的孔。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤： 将所述的两个板重新定位到最终位置并拉紧所述的两板之间的导线松 弛部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的终止导线的 一端的步骤是由有刺的电接触器完成的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第二板由计 算机控制的定位装置来移动，所述的定位装置被编程以对连线进程排 顺序，以使所述第一板与所述第二板之间的所述导线的弯曲和缠结减 至最少。
9.一种利用计算机控制的定位装置对测试夹具随机连线的方法， 该夹具有两个平行的夹具板，每个板有多个孔穿过板延伸，其特征在 于，所述方法包括以下步骤：
控制一个夹具板相对于另一夹具板的移动，以使导线能直接穿过 要连线在一起的孔位置；和
对定位装置编程，以使平行的夹具板彼此相对运动，以便从要连 在一起的孔位置之间的最长移动距离前进到最短移动距离。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过将穿入导管 定位在夹具板之上并将固定在所述导线上的插针穿过穿入导管，所述 导线直接穿过要连线的孔位置。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过将激光器定 位在夹具板之上以照亮孔的位置并将固定在所述导线上的插针穿过所 述的孔位置，所述导线直接穿过要连线的孔位置。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：将固定在所 述导线一端的第一接触器压入上夹具板中的孔位置中。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：拉紧平行夹 具板之间的导线的松弛部分。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：在下夹具板 上终止导线的一端。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的在下夹具 板上终止导线的一端的步骤是由位于下夹具板中的孔位置中的有刺的 电接触器完成的。

技术领域\n长久以来，检测印刷电路板的自动测试设备涉及使用一种“针床 (bed of nails)”测试夹具(fixture)，在测试过程中电路板被安装 在该夹具中。这一测试夹具包括大量针状的其弹簧被加载的测试探针， 它们被安排成在弹簧压力下与被测试电路板(也称作被测试单元或 “UUT”)上的指定测试点实现电接触。布置在印刷电路板上的任何 电路大多与其他电路不同，因此，必须为那个特定的电路板定制与板 中测试点接触的针床排列。当设计要被测试的电路时，要选定检验它 时所用测试点的图案(pattern)，并在夹具中构成相应的测试探针阵 列。这通常涉及在探针板中钻出针孔图案以与定制的测试探针阵列匹 配，然后把测试探针装入探针板上钻出的孔中。然后，电路板被装在 重叠于测试探针阵列之上的夹具中。在测试过程中，其弹簧被加载的 探针在弹簧压力作用下与被测试电路板上的测试点接触。然后，电测 试信号从该板传送到测试探针，再传送到该夹具外部，供与一高速电 子测试分析仪通信，该分析仪检测板上电路中各测试点之间的连续性 或不连续性。\n过去已经采用了各种方法使测试探针与被测试电路板压力接触 以进行测试。这些夹具有一类是“有线测试夹具”，其中测试探针单 个连线以把用于从探针向外部电子控制的测试分析仪传送测试信号的 界面接触器(contact)分离开。这些有线测试夹具往往被称作“真空 测试夹具”，因为在测试过程中对测试夹具内部应用真空以压迫电路 板使其与测试探针接触。使用机械方法而不是真空来在测试期间施加 必要的弹簧力，以压迫电路板使其与探针接触，也能做出有类似结构 的定制有线测试夹具。\n用于有线测试夹具中的测试探针、界面销钉(pin)和传送销钉 的绕线或其他连接会是很费时间的。然而，定制的有线测试夹具在测 试具有复杂排列的测试点的电路板和低批量电路板时特别有用，在那 里更大和更复杂的昂贵的电子测试分析仪是不实用的。因此，需要有 一种改进的方法为测试夹具连线。\n发明内容\n本发明的目标是一种方法，用于生产拴住连线的测试夹具，其中 该夹具包括一个上板或探针板，它与下板或界面板有间隔并共平面。 取决于具体的夹具，上板可以是一种夹具槽，它能容纳用于双端插孔 式夹具(一种秘密式夹具)的多个镀金柱，或用于标准夹具的多个探 针插孔，或用于在对被测试单元为唯一的探针位置处钻入的插入式探 针的多个插口接触器。下板是携带界面销钉(interface pin)的板，它 包含用于目标测试器界面位置的钻孔图案。夹具连线通过使用软件控 制的定位器(它把两板移动到位，以在两板之间连线)从而实现从上 板到下板中所希望位置的连线。\n上板和下板被定位在一个连线框架上，使两板共平面并彼此间有 足够间距以允许连线在两板之间自由移动。通常，上板或探针板保持 不动，而界面板与一个X-Y定位器相连，该定位器能使下板或界面 板中的孔图案定位于上板或探针板中孔图案的外界限。第二个X-Y 定位器位于顶板之上，以通过位于探针板中所希望的孔中的穿入导管 (launch tube)把预组装的导线放到所希望的孔位置。另一种作法是， 第二X-Y定位器用于给一激光器定位，该激光器照亮所希望的孔位 置以供手工插入导线。\n下X-Y定位器包括软件，它被编程来指挥连线，以让两板之间 的相对运动从两板最长距离进到最短距离，并维持一个非转动的模型， 以使连线过程中导线的缠结最少。软件算法使“倒(to)”和“从(from)” 连线信息成对，形成坐标数据，以使下板或界面板相对于顶板或探针 板定位，并使导线或激光器定位于顶板或探针板顶上的适当位置。\n附图说明\n图1是本发明的用于对测试夹具连线的装置的示意透视图； 连线信息成对，形成坐标数据，以使下板或界面板相对于顶板或探针 板定位，并使导线或激光器定位于顶板或探针板顶上的适当位置。\n根据本发明，这里提供一种对测试夹具连线的方法，所述的测试 夹具具有第一板和第二板，所述的第一板具有穿过该板延伸的多个第 一连线孔，所述的第二板具有穿过该板延伸的多个第二连线孔，其特 征在于，所述的方法包括以下步骤：将所述第一板定位于一个固定位 置；移动所述第二板，以使所述第二连线孔与所述第一连线孔同轴对 齐；将一条导线直接穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔；对定位 装置编程，以使相互平行的所述第一板的第二板彼此相对运动，以便 从要连在一起的孔的位置之间最长移动距离前进到最短移动距离；和 在所述第二板上终止所述导线的一端。\n根据本发明，还提供一种利用计算机控制的定位装置对测试夹具 随机连线的方法，该夹具有两个平行的夹具板，每个板有多个孔穿过 板延伸，所述方法的特征在于，控制一个夹具板相对于另一夹具板的 移动，以使导线能直接穿过要连线在一起的孔位置；并且对定位装置 编程，以使平行的夹具板彼此相对运动，以便从要连在一起的孔位置 之间的最长移动距离前进到最短移动距离。\n根据本发明，还提供一种对具有两个夹具板的测试夹具进行连线 的方法，包含：并排安装两个板，每个板的终止面面向同一方向；使 导线穿过这两个板中要连线在一起的指定孔；以及重新定向这两个板， 以使这两个板的终止面面向相反方向。\n根据本发明，还提供一种有线测试夹具，包含：有多个孔的探针 板；有多个孔的界面板；多个导线在探针板中的孔和接口板中的孔之 间延伸；由位于探针板中的孔中的探针接触器固定于探针板上的每个 导线的一端；以及由位于界面板中的孔中的前尖的、有刺的接触器连 接到该界面板上的每个导线的相对的一端。\n附图说明\n图1是本发明的用于对测试夹具连线的装置的示意透视图；\n图2A是图1装置的顶X-Y定位器的前视详细示意图；\n图2B是图1装置的另一种顶X-Y定位器的前视详细示意图；\n图3A-G是图1的连线装置的工作过程图；\n导线34是预组装的，包含一个接触器销钉42位于导线上与插针 36相对的一端。插针36足够长，以穿过探针板的界面板二者中的孔 18和20。该插针直径足够小，以穿过这两个板中的孔，而且有圆形尖 端以允许它利索地穿过两板之间形成的连线物质(wiring mass)。优 选地，该导线是(但不限于)固体磁性导线以减小连线的质量，使其 质量小于标准的较厚的绝缘Kynar或类似的绝缘导线。预组装导线及 所附插针通过穿入导管发送，然后被引向板中的孔。穿入导管32必须 有足够大的直径在允许位于导线末端的接触器销钉42通过。接触器销 钉42也可以是插孔(receptacle)或固定在导线上的其他接触器。插 针包含一中空管，如皮下注射针管，其中导线末端插入该插针的内径 并由摩擦保持在其中。一旦导线穿过下板就位，该插针可被取下和再 用。在图2B中所示另一种方法中，激光束40照射适当的孔位置供人 工插入插针。\n连线进程示于图3A-G。如图3A中所示，连线操作从该夹具的 最长导线34开始，利用定位器26移动界面板使孔对齐，从而使探针 板14中的“从”孔18位于界面板中的“到”孔20之上。所放置的定 位器26用于标识正确的界面孔位置，在那里使用穿入导管或激光指示 器以识别这些孔。用所附插针穿过探针板和界面板来馈送预组装的导 线。导线34被拉过两板(图3B)，直至上探针接触器42被压入孔18 和探针板14，如图3C中所示。插针36被悬在界面板下方。定位器 26移动到下一个指定的“到”和“从”位置，如图3C中所示，并重 复上述操作。当界面板被移到相继位置时，先前连线的位置自由地穿 过界面板中的孔20。这一过程继续下去，直至所需导线全部到位为止。 尽管图中只示出两根导线，但应该理解，根据被测试单元的具体要求， 能安装任何数量导线。\n一旦完成了连线，两板被返回到它们预期的固定位置，如图3D 中所示，并用销钉44固定在一起。通过轻轻地拉动导线，从夹在两板 之间的连线中去掉所有多余的松弛部分，如图3E中所示。当去掉多余 的导线松弛部分之后，两板之间的间隙达到最小，如图3F中所示。然 后电接触器46以任意多方法加到界面板一侧，这些方法包括(但不限 于)把锯齿形接触器插入孔20。当锯齿形接触器46被插入时，它将 同时穿透导线上的绝缘体并切掉多余导线。其他方法涉及导线到接触 器48的IDC终止，然后它被插入界面板，如图3G中所示。在安装该 界面接触器之前或安装过程中造成绝缘导线和界面接触器之间电接触 的其他方法也是本发明所考虑的。\n为完成对该夹具的修理、改变或添加，可以有多种可选择的方法。 通过在探针板中钻一盲孔然后插入一个短接触器，可以在探针板上的 空位置容易地添加一个补充的探针。这一接触器将有一个预先连接的 导线，然后它能在探针板的顶表面上被引导一个干净的位置，其为在 连线夹层中避开导线的位置，在那里能钻一个通孔。该导线穿过该孔， 然后被引导到界面板表面的所希望位置，在那里它终接于一个界面柱。 这一终止可以是在安装界面接触器销钉之前或安装期间被焊接、熔接、 或以IDC过程电连接。\n去掉一根导线首先涉及去掉界面接触器，然后去掉探针接触器， 然后把先前连接的导线完全地拉出该组件。替换将涉及先前描述的表 面连线技术。\n如图4中所示，在导线编织操作之前为探针板做成接地和电源接 点。电源接点50和接地接点52的盘(field)放在探针板14的背侧54 外围的地方，探针板14的背侧54包含(但不限于)先前描述的用于 终接预组装的导线的IDC终端。探针板的背侧54是镀锡的铜平面， 上有岛(island)56用于电源接头。插针用于引导导线穿过适当的探 针孔位置，而且导线绕到由激光指示器指出的电源或接地端子，然后 终止在那里。电源盘和接地盘预连接到导线编织操作完成之后容易接 近的地方，以允许连接到界面板上的适当点。类似地，可以把“开口” 多路转接器安装到探针板的这一区域，以允许在探针板和界面板之间 进行任何前述连线之前从底侧开口传感器板位置到该多路转接器进行 绞线对连接。\n为探针板和界面板连线的第二种方法可通过把两板并排取向来完 成，使两板的终止面面向同一方向。使用前述定位方法使预终止的导 线穿过第一板，然后通过第二板中的端点位置送回。这一操作继续到 全部导线到位，这些导线的端部从终止孔悬挂下来。然后这两个板重 新取向，终止面面向相反方向。在90°、30°和平行取向去掉多余的导 线松弛部分。一但拉出所有多余导线，这两板便被机械固定。而保留 的终止点被插入以拴住松弛的导线。所得到的组件与先前描述的图3G 所示组件相同。\n连线装置10包括计算机程序60，如图5中的流程图所示。利用 软件算法对连线排序，以允许两板之间的相对运动以两板最长距离进 到最短距离，并维持一个非转动的模型，以使连线过程中导线的缠结 最少。该算法使“到”和“从”连线信息成对，形成坐标数据，以使 界面板相对于探针板定位，并使插针引导线或激光器定位于探针板上 的适当位置。该程序软件算法还用于指挥连线进程，使得在一个板后 面的松弛部分被拉掉，使导线有最少交叉和混合，这种交叉和混合会 限制去掉导线松弛部分的能力。\n工业标准夹具软件处理是对被测试单元数据和与测试系统界面连 接数据进行的。在产生一组夹具输出文件用于钻孔和连线之前，数据 被一组软件算法处理。第一算法将指挥连线，使得两板间的相对运动 是从最长移动到最短移动，并保持非转动模型，以使过程进行时导线 缠结最少。第二算法优化被测试单元在该界面上的放置位置，使第一 算法的结果有总体上最小的板运动和导线长度。这些算法使“到”和 “从”连线信息成对，形成坐标数据，以使界面板相对于探针板定位， 并使探针引导或激光器定位于探针板上的适当位置。在此过程之后， 将产生一个格式化连线文件，它将驱动定位器，该定位器可以是一个 CNC控制的夹具连线机，该连接机将按适当优化的顺序移动两板和激 光定向器。在实践中，连线进程如先前在图中显示的那样，其中线操 作从最长导线开始，把“从”探针板孔定位到“到”界面板孔上方。 后定位器被放置以标识正确界面孔位置，其中利用一个纵向激光定向 器用于这一标识。使用所连接的插针使预组装的导线穿过界面板以及 探针板中的相关孔。导线长度被拉过，上探针接触器被压迫到位。插 针被悬挂在探针板一侧。定位器移动到下一个排列的“到”和“从” 位置并且重复前述操作。当界面板被移到相继位置时，先前连线的位 置自由地穿过界面板中的孔。这一过程继续下去，直至所需导线全部 到位为止。\n针对先前讨论的探针板连线的第二种方法，软件算法用于排序连 线进程，使得能拉掉导线的松弛，以在一块板的背后有最少的导线交 叉和混合，这些交叉和混合会限制去掉导线松弛的能力。\n本发明的好处包括一种连线技术，它利用漆包磁性导线以减小连 线堆集，使用绝缘位移接触器(IDC)技术在现场消除了导线剥离操 作和导线缠绕操作，利用定位系统移动一个板，把测试夹具探针板和 界面板上的“到”孔和“从”孔位置同心地放置，以允许导线同时穿 过两板。本发明进一步利用固定在夹具导线上的插针以允许导线穿过 两板和连线物质，采用软件算法产生有序的连线进程，以使连线进程 中板之间的导线弯曲和连线缠结减至最小，使用前尖的、有刺的接触 器同时切穿磁性导线的漆包绝缘或所用的任何其他导线绝缘并使该接 触器保持在板中，使用板材料的弹性形变以保持气体型电连接。在这 有刺的(barbed)接触器被压入最终位置时，该接触器还附带切断在 板表面的导线。本发明进一步利用探针插孔，这里该插孔的直径等于 或小于探针体的直径。该探针体在探针基体处有一个直径缩小了的插 塞。于是该探针插入该插孔，保证电接触和探针在其中心。本发明进 一步把IDS盘纳入探针板的底面上，以连线电源和接地探针接头。\n尽管这里已针对不同的方法描述了本发明，但不是要局限于此， 因为能进行改变和修改，它们在下文申明的本发明范围之内。例如， 该连线技术能应用于底板、探针卡或与印刷电路板中的应用类似的需 要有线组件的任何其他应用。