CN114355150A - 电路板检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电路板检测设备，其包含有承载一电路板且能转动的一置料载台、能各自沿三轴向移动的二探针装置，以及一能沿三轴向移动以对位电路板的电性接点的影像捕获设备。各所述探针装置包含有一安装座、一探针单元、一转接座及至少一传输线。所述探针单元包含有一能转动地设置于安装座且与转接座相对固定的探针座，以及设于探针座的至少一探针。所述传输线具有一与探针电性导通地连接于探针单元的第一接头，以及一固定于转接座的第二接头。所述传输线用于供另一传输线连接于第二接头，此传输线连接方式能使量测稳定性佳，所述置料载台的转动便于检测的进行。

Description

电路板检测设备

技术领域

本发明与电路板检测设备有关，特别是指一种设有同时检测同一电路板的二探针装置的电路板检测设备。

背景技术

习知用于电路板(特别是印刷电路板；printed circuit board；简称PCB)的检测设备通常为一用于时域检测的阻抗测试设备，前述设备仅需利用一探针装置量测电路板各线路的阻抗，即可满足测试需求。当考虑到频域测试时，则必须要量测电路板的损失，其测试难度较高，通常是利用二探针装置同时对电路板的两个点进行检测。

然而，电路板中的量测点位具有多种变化，二探针装置因机构尺寸的限制，可能会在某些特定的相对位置产生干涉。即，二探针装置在检测电路板的过程中，可能会遇到某些无法直接进行检测的量测点位。此时，用户需将电路板自置料载台上拆卸下来再重新固定于置料载台，以将无法进行检测的量测点位转移至可进行检测的位置，才可继续进行检测，此方式会对使用者造成不便，并降低检测效率。

此外，前述探针装置所设置的探针会通过一具相当长度的传输线(通常为同轴电缆)而与一检测仪器连接。然而，当前述探针装置转动时，其探针所连接的传输线会使得探针产生抖动，造成量测不稳定的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种电路板检测设备，其包含有用于同时检测同一电路板的二探针装置，且可解决至少一前述的问题。

为达到上述目的，本发明所提供的一种电路板检测设备，其能定义出相互垂直的一第一轴向、一第二轴向及一第三轴向，其特征在于所述电路板检测设备包含有：一基座；一置料载台，其能绕所述第一轴向转动地设置于所述基座，所述置料载台具有一承载面，用于供一电路板设置于所述承载面，所述电路板包含有多个电性接点；二探针装置，各所述探针装置包含有一能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动地设置于所述基座的安装座，以及一探针单元，所述探针单元包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的探针座，以及设于所述探针座的至少一探针，用于利用所述探针接触所述电路板的电性接点；一影像捕获设备，其能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动且能朝向所述置料载台的承载面拍摄地设置于所述基座，用于对位所述电路板的电性接点。

上述本发明的技术方案中，各所述探针装置包含有一与所述探针座相对固定的转接座，以及至少一传输线，所述传输线包含有分别位于其二端的一第一接头及一第二接头，所述第一接头是与所述探针电性导通地连接于所述探针单元，所述第二接头固定于所述转接座，以供另一传输线连接于所述第二接头。

采用上述技术方案，本发明依据影像捕获设备对位电路板的电性接点的结果，二探针装置能各自移动至所需的点测位置且其探针单元能转动至所需的点测角度，进而以探针点测电路板的各个电性接点，当二探针装置需点测的电性接点的位置会造成机构干涉而无法直接进行检测时，通过置料载台转动即可转动电路板而改变原本无法同时受二探针装置点测的电性接点的相对位置，使得检测可继续进行，如此的方式方便快速而可避免降低检测效率。

为达到上述目的，本发明还提供另一种电路板检测设备，其能定义出相互垂直的一第一轴向、一第二轴向及一第三轴向，其特征在于所述电路板检测设备包含有：一基座；一置料载台，设置于所述基座，所述置料载台具有一承载面，以供一电路板设置于所述承载面，所述电路板包含有多个电性接点；二探针装置，各所述探针装置包含有一能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动地设置于所述基座的安装座、一探针单元、一转接座，以及至少一传输线，所述探针单元包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的探针座，以及设于所述探针座的至少一探针，用于利用所述探针接触所述电路板的电性接点，所述转接座与所述探针座相对固定，所述传输线包含有分别位于其二端的一第一接头及一第二接头，所述第一接头是与所述探针电性导通地连接于所述探针单元，所述第二接头固定于所述转接座，以供另一传输线连接于所述第二接头；一影像捕获设备，其能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动且能朝向所述置料载台的承载面拍摄地设置于所述基座，用于对位所述电路板的电性接点。

以上所述本发明的技术方案中，各所述探针装置包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的转轴，所述探针座及所述转接座与所述转轴相对固定，所述探针座比所述转接座更靠近所述置料载台。

各所述探针装置包含有一底座，所述转接座及所述底座分别固定于所述转轴的二端，所述探针座固定于所述底座。

所述转接座包含有一固定于所述转轴的基板、一固设所述第二接头的转接板，以及一将所述转接板能拆卸地固定于所述基板的固定件。

各所述探针装置包含有二所述传输线，二所述传输线的第二接头分别位于所述固定件的二相对侧。

所述转接座还包含有一固定于所述基板且自所述基板朝远离所述转轴的方向延伸的延伸板，以及一设于所述延伸板的固定单元，用于供所述另一传输线局部固定于所述固定单元。

还包含有一镭射测距仪，所述镭射测距仪固定于所述二探针装置其中之一探针装置的安装座。

所述影像捕获设备为固定于所述二探针装置其中之另一探针装置的安装座。

本发明还包含有固定于所述基座且位于所述置料载台***的另一影像捕获设备，所述二影像捕获设备的拍摄方向相反。

本发明还包含有一治具盘，所述治具盘设于所述置料载台的承载面，用于供多个所述电路板设于所述治具盘。

本发明还包含有一设于所述置料载台的承载面的限位承靠组件，所述电路板及一设于所述置料载台的承载面且用于承载所述电路板的治具盘二者其中之一承靠于所述限位承靠组件。

采用上述技术方案，本发明依据影像捕获设备对位电路板的电性接点的结果，二探针装置能各自移动至所需的点测位置且其探针单元能各自转动至所需的点测角度，进而以探针点测电路板的各个电性接点，各探针通过短传输线而与长传输线电性连接，长传输线则连接至一检测仪器，使得探针与检测仪器相互电性连接而可供检测仪器检测电路板的电性接点，如此的传输线连接方式可避免探针单元的转动影响传输线的稳定性，因此可产生较佳的量测稳定性。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例所提供的电路板检测设备的立体组合图；

图2是所述电路板检测设备的顶视图；

图3是图1的局部放大图，主要显示所述电路板检测设备的一探针装置及其相关构件；

图4是图3所示的探针装置及其相关构件从另一角度看的立体组合图；

图5是所述电路板检测设备从另一角度看的局部放大图，主要显示其另一探针装置及其相关构件；

图6是图5所示的探针装置及其相关构件从另一角度看的立体组合图；

图7A及图7B是一电路板的顶视示意图。

具体实施方式

现举以下实施例并结合附图对本发明的详细构造、特点、组装或使用方式进行详细说明。

申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。需注意的是，图式中的各元件及构造为例示方便并非依据真实比例及数量绘制，且若实施上为可能，不同实施例的特征可以交互应用。其次，当述及一元件设置于另一元件上时，代表前述元件为直接设置在所述另一元件上，或者前述元件为间接地设置在所述另一元件上，即，二元件之间还设置有一个或多个其他元件。而述及一元件“直接”设置于另一元件上时，代表二元件之间并无设置任何其他元件。

请先参阅图1及图2所示，本发明一较佳实施例所提供的电路板检测设备10主要包含有一基座11、一置料载台12、一位移机构20，以及二探针装置30A、30B。

置料载台12能绕一第一轴向(Z轴)转动±180度地设置于基座11上。更明确地说，基座11内部设有一连接于置料载台12底面的旋转驱动装置(图中未示)，用于驱动置料载台12相对于基座11转动。置料载台12的顶面为一承载面122，用于供一电路板40设置于承载面122，如图7A所示，电路板40包含有多个线路42，各线路42二端分别具有二电性接点422。如图1及图2所示，本实施例的置料载台12的承载面122设有一治具盘13，用于供多个电路板40设于治具盘13。换言之，电路板40通过治具盘13而间接设置于承载面122。更明确地说，多个电路板40先固定于治具盘13，然后承载着多个电路板40的治具盘13才被放置在置料载台12的承载面122。如此一来，电路板检测设备10可连续检测多片电路板，以节省更换电路板的时间。然而，本发明的电路板检测设备10不限于包含有治具盘13，例如当电路板40尺寸较大而使得置料载台12无法同时承载多个电路板40时，则不需使用治具盘13。即电路板40可直接设于置料载台12的承载面122。此外，本实施例的置料载台12的承载面122还设有一限位承靠组件14。限位承靠组件14包含有二个呈L形的第一承靠件141，以及四个概呈矩形的第二承靠件142，以供治具盘13以其四边缘承靠于各第一、二承靠件141、142而限位。或者，在电路板40直接设于承载面122的情况下，也可供电路板40以其四边缘承靠于各第一、二承靠件141、142而限位。

位移机构20设于基座11上，且位移机构20能带动设置于位移机构20上的二探针装置30A、30B在置料载台12上方沿三轴向线性位移。以图1及图2所示的方向来说，位移机构20包含有分别位于置料载台12的前侧及后侧的二第一线性位移组件21、共同跨设于二第一线性位移组件21上的二第二线性位移组件22，以及分别设置于二第二线性位移组件22上的二第三线性位移组件23。各线性位移组件21、22、23可为习用的包含有马达、导螺杆、滑轨等构件的线性位移组件，其构造容申请人在此不详加叙述。二第二线性位移组件22受二第一线性位移组件21带动而能各自沿一第二轴向(Y轴)线性位移。二第三线性位移组件23分别受二第二线性位移组件22带动而能各自沿一第三轴向(X轴)线性位移。二探针装置30A、30B分别设于二第三线性位移组件23，且分别受二第三线性位移组件23带动而能各自沿第一轴向(Z轴)线性位移。换言之，二探针装置30A、30B通过位移机构20而间接设置于基座11，且能各自受位移机构20带动而沿第一轴向(Z轴)、第二轴向(Y轴)及第三轴向(X轴)移动。

请参阅图3至图6所示，二探针装置30A、30B分别包含有一设于其对应的第三线性位移组件23而能受位移机构20带动沿X、Y、Z轴移动的安装座31、一穿过安装座31的一底板311且固定于底板311的旋转驱动装置32、一穿过底板311并与旋转驱动装置32连接而能受旋转驱动装置32驱动绕Z轴转动±90度的转轴33、一固定于转轴33的底端的底座34，以及一固定于底座34一边缘的探针单元35。探针单元35包含有一固定于底座34的探针座352，以及设于探针座352的二探针(数量不限)。换言之，探针单元35不但随着安装座31沿X、Y、Z轴移动，更随着转轴33而相对于安装座31绕Z轴转动，使得探针能接触电路板40的电性接点422。由于探针相当微小而难以清楚地显示于各图式中，因此各探针仅以一圆点(表示探针的针尖)示意于图7A及7B中，其中探针354A、354B分别为探针装置30A、30B的探针。值得一提的是，本实施例所采用的探针单元35类同于中国台湾专利编号I397694所提供的探针单元，其结构容申请人在此不详加叙述。本发明的探针单元不以此种类型的探针单元为限，例如也可为包含有电路板及设于电路板上的弹性探针的探针单元。此外，所述旋转驱动装置可为习用的包含马达、轴承等构件的旋转驱动装置，其结构容申请人在此不详加叙述。

如图3至图6所示，各探针装置30A、30B除了前述构件，还包含有一固定于转轴33的顶端的转接座36，以及设于转接座36的二传输线37。在此需先说明的是，各传输线37用于连接另一传输线50，以通过传输线50连接至一检测仪器(图中未示)，因此传输线50会具有相当的长度，在本发明中也称为长传输线。相对地，传输线37则比传输线50短得多，在本发明中也称为短传输线。此外，各探针装置30A、30B的传输线37的数量并无限制，各探针装置30A、30B也可仅有一传输线37，转接座36的结构则根据传输线37的数量而可有不同的设计，不以本实施例所提供的为限。

本实施例的转接座36包含有一固定于转轴33顶端的基板361、一沿基板361一边缘设置而位于探针座352正上方的转接板362，以及一穿过转接板362的中央区块并将转接板362能拆卸地固定于基板361的固定件363。各传输线37包含有位于其二端的一第一接头371及一第二接头372。二传输线37的第一接头371分别连接于探针座352的二接头353，并通过探针座352内部的导电结构而与对应的探针电性导通。二传输线37的第二接头372固定于转接板362且分别位于固定件363的二相对侧，以供传输线50一端的接头51连接于第二接头372，使得各探针354A、354B依序通过探针座352、传输线37及传输线50而与检测仪器电性连接。值得一提的是，图3及图5显示二传输线37的第一、二接头371、372未与探针座352及传输线50连接的状态，并将传输线37、50绘制得较短，以较清楚地显示出传输线37、50及探针座352的结构。实际上传输线37、50的长度较长而可连接成如图4及图6所示的状态。此外，本实施例的转接座36还包含有一固定于基板361且自基板361朝远离转轴33的方向延伸的延伸板364，以及一设于延伸板364的末端部的固定单元365，以供传输线50局部固定于固定单元365。

本实施例的电路板检测设备10除了前述的构件，还包含有一镭射测距仪15、一第一影像捕获设备16，以及一第二影像捕获设备17。如图3及图4所示，镭射测距仪15固定于探针装置30A的安装座31的一立板312，因此镭射测距仪15为随着探针装置30A沿X、Y、Z轴位移。镭射测距仪15与探针装置30A的相对位置固定，因此可侦测探针装置30A与置料载台12的Z轴距离。如图5及图6所示，第一影像捕获设备16固定于探针装置30B的安装座31的一立板312，因此第一影像捕获设备16随着探针装置30B沿X、Y、Z轴位移。第一影像捕获设备16朝向置料载台12的承载面122拍摄(即向下拍摄)，用于对位电路板40的电性接点422。如图1及图2所示，第二影像捕获设备17固定于基座11且位于置料载台12***。第二影像捕获设备17的拍摄方向与第一影像捕获设备16相反(即向上拍摄)，用于对位探针装置30A、30B的探针354A、354B的针尖。此对位结果对照镭射测距仪15所测得的探针装置30A与置料载台12的Z轴距离，即可换算出探针装置30B与置料载台12的Z轴距离，以得出探针装置30A、30B检测电路板40的电性接点422时需沿Z轴移动的距离。此外，通过第一及第二影像捕获设备16、17所测得的电路板40的电性接点422位置以及探针354A、354B的针尖位置，可取得其位置偏移量，进而得出探针装置30A、30B检测电路板40的电性接点422时需沿X、Y轴移动的距离。

根据前述的对位及测距结果，二探针装置30A、30B能各自移动至所需的检测位置且其探针单元35能转动至所需的检测角度，进而以探针354A、354B同时点测电路板40的电性接点422，以对电路板40进行频域测试，例如利用二探针装置30A、30B的探针354A、354B同时点测同一线路42二端的电性接点422，以量测线路42的电性损失。如图7A所示，电路板40的线路42并非整齐排列而是有不同的延伸方向，因此不同线路42的电性接点422的相对位置各不相同。当二探针装置30A、30B需点测图7A中标号42所指的线路二端的电性接点422时，由于机构尺寸的限制，二探针装置30A、30B的Y轴位置若过于接近会造成机构干涉，因此无法直接进行检测。此时只要通过置料载台12转动而将电路板40调整成如图7B所示的方向，即可改变原本无法进行检测的电性接点422的相对位置，使得检测可继续进行，如此的方式方便快速而可避免降低检测效率。值得一提的是，本发明的电路板检测设备10不限于应用在频域测试，也可仅利用单一探针装置进行时域检测。

此外，由前述内容可得知，各探针装置30A、30B的转接座36与转轴33及探针单元35相对固定，因此转接座36会在探针单元35转动至所需的检测角度时一起转动。由于探针与测试仪器之间的讯号传输路径采用两段式传输线设计，也就是通过短传输线37连接于探针座352与转接座36之间，再通过长传输线50自短传输线37顶端延伸至较远的测试仪器。如此可避免探针单元35的转动影响讯号传输路径的稳定性，因此可产生较佳的量测稳定性。而且，转接座36的固定件363可供使用者将转接板362与传输线37一起拆卸下来，如此即可将传输线37连接至一校正件(图中未示)进行线路校正，以克服两段式传输线设计造成的线路损耗。

值得一提的是，若非使用转接的方式形成本发明的两段式传输线设计，即，若同一讯号传输路径的传输线50与传输线37为同一条传输线，而只是将所述同一条传输线的其中一段固定在转接座36，那么传输线固定的部分将会因为转轴33旋转而经常性地绞动，导致传输线的使用寿命缩短。因此，前述本发明所采用的两段式传输线设计，可兼具量测稳定度佳及传输线使用寿命长的优点。

最后，必须再次说明，本发明在前述实施例中所揭示的构成元件，仅为举例说明，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，上述详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用来限制本案的专利保护范围，其他等效元件的替代或变化，也应被本案的专利保护范围所涵盖。

Claims (13)

1.一种电路板检测设备，其能定义出相互垂直的一第一轴向、一第二轴向及一第三轴向，其特征在于所述电路板检测设备包含有：

一基座；

一置料载台，其能绕所述第一轴向转动地设置于所述基座，所述置料载台具有一承载面，用于供一电路板设置于所述承载面，所述电路板包含有多个电性接点；

二探针装置，各所述探针装置包含有一能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动地设置于所述基座的安装座，以及一探针单元，所述探针单元包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的探针座，以及设于所述探针座的至少一探针，用于利用所述探针接触所述电路板的电性接点；

一影像捕获设备，其能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动且能朝向所述置料载台的承载面拍摄地设置于所述基座，用于对位所述电路板的电性接点。

2.如权利要求1所述的电路板检测设备，其特征在于：各所述探针装置包含有一与所述探针座相对固定的转接座，以及至少一传输线，所述传输线包含有分别位于其二端的一第一接头及一第二接头，所述第一接头是与所述探针电性导通地连接于所述探针单元，所述第二接头固定于所述转接座，以供另一传输线连接于所述第二接头。

3.一种电路板检测设备，其能定义出相互垂直的一第一轴向、一第二轴向及一第三轴向，其特征在于所述电路板检测设备包含有：

一基座；

一置料载台，设置于所述基座，所述置料载台具有一承载面，以供一电路板设置于所述承载面，所述电路板包含有多个电性接点；

二探针装置，各所述探针装置包含有一能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动地设置于所述基座的安装座、一探针单元、一转接座，以及至少一传输线，所述探针单元包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的探针座，以及设于所述探针座的至少一探针，用于利用所述探针接触所述电路板的电性接点，所述转接座与所述探针座相对固定，所述传输线包含有分别位于其二端的一第一接头及一第二接头，所述第一接头是与所述探针电性导通地连接于所述探针单元，所述第二接头固定于所述转接座，以供另一传输线连接于所述第二接头；

一影像捕获设备，其能沿所述第一轴向、所述第二轴向及所述第三轴向移动且能朝向所述置料载台的承载面拍摄地设置于所述基座，用于对位所述电路板的电性接点。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电路板检测设备，其特征在于：各所述探针装置包含有一能绕所述第一轴向转动地设置于所述安装座的转轴，所述探针座及所述转接座与所述转轴相对固定，所述探针座比所述转接座更靠近所述置料载台。

5.如权利要求4所述的电路板检测设备，其特征在于：各所述探针装置包含有一底座，所述转接座及所述底座分别固定于所述转轴的二端，所述探针座固定于所述底座。

6.如权利要求5所述的电路板检测设备，其特征在于：所述转接座包含有一固定于所述转轴的基板、一固设所述第二接头的转接板，以及一将所述转接板能拆卸地固定于所述基板的固定件。

7.如权利要求6所述的电路板检测设备，其特征在于：各所述探针装置包含有二所述传输线，二所述传输线的第二接头分别位于所述固定件的二相对侧。

8.如权利要求6所述的电路板检测设备，其特征在于：所述转接座还包含有一固定于所述基板且自所述基板朝远离所述转轴的方向延伸的延伸板，以及一设于所述延伸板的固定单元，用于供所述另一传输线局部固定于所述固定单元。

9.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电路板检测设备，其特征在于：还包含有一镭射测距仪，所述镭射测距仪固定于所述二探针装置其中之一探针装置的安装座。

10.如权利要求9所述的电路板检测设备，其特征在于：所述影像捕获设备为固定于所述二探针装置其中之另一探针装置的安装座。

11.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电路板检测设备，其特征在于：还包含有固定于所述基座且位于所述置料载台***的另一影像捕获设备，所述二影像捕获设备的拍摄方向相反。

12.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电路板检测设备，其特征在于：还包含有一治具盘，所述治具盘设于所述置料载台的承载面，用于供多个所述电路板设于所述治具盘。

13.如权利要求1至3中任一权利要求所述的电路板检测设备，其特征在于：还包含有一设于所述置料载台的承载面的限位承靠组件，所述电路板及一设于所述置料载台的承载面且用于承载所述电路板的治具盘二者其中之一承靠于所述限位承靠组件。

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