(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
测试探针(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610227720.0
(22)申请日 2016.04.13
(71)申请人 大族激光科技产业集团股份有限公
司
地址 518000 广东省深圳市南山区深南大
道9988号
申请人 深圳市大族数控科技有限公司
(72)发明人 欧阳云轩 张恂 谢强 王星
翟学涛 杨朝辉 高云峰
(74)专利代理机构 深圳市道臻知识产权代理有
限公司 44360
代理人 陈琳
(51)Int.Cl.
G01R 31/28(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供一种飞针测试机的校正方法，本
飞针测试机设有第一测试轴、第二测试轴、第三
测试轴、以及第四测试轴，其中，每个测试轴均设
有探针和与探针对应的CCD相机，根据本校正方
间的偏移量、以及正面探针之间和反面探针之间
在X方向上的总行程。根据上述校正方法，快速准
确的获取飞针测试机的每个探针的针尖与对应
的CCD相机的中心之间的偏移量，以及飞针测试
机的正面探针X轴总行程和反面探针X轴总行程，
本方法采取简单有效的步骤，在保证对针校正精
度的情况下实现测试轴的快速对针校正。权利要求书3页 说明书5页 附图1页CN 105785257 A 2016.07.20
C N 105785257
A
1.一种飞针测试机的校正方法，本飞针测试机设有第一测试轴、第二测试轴、第三测试轴、以及第四测试轴，其中，第一测试轴设有第一探针和第一CCD相机，第二测试轴设有第二探针和第二CCD相机，第三测试轴设有第三探针和第三CCD相机，第四测试轴设有第四探针和第四CCD相机，其中，第一探针和第二探针为在待测PCB板上的正面测试探针，第三探针和第四探针为在待测PCB板上的反面测试探针，其特征在于，本校正方法包括如下步骤：第一步：取一具有多个镀铜孔的待测PCB板，在该PCB板上选取一个镀铜孔；
第二步：移动第一测试轴，得到第一CCD相机的中心相对于所述镀铜孔的实际机械坐标；根据第三CCD相机的中心相对此镀铜孔反面的理论机械坐标，微调第三CCD相机的位置，得到第三CCD相机的中心相对此镀铜孔的实际机械坐标；
第三步：第三CCD相机在X方向上平移距离ΔL，然后第一测试轴的第一探针移动到第三测试轴的第三CCD相机的焦距内，接着微调第一测试轴的位置，得到第一探针的针尖相对第三CCD相机中心的实际机械坐标；计算第一探针的针尖与第一CCD相机的中心之间的偏移量；
第四步：移动第二测试轴，得到该第二CCD相机的中心相对所述镀铜孔的实际机械坐标；然后第二测试轴的第一探针移动到第三测试轴的第三CCD相机的焦距内，接着微调第二测试轴的位置，得到第二探针的针尖相对第三CCD相机中心的实际机械坐标；计算第二探针的针尖与第二CCD相机的中心之间的偏移量和第一探针和第二探针在X方向上总行程；
第五步：第一测试轴的第一CCD相机移动到第三测试轴的第三CCD相机的前方，利用同样的方法，计算出第三探针的针尖与第三CCD相机中心之间的偏移量、第四探针的针尖与第四CCD相机中心之间的偏移量、以及第三探针和第四探针在X方向上的总行程。
2.根据权利要求1所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述镀铜孔位于待测PCB板的右边。
3.根据权利要求1所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第三步中的第三CCD相机在X方向上向右平移距离ΔL。
4.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第二步包括如下具体步骤：
步骤B1：移动第一测试轴，使第一CCD相机的中心对准该镀铜孔正面的中心，得到此时第一CCD相机的中心的实际机械坐标(CCD1.x，CCD1.y)；
步骤B2：根据第一测试轴和第三测试轴在本飞针测试机内的位置关系，飞针测试机内的测试软件计算出第三测试轴的第三CCD相机的中心到此镀铜孔反面的理论机械坐标(SolderLInil-CCD1.x，CCD1.y)；
步骤B3：第三测试轴的第三CCD相机移动到此镀铜孔的反面；
步骤B4：对第三CCD相机的位置进行微调，使第三CCD相机的中心对准该镀铜孔反面的中心，得到第三CCD相机的中心的实际机械坐标(CCD3.x，CCD3.y)。
5.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第三步包括如下具体步骤：
步骤C1：第三测试轴的第三CCD相机在X方向上平移距离ΔL，飞针测试机的测试软件计算出第一探针的针尖到第三CCD相机中心的坐标位置(CCD1.x+ΔL-Tip1CCDinit.x，CCD1.y-Tip1CCDinit.y)；
步骤C2：第一测试轴的第一探针移动到第三测试轴的第三CCD相机的前方；
步骤C3：第一测试轴的第一探针在第三测试轴的第三CCD相机的焦距内；
步骤C4：微调第一测试轴的位置，使第三测试轴的第三CCD相机的中心对准第一测试轴的第一探针的针尖，得到此时第一探针的针尖实际机械坐标(Tip1.x，Tip1.y)，第一测试者回零；
步骤C5：计算第一探针的针尖与第一CCD相机的中心之间的偏移量(Tip1CCD.x，Tip1CCD.y)，其中，Tip1CCD.x＝||-ΔL|，Tip1CCD.y＝|。
6.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第四步包括如下具体步骤：
步骤D1：第二测试轴的第二CCD相机移动到此镀铜孔的正面，此时第二CCD相机的中心到此镀铜孔正面的坐标是测试软件计算出来的理论坐标值(CompLInil-CCD1.x，CCD1.y)；
步骤D2：对第二测试轴的第二CCD相机的位置进行微调，使第二CCD相机的中心对准该镀铜孔的中心，得到此时第二CCD相机中心的实际机械坐标(CCD2.x，CCD2.y)；
步骤D3：测试软件计算出第二测试轴的第二探针的针尖到第三测试轴的第三CCD相机的中心的坐标位置(CCD2.x+ΔL-Tip2CCDinit.x，CCD2.y-Tip2CCDinit.y)；
步骤D4：第二探针的针尖移动到第三测试轴的第三CCD相机的前方；接着，向前移动第二探针的针尖在第三测试轴的第三CCD相机的焦距内；
步骤D5：微调第二测试轴的位置，使第三测试轴的第三CCD相机的中心对准第二探针的针尖，得到此时第二探针的针尖的实际机械坐标(Tip2.x，Tip2.y)，第二测试轴回零；
步骤D6：计算第二探针的针尖与第二CCD相机的中心之间的偏移量(Tip2CCD.x，Tip2CCD.y)、以及第一探针11和第二探针(正面探针之间)在X方向上总行程CompL，其中，Tip2CCD.x＝||-ΔL|，Tip2CCD.y＝|，CompL＝Tip1.x+ Tip2.x。
7.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第五步包括如下具体步骤：
第三CCD相机中心在所述镀铜孔反面中心上的实际机械坐标(CCD3.x，CCD3.y)、第四CCD相机中心在所述镀铜孔中心上的实际机械坐标(CCD4.x，CCD4.y)、第三探针的针尖相对第一CCD相机的中心的实际机械坐标(Tip3.x，Tip3.y)、以及第四探针的针尖相对第一CCD相机的中心的实际机械坐标(Tip4.x，Tip4.y)，第三探针的针尖与第三CCD相机中心之间的偏移量(Tip3CCD.x，Tip3CCD.y)、第四探针的针尖与第四CCD相机中心之间的偏移量(Tip4CCD.x，Tip4CCD.y)、以及第三探针和第四探针在X方向上的总行程SolderL，其中，Tip3CCD.x＝||-ΔL|，Tip3CCD.y＝|，Tip4CCD.x＝|| -ΔL|，Tip4CCD.y＝|，SolderL＝Tip3.x+Tip4.x。
8.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述第五步包括如下具体步骤：
步骤E1：第一测试轴的第一CCD相机移动到第三测试轴的第三CCD相机的前方，首先，飞针测试机内的测试软件计算第三探针的针尖在第一测试轴的第一CCD相机中心的坐标位置为(CCD1.x+ΔL-Tip3CCDinit.x，CCD1.y-Tip3CCDinit.y)；然后，第三测试轴的第三探针移动到第一测试轴的第一CCD相机的正前方，将第三探针放置在第一测试轴的第一CCD相机的焦距内，再微调第三测试轴的位置，使第一CCD相机的中心对准第三探针的针尖，得到此时
第三探针的针尖的实际坐标(Tip3.x，Tip3.y)，第三测试轴回零；计算第三探针的针尖与第三CCD相机
的中心之间的偏移量(Tip3CCD.x，Tip3CCD.y)，Tip3CCD.x＝||-ΔL|，Tip3CCD.y＝|；
步骤E2：移动第四测试轴，在第四CCD相机的中心在对准所述镀铜孔反面中心条件下，得到该第四CCD相机的中心的实际机械坐标；然后移动第四测试轴的第四探针到第一测试轴的第一CCD相机的焦距内，接着微调第四测试轴的位置，使第一CCD相机的中心对准第四探针的针尖，得到第四探针的针尖的实际机械坐标；根计算第四探针的针尖与第四CCD相机的中心之间的偏移量和第三探针和第四探针在X方向上总行程。
9.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述步骤E1包括如下步骤：
步骤E11：第一测试轴的第一CCD相机移动到第三测试轴的第三CCD相机的正前方，第三探针的针尖在第一测试轴的第一CCD相机中心的坐标位置为(CCD1.x+ΔL-Tip3CCDinit.x，CCD1.y-Tip3CCDinit.y)；
步骤E12：第三测试轴的第三探针移动到第一测试轴的第一CCD相机的正前方；
步骤E13：将第三探针放置在第一测试轴的第一CCD相机的焦距内；
步骤E14：微调第三测试轴的位置，使第一CCD相机的中心对准第三探针的针尖，得到此时第三探针
的针尖的实际坐标(Tip3.x，Tip3.y)，第三测试轴回零；
步骤E15：计算第三探针的针尖与第三CCD相机的中心之间的偏移量(Tip3CCD.x，Tip3CCD.y)，Tip3CCD.x＝||-ΔL|，Tip3CCD.y＝|。
10.根据权利要求1-3任一所述的飞针测试机的校正方法，其特征在于：所述步骤E2包括如下步骤：
所述步骤E2包括如下步骤：
步骤E21：第四测试轴的第四CCD相机自动移动到所述镀铜孔的反面，第三CCD相机的中心在该镀铜的坐标是由测试软件计算出来的理论坐标值(SolderLInil-CCD3.x，CCD3.y)；
步骤E22：微调第四测试轴的位置，使第四CCD相机的中心对准该镀铜孔反面的中心，得到此时第四CCD相机的中心在所述镀铜孔的实际机械坐标(CCD4.x，CCD4.y)；
步骤E23：测试软件计算第四探针的针尖在第一测试轴的第一CCD相机中心的坐标位置(CCD4.x+ΔL-Tip4CCDinit.x，CCD4.y-Tip4CCDinit.y)；
步骤E24：第四探针自动移动到第一CCD相机的正前方，接着手动将第四探针放置在第一测试轴的第一CCD相机的焦距内；
步骤E25：微调第四测试轴的位置，使第一CCD相机的十字标靶中心对准第四探针的针尖，得到此时第四探针的针尖的实际机械坐标(Tip4.x，Tip4.y)，第四测试轴回零；
步骤E26：计算第四探针的针尖与第四CCD相机的中心之间的偏移量(Tip4CCD.x，Tip4CCD.y)，Tip4CCD.x＝||-ΔL|，Tip4CCD.y＝|；第三探针和第四探针(反面探针之间)在X方向上总行程SolderL，SolderL＝Tip3.x+Tip4.x。
一种飞针测试机的校正方法技术领域
[0001]本发明涉及一种印制电路板(PCB)测试设备的对针校正方法，特别涉及一种飞针测试机的校正方法。
背景技术
[0002]多轴飞针测试机由四个完全独立的移动测试针组成，在软件的控制下在被测PCB 板两面(正面2根探针反面2根探针)进行三维运动并接触到待测点，电测板卡通过给测试针施加一定的电压、电流，得到不同的测试信号，从而判断待测PCB板网络的通断情况。
[0003]飞针测试机(测试探针)在测试过程中要求测试轴有高速度、高精度、测试范围广的特点。飞针测试机测试的精度主要取决于对位的精度，由于有些PCB板的测试点并非完全
的圆形或方形，
这就给飞针测试机对位带来很大的难度。[0004]飞针测试机在实际测试之前，首先测试软件需要选取正反各两个对位点，然后需要每个探针下方的CCD相机的十字靶对准对位点的中心，但是CCD相机与探针存在一定的位置偏移量，虽然在机械装配时，CCD相机与探针之间有一个默认的偏移量，但是这个默认的偏移量与实际的偏移量还是存在一定的误差，而PCB板测试点比较小，测试点距离比较近，这个误差足以影响到探针扎针精度，很有可能扎不住测试点从而造成误测，故，需要进行对针校正。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一阵采用简单有效的步骤、在保证对针校正精度的情况下实现测试轴的快速校正的飞针测试机的校正方法。
[0006]本发明提供一种飞针测试机的校正方法，本飞针测试机设有第一测试轴、第二测试轴、第三测试轴、以及第四测试轴，其中，第一测试轴设有第一探针和第一CCD相机，第二测试轴设有第二探针和第二CCD相机，第三测试轴设有第三探针和第三CCD相机，第四测试轴设有第四探针和第四CCD相机，其中，第一探针和第二探针为在待测PCB板上的正面测试探针，第三探针和第四探针为在待测PCB板上的反面测试探针，本校正方法包括如下步骤：
[0007]第一步：取一具有多个镀铜孔的待测PCB板，在该PCB板上选取一个镀铜孔；
[0008]第二步：移动第一测试轴，得到第一CCD相机的中心相对于所述镀铜孔的实际机械坐标；根据第三CCD相机的中心相对此镀铜孔反面的理论机械坐标，微调第三CCD相机的位置，得到第三CCD相机的中心相对此镀铜孔的实际机械坐标；
[0009]第三步：第三CCD相机在X方向上平移距离ΔL，然后第一测试轴的第一探针移动到第三测试轴的第三CCD相机的焦距内，接着微调第一测试轴的位置，得到第一探针的针尖相对第三CCD相机中心的实际机械坐标；计算第一探针的针尖与第一CCD相机的中心之间的偏移量；
[0010]第四步：移动第二测试轴，得到该第二CCD相机的中心相对所述镀铜孔的实际机械坐标；然后第二测试轴的第一探针移动到第三测试轴的第三CCD相机的焦距内，接着微调第
说 明 书
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