专利名称：电测试器设置和校准装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于包括多个测试模块的电子测试机的设置和校准的设备和方 法，其中每一测试模块具有用于测试电子组件的多个触点。
背景技术：
电子测试机的设置和校准已知为一项困难且耗时的任务。通常，设置和校准过程 包括以下任务中的一者或一者以上触点对准和校验、电压源校准和校验、电流源校准和校 验、绝缘电阻(IR)泄漏测量校准和校验，以及源和测量补偿。目前已知通过上部触点对准工具使用软件对准来执行对准校验，所述上部触点对 准工具使用测试板中的一排零件和触点检查来使对准测量自动化，但此工具对被动台不起 作用。还已知通过手动使用数字电压计(DVM)来测量电压和电流而执行源校验，其为劳动 密集型举措，因为必须通过导线和写下的测量值来手动探测每一触点。已知通过在具有连 接到电缆中的精密电阻器的系统上测试测量卡而执行针对泄漏的测量校验。这是一项需要 精密电阻器多次交换(借助实例而非限制，例如对于具有64个通道和4个范围的系统为 256次)的耗时的任务。手动记录测量的结果。此方法不隔离地测试测量卡，而是包括来自 源的噪声和电压电平误差。已知通过将零件手动插入到测试板中而执行针对补偿的测量校 验，(例如)以便执行零件存在触点检查校验或电容与耗散测量校验(CD)。已知执行针对 校准的测量校验需要技术人员可以接近电子测试机以便连接测试电缆和器具。一端口通常 连接到执行校准的外部计算机。这是一项半自动任务，其需要技术人员在校准序列期间交 换大量电缆。

发明内容
由于接线可能是故障的主要来源，所以将需要提供一种快速方式来检查接线是否 交叉或处于不良条件中，或检查电子测试机中的任何电缆中断。还将需要提供一种用于隔 离地检查测量卡的准确性的过程。将进一步需要直接从国家工业标准测试(NIST)校准的 “吉时利(Keithley) ”源发源电流以隔离地测试测量卡。如本文中所描述，电子测试机包括多个测试模块。每一测试模块可定位于从相关 联中心轴线延伸的有角度间隔的径向线上且可具有用于测试电子组件的多个触点对。一种 用于所述电子测试机的电测试设置和校准的设备和方法包括板，所述板每轨道具有至少一 个电极或触点，所述至少一个电极或触点可在测试位置之间移动以将测试装置选择性地以 电方式插入于任一触点对之间。所述设备和方法还包括控制程序。测试装置可选自由伏特 计、电流计、精密电流源、精密电压源、校准电阻器和校准电容器组成的群组。借助实例而非 限制，校准电阻器可为国家工业标准测试(NIST)可追溯电阻器或稳定参考电阻器，且校准 电容器可为国家工业标准测试(NIST)可追溯电容器或稳定参考电容器。控制程序经由板 而执行至少一个测试功能。测试功能可选自由对准校验、电压/电流源校验、绝缘电阻(IR) 泄漏测量校验、零件存在触点检查校验、电容与耗散(CD)测量校验、IR/CD补偿和IR/CD校
4准组成的群组。在结合附图阅读以下描述时，所属领域的技术人员将了解本发明的这些和其它应用。


本文的描述参照附图，附图中相同参考标号贯穿若干视图指代相同零件，且其 中图1是经切割到校准板或盘中的多个径向槽中的一者的简化横截面详图；图2是经切割到校准板或盘中的多个径向槽的简化透视图，其中前部 (foreground)中的四个径向槽测试校准板或盘的外部四个轨道，且后部(background)中 的四个径向槽测试校准板或盘的内部四个轨道；图3是校准板或盘在安装于电子测试机中时的顶部的简化平面图，其中同轴电缆 可用于上部/下部电极/触点布缆；图4是下部电极/触点的简化透视图，其中顺从电极(compliant electrode)/触 点突出到盘外以接触单一下部电极/触点；图5是上部电极/触点的简化透视图，其中触点的定位较为重要因此校准板或盘 可用于触点对准测试；图6是具有至少一个测试模块的电子测试机的简化透视图，每一测试模块具有用 于测试由组件测试板载运于测试位置之间的电子组件的多个触点对；图7是生产测试板的详细横截面透视图，所述生产测试板可在测试位置之间移动 以将待测试的电子组件选择性地以电方式插入于电子测试机的相对的上部与下部触点对 之间；图8是上面安装有校准板或盘的电测试设置和校准设备的简化横截面视图，所述 校准板或盘具有至少一个测试电极或触点，所述至少一个测试电极或触点可在测试位置之 间移动以将测试装置选择性地以电方式插入于电子测试机的相对的上部与下部触点对之 间；以及图9是说明所述多个测试电极或触点的简化电气图，所述多个测试电极或触点可 在与校准板或盘的旋转相关联的测试位置之间移动以将测试装置选择性地以电方式插入 于电子测试机的相对触点对之间。
具体实施例方式简要地参看图6和图7，电子测试机10具有测试模块12的至少一个上部触点14 和至少一个下部触点16。每一测试模块12可定位于从相关联中心轴线延伸的有角度间隔 的径向线上，且具有用于测试电子组件的多个触点对14、16。生产测试板或盘50包括多个 凹穴52。每一凹穴52可将电子组件54载运到测试位置26，以便以电方式插入于电子测试 机10的测试模块12的上部触点14与下部触点16之间，以对电子组件54执行一个或一个 以上测试。测试板50绕中心轴线旋转以将电子组件54转移到与不同测试模块12的对应 的上部触点14和下部触点16相关联的测试位置26，以及从测试位置26转移电子组件54。 应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，触点对14、16可经定位以在待测试的电组件装
5置54的相对端上接触(如图7和图8中所说明)，或可经定位以在待测试的电子组件54的 单一侧面上接触，其视电子组件装置的配置而定。并且，生产测试板或盘50经配置以在所 述板的相对侧面上呈现第一电极36和第二电极38(如图2和图8中所说明)，或可经配置 以在板50的单一侧面上呈现第一电极36和第二电极38，其视待测试的触点对14、16的配 置而定。现参看图1到图5和图8，电测试设置和校准设备20可包括具有至少一个测试电 极或触点24的校准板或盘22，所述至少一个测试电极或触点24可在测试位置26之间移 动，以将测试装置28选择性地以电方式插入于电子测试机10的触点对14、16之间。测试 装置28可选自由伏特计、电流计、精密电流源、精密电压源、校准电阻器和校准电容器组成 的群组。校准电阻器可为国家工业标准测试(NIST)可追溯电阻器或稳定参考电阻器。校 准电容器可为国家工业标准测试(NIST)可追溯电容器或稳定参考电容器。控制程序经由 板22执行至少一个测试功能。测试功能可选自由对准校验、电压/电流源校验、绝缘电阻 (IR)泄漏测量校验、零件存在触点检查校验、电容与耗散(CD)测量校验、IR/CD补偿和IR/ ⑶校准组成的群组。可提供查找表以补偿由测试装置28所引起的将限制准确性的偏移。 抵抗轨道到轨道变化的稳健性可有助于简化装置的设计、制造和成本。校准板22可包括旋转轴线，所述旋转轴线可与电子测试机10的与所述多个测试 模块12相关联的中心轴30同轴对准以用于绕所述旋转轴线旋转到不同角位置。如果需要， 校准板22可与中心轴30啮合以用于驱动校准板22绕一轴线旋转到不同角位置以便选择 性地依次对准触点对14、16以用于测试。所述至少一个测试电极或触点24可有角度且径 向地与同待测试的所述多个测试模块12中的每一者的每一测试位置26相关联的触点对对 准。多个轨道32定位于板22上。测试电极24可绕板22的旋转轴线以均勻角间隔隔 开。所述至少一个电极或触点24可包括与每一轨道32相关联的单一连线触点34。每一 连线触点34包括彼此电隔离的第一电极36和第二电极38。连线触点34可定位于所述板 上，以使得每次仅单一连线触点34正接触电子测试机10的触点对14、16。为了减少测试期 间的电干扰，四个径向槽可形成于板22的两个在直径上相对的侧面上，其中存在八个轨道 32。第一组四个槽可测试板22的四个轨道32(借助实例而非限制，例如四个外部轨道32)， 且第二组四个槽可测试板22的四个轨道32 (借助实例而非限制，例如四个内部轨道32)。连接器40安装到板22，如图3中所展示。第一电极36可彼此电连接且连接到连 接器40的内部和外部导体中的一者。第二电极38可彼此电连接且连接到连接器40的内 部和外部导体中的另一者。如在图9的简化电气图中最佳看出，第一电极36彼此电连接且 连接到连接器40的内部和外部导体中的一者。第二电极38彼此电连接且连接到安装到校 准板22的连接器40的内部和外部导体中的另一者。连接器40将第一电极36和第二电极 38连接到可定位于电子组件测试机10外部的测试装置28。借助实例而非限制，测试台42位于每四个连线触点34之间，以使得测试台42之 间存在三个连线触点34。在板22按均勻角间隔转位时，使当前处于测试中的连线触点34 脱离与触点对14、16的啮合，且使另一连线触点34移动成与待测试的不同触点对14、16啮 合。可使板22旋转360度以用于测试200个经组合的连线触点34和测试台42。揭示用于电子组件测试机10的设置和校准的方法或过程。电子测试机10包括测试模块12的多个触点14。每一测试模块12具有用于测试电子组件的多个触点对14、16。 所述过程或方法可包括定位用于旋转移动的校准板22以将至少一个电极24定位于测试位 置26之间以选择性地如上文所描述以电方式将测试装置28插入于触点对14、16之间。所 述方法或过程还可包括通过控制程序经由板22执行至少一个测试功能，同样如上文所描 述。所述方法或过程还可包括通过查找表值补偿由测试装置28所引起的将会限制准确性 的偏移。抵抗轨道到轨道变化的稳健性可有助于简化装置28的设计、制造和成本。所述方法或过程可包括驱动板22绕一轴线旋转到不同角位置以便选择性地使触 点对14、16与所述至少一个电极24依次对准以用于测试。所述过程可使所述至少一个测 试电极24有角度且径向地与同待测试的所述多个测试模块12中的每一者的每一测试位置 26相关联的触点对14、16对准。借助实例而非限制，总共八个轨道32可形成于板22上，其 中测试电极24绕板22的旋转轴线以均勻有角度间隔的间隔按每1.8°间隔开。所述过程 可包括在板22上将第一电极36和第二电极38彼此电隔离以界定与每一轨道32相关联的 单一连线触点34。连线触点34如果(例如)位于板22上，那么使得每次仅单一连线触点 34正接触电子测试机10的触点对14、16。如图9中最佳地看出，第一电极36可彼此电连接且连接到安装于板22上的连接 器40的内部和外部导体中的一者。第二电极38可彼此电连接且连接到连接器40的内部 和外部导体中的另一者。借助实例而非限制，测试台42可位于对应于7. 2°的旋转的每四 个连线触点34之间，以使得测试台42之间存在三个连线触点34。所述过程可包括使板22 按1. 8°转位，以使得当前处于测试中的连线触点34脱离与触点对14、16的啮合，且使另 一连线触点35移动成与待测试的不同触点对14、16啮合。使板22旋转360°的过程测试 200个经组合的连线触点34和测试台42。校准板或盘22是提供一种自动方式以将装置28以电方式插入于上部/下部(U/ L)触点对14、16之间的机电机构。经以电方式插入于上部/下部(U/L)触点14、16之间 的装置28可选自上文所提及的计量表和装置。通过适当的支持软件，校准板或盘22可将 一周的系统检验减少为数小时。根据本发明的一实施例的装置20可用于子系统检验、校准 和系统/布缆测试。根据本发明的一实施例的装置20可通过在上部/下部触点14、16之 间使用精密电阻器来校准IR泄漏测量值而简化场校准。根据本发明的一实施例的装置20 可通过软件支持而执行对准校验。如果需要，软件可指定调整哪一根螺钉以及需要将所述 螺钉调整多少。根据本发明的一实施例的装置20可通过将国家工业标准测试(NIST)可追 溯电流/电压计连接到尼尔-康塞曼插刀(bayonet NeilI-Concelman, BNC)连接器40并 使所述板转位360度以个别地将每一触点对呈现到计量表而执行电压/电流源校验。通用 接口总线(GPIB)用以俘获数据，且软件将结果输出到电子数据表。可通过使BNC 40的内 部/外部导体一起短接而以根据本发明的一实施例的装置20来测试布线，接着随着校准板 或盘22旋转可针对电流汲取(current draw)而扫描所有通道，以确定是否存在布线问题。 查找表可补偿由测试装置所引起的将限制准确性的偏移。抵抗轨道到轨道变化的稳健性可 有助于简化装置的设计、制造和成本。针对绝缘电阻泄漏，可以两种方式执行测量校验。首先，可将精密电阻器或标准电 容器(standard cap)放置于BNC 40上以与精密电压源电连通，使得在精密电阻器的一端 接地的情况下，可使用自动化来校验系统绝缘电阻(IR)性能。其次，为了在隔离中测试测
7量(ME)卡的测量值，精密电流可直接从国家工业标准测试(NIST)校准的“吉时利”源引入 ME卡中。可基于在绝缘电阻(IR)、零件存在触点检查和电容与耗散(CD)的测量校验期间 获得的值来执行补偿。BNC 40提供一种将标准电容器或精密电阻器跨越触点14、16放置的 简易方式。通过连接到BNC 40的适当的支持电硬件，可在盘22的三次旋转中使开路/短 路/标准补偿自动化。可基于在绝缘电阻(IR)、零件存在触点检查和电容与耗散(CD)的测 量校验期间获得的值来执行校准。替代于将校准仪器具插入电子组件测试机10的背部中， 测试器具28可直接连接到盘22且减小误差或错误的可能性。精密电阻器可插入到盘22 上，且用以校准电子测试机源和测量单元。以高效的方法和工具来检修、维护和校准电子测 试机的系统的能力缩短了与电子测试机系统相关联的任何停工时间以及与执行任务相关 联的劳动时间。可基于在触点对准检查期间获得的值来执行对准，其中可使校准板22微步 进经过触点对14、16，以告知测试电极26何时处于与电子测试机10的触点对14、16的电啮 合中。可记录角位置并将其转化成在电子测试机10的所述特定测试台处所需的对触点对 14、16的任何物理调整。在一个实施例中本发明为校准板22，其具有预定数目的轨道32和以预定角间隔 隔开的连线电极24、36、38或触点34。借助实例而非限制，总共可提供八个具有每1. 8度隔 开的连线电极36、38或触点34的轨道32，其中每一轨道32具有单一连线电极36、38或触 点34。在此实例中，总共可存在八个连线电极36、38，从而针对每一轨道32界定一个触点 34。每一连线电极36、38位置具有彼此电隔离的第一或下部电极36和第二或上部电极38。 连线电极36、38放置于校准板22上，以使得每次仅单一连线电极36、38或触点34正接触 电子测试机10的上部触点14、16。在此实例中，BNC连接器40安装到校准板22。八个上部 电极38可彼此电连接且连接到BNC 40的内部和外部导体中的一者。八个下部电极36可 彼此电连接且连接到BNC 40的内部和外部导体中的另一者。可根据本发明的一个实施例 而提供自动化。在此实例中，在上部触点14、16下方，每四个触点34或每7. 2度可提供一 测试台，因此测试台之间存在三个触点34。在使校准板22转位1. 8度时，当前处于测试中 的连线电极36、38或触点34脱离与电子测试机10的触点14、16的电啮合，且新的连线电 极36、38或触点34在电子测试机10的不同触点14、16下方移动并进入与不同触点14、16 的电啮合中。借助实例而非限制，可使校准板22旋转360度，以使得可测试电子测试机10 的两百个触点14、16中的每一者。虽然已结合某些实施例描述本发明，但应理解，本发明并不限于所揭示的实施例， 而是相反，本发明希望涵盖所附权利要求书的范围内所包括的各种修改和等效布置，所述 范围应被赋予最广泛的解释以便涵盖如法律准许的所有此类修改和等效结构。
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权利要求
一种电子测试机，其具有定位于从中心轴线延伸的有角度间隔的径向线上的多个测试模块，每一测试模块具有用于测试电子组件的多个触点对，所述电子测试机的特征在于用于电测试设置和校准的设备，其包含板，其具有至少一个测试电极，所述至少一个测试电极可在测试位置之间移动以将测试装置以电方式选择性地插入于触点对之间，所述测试装置选自由伏特计、电流计、精密电流源、精密电压源、校准电阻器和校准电容器组成的群组；以及控制程序，其经配置以经由所述板执行至少一个测试功能，所述测试功能选自由对准校验、电压/电流源校验、绝缘电阻(IR)泄漏测量校验、零件存在触点检查校验、电容与耗散(CD)测量校验、IR/CD补偿和IR/CD校准组成的群组。
2.根据权利要求1所述的电子测试机，其进一步包含所述板具有旋转轴线，所述旋转轴线与所述中心轴线同轴对准以用于绕所述旋转轴线 旋转到不同角位置，以便选择性地使所述至少一个测试电极与不同触点对依次对准以用于 测试。
3.根据权利要求1所述的电子测试机，其中所述至少一个测试电极可有角度且径向地 与同待测试的所述多个测试模块中的每一者的每一测试位置相关联的触点对对准。
4.根据权利要求1所述的电子测试机，其进一步包含多个轨道，其位于所述板上，且所述测试电极绕所述板的所述旋转轴线以均勻角间隔隔开。
5.根据权利要求4所述的电子测试机，其中所述至少一个电极进一步包含单一连线触点，其与每一轨道相关联，每一连线触点具有彼此电隔离的第一电极和第 二电极，且位于所述板上使得每次仅所述单一连线触点正接触所述电子测试机的待测试的 触点对。
6.根据权利要求5所述的电子测试机，其进一步包含连接器，其安装到所述板，所述第一电极彼此电连接且连接到所述连接器的内部导体， 所述第二电极彼此电连接且连接到所述连接器的外部导体。
7.根据权利要求5所述的电子测试机，其进一步包含测试台，其位于每四个连线触点之间，使得邻近测试台之间存在三个连线触点；且其中 在所述板按所述均勻角间隔转位时，使当前处于测试中的连线触点脱离与触点对的啮合， 且使另一连线触点移动成与待测试的不同触点对啮合。
8.根据权利要求7所述的电子测试机，其中将所述板旋转360度测试200个连线触点/测试台。
9.根据权利要求1所述的电子测试机，其进一步包含 查找表，其用以补偿由所述测试装置所引起的偏移。
10.根据权利要求1所述的电子测试机，其中所述板进一步包含 总共八个轨道，其位于所述板上，其中测试电极以每1. 8度隔开。
11.一种用于电子测试机的设置和校准的方法，所述电子测试机具有位于从中心轴线 延伸的有角度间隔的径向线上的多个测试模块，每一测试模块具有用于测试电子组件的多 个触点对，所述方法包含定位用于相对于待测试的所述测试模块绕旋转轴线旋转移动的板，以便选择性地将至 少一个电极定位于多个测试位置的一者处以选择性地以电方式将测试装置插入于触点对 之间；从由伏特计、电流计、精密电流源、精密电压源、校准电阻器和校准电容器组成的群组 中选择待插入的所述测试装置；通过控制程序经由所述板执行至少一个测试功能；以及从由对准校验、电压/电流源校验、绝缘电阻(IR)泄漏测量校验、零件存在触点检查校 验、电容与耗散(CD)测量校验、IR/CD补偿和IR/CD校准组成的群组中选择待执行的所述 测试功能。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含驱动所述板绕所述旋转轴线旋转到不同角位置，以便选择性地使所述至少一个电极与 不同触点对依次对准以用于测试。
13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含使所述至少一个测试电极有角度且径向地与同待测试的所述多个测试模块中的每一 者的每一测试位置相关联的触点对对准。
14.根据权利要求11所述的方法，其中使所述至少一个电极对准进一步包含在所述板上，将第一电极与第二电极彼此电隔离以界定单一连线触点，所述单一连线 触点与所述板的每一轨道相关联且位于所述板上以使得每次仅所述单一连线触点正接触 所述电子测试机的待测试的触点对。
15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含通过查找表来补偿由所述测试装置所引起的偏移。
全文摘要
一种电子测试机包括多个测试模块，其每一者具有用于测试电子组件的多个触点对。一种用于所述电子测试机的电测试设置和校准的设备和过程包括板，所述板每轨道具有至少一个触点，所述至少一个触点可在测试位置之间移动以将测试装置以电方式选择性地插入于任一触点对之间。控制程序可经由所述板执行至少一个测试功能。
文档编号G01R31/00GK101978276SQ200980109893
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月6日 优先权日2008年3月21日
发明者布兰登·J·麦柯里, 斯潘塞·B·巴雷特, 肯尼思·V·阿尔蒙特 申请人:电子科学工业有限公司