发明内容
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。
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:
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。
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。
具体实施方式
本发明提供一种飞针测试机的误差校正方法,飞针测试机是在X-Y轴上安装由电机驱动的可独立快速移动的探针,利用探针在Z方向的可控移动和固定在机器上的PCB板的镀铜孔进行接触,并进行电气测量的设备。
如图1所示为飞针测试机的局部结构示意图,本飞针测试机设有4个测试轴,分别为:第一测试轴10、第二测试轴(图未示)、第三测试轴30、以及第四测试轴(图未示),其中,第一测试轴10设有第一探针11和第一CCD相机12,第一CCD相机12用以拍摄第一测试轴10上的第一探针11在待测PCB板(印刷电路板)上的对位点的运动路径和坐标;同样,第二测试轴设有第二探针和第二CCD相机,第三测试轴30设有第三探针31和第三CCD相机32,第四测试轴设有第四探针和第四CCD相机。其中,第一探针11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。
本发明飞针测试机的误差校正方法,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板上选取一镀铜孔,该镀铜孔位于待测PCB板的右边。
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。
所述第二步包括如下具体步骤:
步骤B1:手动移动第一测试轴10,使第一CCD相机12的十字标靶中心对准该镀铜孔正面的中心,得到此时第一CCD相机12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30的第三CCD相机32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30的第三CCD相机32自动移动到此镀铜孔的反面。
步骤B4:对第三CCD相机32的位置进行微调,使第三CCD相机32的十字标靶中心对准该镀铜孔反面的中心,得到第三CCD相机32的中心的实际机械坐标(CCD3.x,CCD3.y)。
第三步:第三CCD相机32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11的针尖与第一CCD相机12的中心之间的偏移量。
所述第三步包括如下具体步骤:
步骤C1:第三测试轴30的第三CCD相机32在X方向上(向右)平移距离ΔL,飞针测试机的测试软件计算出第一探针11的针尖到第三CCD相机32中心的坐标位置(CCD1.x+ΔL-Tip1CCDinit.x,CCD1.y-Tip1CCDinit.y)。
步骤C2:第一测试轴10的第一探针11自动移动到第三测试轴30的第三CCD相机32的正前方,如图1所示。
步骤C3:手动向前移动,使第一测试轴10的第一探针11在第三测试轴30的第三CCD相机32的焦距内,如图2所示。
步骤C4:手动微调第一测试轴10的位置,使第三测试轴30的第三CCD相机32的十字标靶中心对准第一测试轴10的第一探针11的针尖,得到此时第一探针11的针尖实际机械坐标(Tip1.x,Tip1.y),第一测试者10回零。
步骤C5:根据第一CCD相机12的中心的实际机械坐标、第三CCD相机在X方向上平移的距离、以及第一探针11的针尖的实际机械坐标计算第一探针11的针尖与第一CCD相机12的中心之间的偏移量(Tip1CCD.x,Tip1CCD.y),其中,Tip1CCD.x=||Tip1.x-CCD1.x|-ΔL|,Tip1CCD.y=|Tip1.y-CCD1.y|。
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。
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相机自动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相机的十字标靶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:第二探针的针尖自动移动到第三测试轴的第三CCD相机的正前方;接着,手动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:手动微调第二测试轴的位置,使第三测试轴的第三CCD相机32的十字标靶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:根据第二CCD相机的中心的实际机械坐标、第三CCD相机在X方向上平移的距离、以及第二探针的针尖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(Tip2CCD.x,Tip2CCD.y)、以及计算第一探针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=||Tip2.x-CCD2.x|-ΔL|,Tip2CCD.y=|Tip2.y-CCD2.y|,CompL=Tip1.x+Tip2.x。
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。
所述第五步的内容为: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相机的十字靶标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相机的十字靶标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(反面探针之间)在X方向上的总行程SolderL,其中,Tip3CCD.x=||Tip3.x-CCD3.x|-ΔL|,Tip3CCD.y=|Tip3.y-CCD3.y|,Tip4CCD.x=||Tip4.x-CCD4.x|-ΔL|,Tip4CCD.y=|Tip4.y-CCD4.y|,SolderL=Tip3.x+Tip4.x。
所述第五步包括如下步骤:
步骤E1:第一测试轴的第一CCD相机自动移动到第三测试轴的第三CCD相机的正前方,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自动移动到第一测试轴的第一CCD相机的正前方,手动将第三探针放置在第一测试轴的第一CCD相机的焦距内,再手动微调第三测试轴的位置,使第一CCD相机的十字标靶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=||Tip3.x-CCD3.x|-ΔL|,Tip3CCD.y=|Tip3.y-CCD3.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;根据计算第四探针的针尖与第四CCD相机的中心之间的偏移量,并第三探针和第四探针在X方向上总行程。
所述步骤E1包括如下步骤:
步骤E11:第一测试轴的第一CCD相机自动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自动移动到第一测试轴的第一CCD相机的正前方。
步骤E13:手动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:手动微调第三测试轴的位置,使第一CCD相机的十字标靶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=||Tip3.x-CCD3.x|-ΔL|,Tip3CCD.y=|Tip3.y-CCD3.y|。
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:手动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=||Tip4.x-CCD4.x|-ΔL|,Tip4CCD.y=|Tip4.y-CCD4.y|;计算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。
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。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。