一种PCB板功能测试治具及测试方法

技术领域

本发明涉及PCB测试的技术领域，特别涉及一种PCB板功能测试治具及测试方法。

背景技术

集成电路板是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。

而集成电路板的测试也是很复杂的，根据集成电路板内部实现的功能不同，测试方案的设计也是不相同的。通常的做法是将集成电路板与一组陪测用具（集成电路板控制的功能电子器件组合）连接好，再通过集成电路板依次向各个陪测用具发送控制指令，再通过查看集成电路板是否接收到正确的反馈信息以及陪测用具是否正常运行来判断该集成电路板上的功能是否正常。每次测试都需要将待测集成电路板重新与陪测用具一一对应连接好，再逐个的测试不同的功能控制电路，测试的步骤多、时间长，效率低下。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种PCB板功能测试治具，旨在解决现有技术中集成电路板测试的低效率化，使得多项测试结果的简单化，节约测试时间。

为实现上述目的，本发明提出的PCB板功能测试治具，包括下底座、设置在所述下底座上的上底座，依次间隔叠设所述上底座上的下层台、承载台和上层台；

所述下底座内设有至少一组陪测用具，所述下层台上设有与每组陪测用具对应的导电柱，所述导电柱的下端部穿过所述上底座并通过连接线与陪测用具电连接；

所述承载台活动设置在所述下层台的上方，其上设有供所述导电柱穿透的通孔，所述导电柱上端部插入其对应的通孔内；待测PCB板置于所述承载台上，待测PCB板的背面设有与所述通孔对应的接触焊点；

所述下层台以及待测PCB板上设有用于显示陪测用具工作状态的指示灯；

所述上层台位于所述承载台的上方，所述上底座上设有驱动所述上层台上下移动的压合驱动机构；所述压合驱动机构驱动所述上层台下移时，所述下层台与所述承载台接触并带动所述承载台下移，使得置于所述承载台上的待测PCB板的接触焊点与导电柱接触，连通待测PCB板与陪测用具的电路。

可选地，所述压合驱动机构包括呈L型设置的压合把手、联动体以及竖直杆；所述上底座上设置固定座，所述固定座的下端具有导向套；所述压合把手的短边端部与所述固定座的上端部枢接，其转角部与所述联动体的上端部枢接，所述联动体的下端部与竖直杆的上端部枢接，所述竖直杆的下端部穿过所述导向套并连接在所述上层台上。

可选地，所述上层台上设有弹簧开关，所述弹簧开关的下端部穿过所述上层台与待测PCB板的上表面相对设置；待测PCB板的上表面与所述弹簧开关下端部对应的位置设置开机键。

可选地，所述上层台的下表面设置多个缓冲柱。

可选地，所述缓冲柱的下端部的口径逐渐减小。

可选地，所述承载台上设有用于容置待测PCB板的放置坑位，每一所述放置坑位的一侧设有与其连通的凹坑。

可选地，所述放置坑位内至少一定位凸起，待测PCB板上设有与所述定位凸起对应的定位孔。

可选地，所述承载台的下表面设有多个均匀分布的导向柱，所述上底座上设有与所述导向柱对应的缓冲套，所述导向柱的下端部穿过其对应的缓冲套。

可选地，所述下底座具有容置腔，所述陪测用具置于所述容置腔内；所述上底座封盖在所述容置腔的腔口，且所述上底座一侧侧壁与所述容置腔的一侧腔壁转动连接。

本发明还一种提出了PCB板的功能测试方法，其包括如下步骤：

将待测PCB板置于上述PCB板功能测试治具中，使其与陪测用具连通；

接通电源时，检测待测PCB板是否处于测试环境，若处于测试环境，则触发待测PCB板的主控IC中烧录的测试固件执行测试工作；

测试时，由待测PCB板的主控IC根据各个陪测用具工作时返回的信号来点亮各指示灯，以供测试人员根据各指示灯的状态来判断待测PCB板的功能是否正常。

本发明技术方案通过将陪测用具设置在下底座内，并通过导电柱将各陪测用具的连接焊点引出至承载台的通孔内，再通过压合的方式来实现待测PCB板与陪测用具的接触电连接，能够替代待测PCB板与陪测用具之间的接线焊接，大大简化待测PCB板与陪测用具的连接过程，节约测试时间，提高测试效率。

同时，还能够根据测试需要，将多组陪测用具的连接焊点引出到承载台上，将多个待测PCB板，这样通过一次压合就能够实现多个待测PCB板与各自对应的陪测用具的同时连接，大大缩短待测PCB板与陪测用具的连接步骤，进一步提高测试效率。

且，通过设置用于显示陪测用具工作状态的指示灯，由此通过指示灯等将各项功能测试的结果以简单易见的形式体现出来，方便测试人员直接判断待测PCB板的好坏，降低测试失误的概率，同时保证测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明PCB板功能测试治具一实施例在测试前的结构示意图；

图2为本发明PCB板功能测试治具一实施例在测试时的结构示意图；

图3为本发明PCB板功能测试治具一实施例的正面示意图；

图4为本发明PCB板功能测试治具一实施例中上层台的结构示意图；

图5为本发明PCB板功能测试治具一实施例中上层台另一视角的结构示意图；

图6为本发明PCB板功能测试治具一实施例中承载台的结构示意图；

图7为本发明PCB板功能测试治具一实施例中下层台的结构示意图；

图8为本发明PCB板功能测试治具一实施例中下底座内部的结构示意图；

图9为一种智能玩具产品的PCB板的结构示意图。

附图标号说明：

100-下底座，100a-容置腔，110-第二指示灯，120-锁扣；

200-上底座，210-滑柱，220-固定座，220a-导向套；

300-下层台，310-第一导电柱；

400-承载台，400a-放置坑位，400b-通孔，400c-凹坑，410-导向柱，420-定位凸起；

500-上层台，510-弹簧开关，510a-弹簧开关的下端部，520-缓冲柱，530-第二导电柱，530a-第二导电柱的下端部，540-滑套；

600-压合驱动机构，610-压合把手，620-联动体，630-竖直杆；

700-固定板，710-颜色传感器，711-色块，720-红外传感器，730-陪测PCB板；

800- PCB板，810-第一指示灯，820-开机键。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种PCB板功能测试治具。

参照图1、4以及6-8，图1为本发明PCB板功能测试治具一实施例在测试前的结构示意图，图4为本发明PCB板功能测试治具一实施例中上层台的结构示意图，图6为本发明PCB板功能测试治具一实施例中承载台的结构示意图，图7为本发明PCB板功能测试治具一实施例中下层台的结构示意图，图8为本发明PCB板功能测试治具一实施例中下底座内部的结构示意图。

如图1、4以及6-8所示，在本发明实施例中，该PCB板功能测试治具包括下底座100、上底座200、下层台300、承载台400以及上层台500。

下底座100具有容置腔100a，该容置腔100a内设置有至少一组陪测用具。上底座200封盖在容置腔100a的腔口，下层台300设置在上底座200上。下层台300上设有与每组陪测用具对应的第一导电柱310，第一导电柱310的下端部穿过上底座200并通过连接线与陪测用具电连接。

承载台400活动设置在下层台300的上方，其上设有供第一导电柱310穿透的通孔400b，第一导电柱310上端部插入其对应的通孔400b内。待测PCB板置于承载台400上，待测PCB板的背面设有与通孔400b对应的接触焊点。

上层台500位于承载台400的上方，上底座200上设有驱动上层台500上下移动的压合驱动机构600。该压合驱动机构600驱动上层台500下移时，下层台300与承载台400接触并带动承载台400下移，使得置于承载台400上的待测PCB板的接触焊点与第一导电柱310接触，连通待测PCB板与陪测用具的电路。

在下层台300以及待测PCB板上还设置用于显示陪测用具工作状态的指示灯。

测试时，可将待测PCB板置于承载台400上，通过压合驱动机构600驱动上层台500下移向承载台400施压并带动承载台400下移，使得待测PCB板下表面的接触焊点与第一导电柱310接触，快速连通待测PCB板与陪测用具的电路，从而方便后续对待测PCB板的各个功能进行集中测试。

在本实施例中，通过将陪测用具设置在下底座100内，并通过第一导电柱310将各陪测用具的连接焊点通过第一导电柱310引出至承载台400的通孔400b内，再通过压合的方式来实现待测PCB板与陪测用具的接触电连接，能够替代待测PCB板与陪测用具之间的接线焊接，大大简化待测PCB板与陪测用具的连接过程，节约测试时间，提高测试效率。

同时，还能够根据测试需要，将多组陪测用具的连接焊点引出到承载台400上，将多个待测PCB板，这样通过一次压合就能够实现多个待测PCB板与各自对应的陪测用具的同时连接，大大缩短待测PCB板与陪测用具的连接步骤，进一步提高测试效率。

且，通过设置用于显示陪测用具工作状态的指示灯，由此通过指示灯等将各项功能测试的结果以简单易见的形式体现出来，方便测试人员直接判断待测PCB板的好坏，降低测试失误的概率，同时保证测试效率。

具体地，在本实施例中，该压合驱动机构600包括一呈L型设置的压合把手610、一联动体620以及一竖直杆630。上底座200的前侧上部设有固定座220，该固定座220的下端具有竖直设置的导向套220a。压合把手610的短边端部与固定座220的上端部枢接，其转角部与联动体620的上端部枢接，联动体620的下端部与竖直杆630的上端部枢接，竖直杆630的下端部穿过导向套220a并连接在上层台500上。

如图1-2所示，测试时，可通过逆时针扳动压合把手610，借助联动体620带动竖直杆630沿滑动套向下移动，驱动上层台500向承载台400移动并施压，带动承载台400相对下层台300下移，使得承载台400上的待测PCB板背面的连接焊点与下层台300上的第一导电柱310接触，从而接通待测PCB板与陪测用具之间的电路。

可选地，如图3-4所示，在本实施例中，上底座200上设有两竖直设置滑柱210，上层台500上设有两滑套540，两滑套540分别滑动套设在两滑柱210上。由此，提高上层台500滑动的稳定性。

如图4-5所示，在本实施例中，上层台500上还设有第二导电柱530，该第二导电柱530的上端部通过连接线与外部的电源连接，其下端部穿过上层台500并向下延伸。在待测PCB板的正面设有与第二导电柱530对应的连接焊点。由此，当上层台500压合在承载台400上时，可以令第二导电的下端部530a与待测PCB板正面的连接焊点接触，将待测PCB板与电源接通。将上层台500上抬时，可以快速将待测PCB板与电源断开，从而方便快速替换待测PCB板。

在上层台500上还设置弹簧开关510，该弹簧开关的下端部510a穿过上层台500与待测PCB板的上表面相对设置。在待测PCB板的上表面与弹簧开关的下端部510a对应的位置设置开机键820。当上层台500将待测PCB板背面的连接焊点与第一导电柱310压合在一起后，通过按压弹簧开关510可以闭合/断开开机键820，以此控制待测PCB板与陪测用具的电路通/断电，从而控制待测PCB板的功能测试过程。

可选地，在本实施例中，在上层台500的下表面设置多个缓冲柱520，该缓冲柱520由具有弹性的柔性材料制造而成，如硅胶。当上层台500压合在承载台400上时，缓冲柱520的下端部抵压在待测PCB板的四周边缘，使得待测PCB板紧贴在承载台400上，保证待测PCB板背面的接触焊点与第一导电柱310有效接触。同时，缓冲柱520还可以吸收上层台500与待测PCB板的接触的冲击动能，避免上层台500压伤待测PCB板。

在本实施例中，缓冲柱520的下端部设置为端面面积逐渐减小的锥状，以减小缓冲柱520与待测PCB板的接触面积，提高缓冲柱520施加在待测PCB板上的压强，使得测试时待测PCB板在承载台400上被固定地更加稳定。

如图6所示，在本实施例中，在承载台400上设置有与待测PCB板大小接近一致的放置坑位400a，由此以便于放置并固定放置在承载台400上的待测PCB板。通孔400b分布在放置坑位400a内，与待测PCB板背面的连接焊点相对应。

应当说明的是，放置坑位400a的数量可以根据需要进行设置，以此来适用不同强度的测试工作，保证测试效率。在本实施例中，放置坑位400a的数量设置为四个。对应地，下底座100的容置腔100a内的陪测用具也设置为四组，每组陪测用具的连接焊点均通过连接线和第一导电柱310引出至放置坑位400a内的通孔400b中，以便在测试时通过第一导电柱310与待测PCB板形成接触电连接。

在本实施例中，每一放置坑位400a的一侧设有与其连通的凹坑400c，以便于取放待测PCB板。

在本实施例中，每一放置坑位400a内设有两定位凸起420，待测PCB板上设有与定位凸起420对应的定位孔。由此通过两个定位凸起420和两个定位孔之间的卡合来防止待测PCB板被放置错方向。

在本实施例中，在承载台400的下表面四个角部分别设置导向柱410，上底座200上设有与导向柱410对应的缓冲套，导向柱410的下端部穿过其对应的缓冲套。导向柱410与缓冲套的配合能够为承载台400的上下移动起到导向作用，使得承载台400平稳移动。同时，缓冲套还能够平缓承载台400下移的运动趋势，避免第一导电柱310的上端部与待测PCB板背面产生冲撞而顶伤待测PCB板。

可选地，在本实施例中，在上底座200的后侧侧壁和下底座100的后侧侧壁设有铰链结构，上底座200和下底座100通过该铰链结构能够实现转动连接。由此，可以通过转动上底座200以开放下底座100的容置腔100a，从而方便陪测用具的更换和安装。

可选地，如图1所示，在本实施例中，在下底座100两侧侧壁前部设置有锁扣120，在上底座200上设有与锁扣120对应的扣片。由此可以通过锁扣120与扣片之间的配合将上底座200扣合在下底座100上，以封闭下底座100的容置腔100a腔口。

基于上述PCB板功能测试治具，本发明实施例还对应提供了一种PCB板功能测试方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1，将待测PCB板置于PCB板功能测试治具中，使其与各陪测用具连通。

步骤S2，接通电源，检测待测PCB板是否处于测试环境，若处于测试环境，则触发待测PCB板的主控IC中烧录的测试固件执行测试工作。

其中，陪测用具为根据实际测试需要定制而成，使得多个陪测用具可以模拟出一种特定环境，即测试环境。当接通电源后3s内，由待测PCB板的主控IC检测陪测用具反馈的特定信号，根据这些特定信号来判断当前待测PCB板是否处于测试环境。若处于测试环境，则直接触发待测PCB板的主控IC中烧录的测试固件执行测试工作。

步骤S3，测试时，由待测PCB板的主控IC根据各个陪测用具工作时返回的信号来点亮各指示灯，以供测试人员根据各指示灯的状态来判断待测PCB板的功能是否正常。

为便于理解，下面结合实例对测试治具和测试方法作进一步说明。

如图9所示，其为一种智能玩具产品的PCB板800，以该PCB板800作为待测PCB板，该PCB板800具备蓝牙通讯功能、颜色识别功能、障碍物感应功能、以及电机控制功能，其中，电机控制功能由主控IC和三个电机驱动IC组成，能够控制三个不同的电机运转。

在本实施例中，该PCB板800上设置两RGB灯珠作为第一指示灯810，用于显示蓝牙通讯功能、颜色识别功能、障碍物感应功能这三个功能是否正常。

在上底座200上设有三第二指示灯110，三个第二指示灯110的两端通过连接线连接在与控制电机的连接焊点对应的第一导电柱上，由此通过三个第二指示灯110替代三个电机。相比于驱动电机，指示灯能够使测试结果更直观，提高测试效率。

如图8所示，测试前，在下底座100的容置腔100a内设置4组陪测用具，每组陪测用具均包括固定板700、颜色传感器710和两相对设置的红外传感器720。颜色传感器710的感应侧的对面设置一红色的色块711。两红外传感器720的感应侧相对设置，使得两红外传感器720能够相互感应彼此。然后，再通过连接线将各组陪测用具的接口引导到各自对应的第一导电柱310上，再将上底座200封盖在下底座100上，将陪测用具封闭在容置腔100a内。

另外，针对蓝牙通讯功能，在下底座100的容置腔内还设置一陪测PCB板730，该陪测PCB板730在测试过程中会一直发射2.4G频率的蓝牙信号。

测试方法具体如下：

步骤1，将PCB板800放入测试治具并压合治具，将PCB板800与其对应的陪测用具和设置上底座200上的第二指示灯110之间的线路接通。

步骤2，按压弹簧开关510给PCB板800供电，检测PCB板800是否处于测试环境，若处于测试环境，则触发PCB板800的主控IC中烧录的测试固件执行测试工作。其中，检测PCB板800是否处于测试环境具体包括如下步骤：

步骤21，检测PCB板800上的蓝牙IC能否扫描到2.4GHz频率的信号。由于测试治具中设置有陪测PCB板730，其一直发射2.4G频率的蓝牙信号，当PCB板800上的蓝牙IC扫描到该信号时，则说明该PCB板800上的蓝牙测试功能正常。

步骤22，检测颜色传感器710检测的到的颜色是否为红色。由于颜色传感器710前方固定有红色的色块711，开机后颜色传感器710向色块发出白光并接收色块711反射回来的光来识别色块711的颜色并发出颜色信号给到PCB板800。由此，能够根据颜色传感器710是否检测到红色来判断颜色识别功能正常。

步骤S23，检测红外传感器720检测的数值是否为设定值。由于两红外传感器720是相对设置在固定板700上的，两者的距离固定可知的，以该距离为设定值。开机后，两红外传感器720检测各自相对对方的距离值，当两红外传感器720检测到距离值均为设定值时，则可以说明PCB板800的障碍物感应功能。

上述步骤S21-S23同时进行且在开机3s内完成，当PCB板800上的主控IC检测到蓝牙IC能够扫描到2.4G频率的蓝牙信号、颜色传感器710检测到红色、两红外传感器720检测到距离值均为设定值，则直接触发PCB板800的主控IC中烧录的测试固件执行测试工作。

上述“蓝牙IC能够扫描到2.4G频率的蓝牙信号”、“颜色传感器710检测到红色”、“两红外传感器720检测到距离值均为设定值”这三个条件构成一个特殊环境，该特殊环境作为测试环境，成品PCB板800在正常使用的情况下，基本上不会同时满足这3个条件，也就不会轻易触发测试固件工作。

另外，在本实施例中，测试固件和正式固件整合在一起，由此只需烧录一次固件就能达到测试和成品正常使用都适用的效果，不用烧录测试固件测试完后再烧录正式固件，提高生产效率，节约人工成本。而为避免成品使用中测试固件启动，干扰正常使用，通过设置特定的测试环境来限制测试固件的运行，避免此类问题的发生。

步骤3，测试固件执行测试工作时，由PCB板800的主控IC根据各个陪测用具工作时返回的信号来点亮各指示灯，以供测试人员根据各指示灯的状态来判断PCB板800的功能是否正常。具体包括如下步骤：

步骤31，主控IC接收到蓝牙IC、颜色传感器、红外传感器反馈的信号时，主控IC向两RGB灯发送点亮信号来点亮两RGB灯发出白光。由于触发测试固件执行测试工作需要PCB板800的蓝牙通讯功能、颜色识别功能、障碍物感应功能均正常的情况下才能够触发，因此，在触发测试固件执行测试工作后，可由主控IC直接向两RGB灯发送点亮信号来点亮两RGB灯发出白光，以供测试人员判断。

步骤32，由主控IC向电机驱动IC的向三个电机驱动IC发送控制信号，来使得电机驱动IC输出电压差到电机两端的连接焊点，以点亮连接在电机两端连接焊接的第二指示灯110。当三个第二指示灯110亮起时，说明PCB板800的电机控制功能正常。

测试时，测试人员可以通过直接观察三个第一指示灯810和两个第二指示灯110的点亮情况，若这五个指示灯均亮起，则说明该PCB板800的功能是好的，否侧则可以认为PCB板800的功能是坏的。

当检测完一个PCB板800后，再按压另一弹簧开关510，重新根据这三个第一指示灯810和两个第二指示灯110的点亮情况来判断当前测试的PCB板800的好块。以此类推，直至完成4个PCB板800的测试，再取出放入新的PCB板800进行测试。

本发明提供的测试治具和测试方法，测试时仅需把PCB板800放入测试治具内即可快速连接所有的测试线路，大大减少人员参与。测试过程中也仅需按压弹簧开关来依次测试，通过观察指示灯的情况即可判断PCB板800的好坏。每个PCB板800的测试时间仅需5s，完整测试四个PCB板800的时间也只需40s，测试步骤简单高效，能够大大提高PCB板800测试效率，为量产PCB板800减少大量的成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。