專利名稱：非接觸式測試與診斷電通路的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及非接觸式測試與診斷通過電路組件上的連接器的電通路的方法和裝置。
背景技術：
在制造過程中，需要測試電路組件(例如印刷電路板和多芯片模塊)的互連缺陷，例如斷路焊點、斷開的連接器、以及彎曲或未對齊的引線(例如引腳、焊球或彈性觸頭)。測試這些缺陷的一種方法是通過電容性引線框架測試。圖1和圖2圖示了電容性引線框架測試的一種示例設置。圖1圖示了包括集成電路(IC)封裝102和印刷電路板104的電路組件100。封閉在IC封裝中的是IC106。IC通過多根接合導線(bond wire)112、114被接合到引線框架的引線108、110。這些引線又被焊接到印刷電路板上的導電跡線。但是，注意引線108中之一并不焊接到印刷電路板，從而產(chǎn)生“斷路”缺陷。
位于IC封裝102之上的是電容性引線框架測試組件116。所示出的示例性測試組件116包括感應板118、接地面120和緩沖器122。該測試組件被耦合到交流(AC)檢測器124。第一接地測試探頭TP1被耦合到IC封裝的引線110。第二測試探頭TP2被耦合到IC封裝的引線108。第二測試探頭還被耦合到AC源126。
圖2示出了與圖1所示裝置等效的電路。在該等效電路中，CSense是感應板118和被感應的引線108之間所得的電容，CJoint是引線108和假定要焊接引線的導電跡線(在印刷電路板上)之間所得的電容。開關S代表所測試的引線的質(zhì)量。如果所測試的引線是好的，則開關S接通，并且AC檢測器所得的電容是CSense。如果所測試的引線是壞的，則開關S斷開，并且AC檢測器所得的電容是CSense*CJoint/(CSense+CJoint)。如果CSense遠大于任何可能的CJoint，那么壞的引線將導致AC檢測器得到接近CJoint的電容。因此，AC檢測器必需有足夠的精度來分辨CSense和CJoint。
在Crook等人的題為“Identification of Pin-Open Faults by CapacitiveCoupling Through the Integrated Circuit Package”的美國專利No.5,557,209中，以及Kerschner的題為“Capacitive Electrode System for Detecting OpenSolder Joints in Printed Circuit Assemblies”的美國專利No.5,498,964中，可以找到對電容性引線框架測試的更多更詳細的解釋。
多年來，各種因素干擾著電容性引線框架測試的成功。一個因素是在IC引線框架和測試器的感應板之間缺少電容性耦合。這個問題很大程度上根源于當前IC封裝及其引線框架的微型化，以及在引線框架和感應器板之間接地保護和散熱器的置入(其中一些在IC封裝之內(nèi))。“區(qū)域連接(area connection)”封裝也加劇了引線框架的微型化。在區(qū)域連接封裝中，封裝的引線框架被布置成封裝表面上的陣列，而非沿著封裝的邊成行布置。封裝區(qū)域連接的示例包括球柵陣列(BGA，在封裝表面上包括多個焊球的引線框架)和矩柵陣列(LGA，在封裝表面上包括多個被印制或絲印的觸點焊盤的引線框架)。區(qū)域連接封裝的優(yōu)點可能在于它們通常使得用于將封裝的IC耦合到其引線框架的信號跡線的長度最小。但是，其也可能干擾電容性引線框架測試，因為其有時難以將電容性引線框架測試器的感應板定位得足夠靠近其引線框架。還可能有這樣的問題，即只有有限的用于檢測目的的面積。
在Parker等人的題為“Integrated or Intrapackage Capability for TestingElectrical Continuity Between an Integrated Circuit and Other Circuitry”的美國專利No.6,087,842中公開了解決IC微型化的某些問題的一種方法。該專利教導了將電容性感應器布置在IC封裝內(nèi)部。如果小心地選擇了這種感應器的布置，那么就可以增加感應器和封裝的引線框架之間的電容性耦合，這部分是因為將電容性感應器布置在內(nèi)部可以避開IC封裝的屏蔽和散熱結構。
干擾電容性引線框架測試的成功的另一個因素是IC封裝上非信號引線與總引線的比例。隨著IC變得更加復雜并且在更高的頻率下運行，作為總引線一部分的非信號引線的比例已增大了。通常，非信號引線提供電源和接地連接，并且被冗余地并聯(lián)連接(在印刷電路板上、在IC封裝內(nèi)或者在IC自身內(nèi))。電容性引線框架測試并不是被設計來檢測這些引線上的斷路的。于是，IC引線的很大一部分可能會出現(xiàn)無法檢測到的斷路。
還有一個阻礙電容性引線框架測試成功的因素是插座安裝式IC封裝。這些封裝不直接安裝到板上，而是安裝在插座中，這些插座允許在制造了板之后再增加或替換封裝。這對測試增加了一層復雜度，因為板和封裝之間的正確連接要求板和插座之間的正確連接。如果封裝被置于插座中，那么通過在線測試(In-Circuit test)、邊界掃描測試(Boundary-Scantest)、電容性引線框架測試等等可以一次測試兩組連接(即板和封裝之間以及板和插座之間)。但是，所有這些技術都依賴于插入設備對斷路的覆蓋率的內(nèi)在可測試性；并且即使插入設備適于應用這些技術，也只有信號引線被充分測試，而冗余的電源和接地連接將僅僅被“粗略地”測試。如果插入設備可測試性不好，那么插入設備和插座都無法被充分測試。而且，插座容易被損壞，所以在制造、運輸、操縱、安裝到印刷電路板、測試期間，或者在將IC插入插座的過程中必須使損壞插座的機會最小。
阻礙電容性引線框架測試的成功的另一個因素是越來越多的連接器被增加到印刷電路組件上，例如邊連接器、母板連接器、子板連接器等。這些連接器具有易損的連接器引腳，它們在匹配期間以及在處于開放和未保護狀態(tài)時容易被彎曲或者損壞。連接器必須起作用，并且沒有例如斷路、短路或錯接的電通路的缺陷。連接器正變得更密集和更復雜，增加了在制造、操縱和測試期間出現(xiàn)印刷電路組件故障的可能。匹配這些更密集連接器所需要的力量很大，并可能容易地損壞或者毀壞錯位的連接器引腳、連接器與電路組件之間的連接點、或者電路組件。目前，自動化機械通常處理電路組件的制造、操縱和測試的大多數(shù)方面。但是，電路組件連接器的匹配與解除匹配通常手動地完成，這是由于所涉及的力和損壞的可能性。因此，希望在制造、操縱和測試期間限制對電路組件連接器的匹配與解除匹配，以避免損壞連接器和電路組件并且限制電路組件的手動處理，從而節(jié)約時間和成本。
因此，存在對測試通過印刷電路組件上連接器的電通路的方法和裝置的需要，其能夠被自動化，同時使損壞連接器或者電路組件的風險最小化、減小測試和操縱成本并增大測試和操縱吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
公開了一種能夠測試通過電路組件的電通路的連續(xù)性的設備。該設備可以包括非接觸式連接器測試探頭。該設備可以包括對電路組件的連接器進行測試的法拉第屏蔽電容性感應探頭。非接觸式連接器測試探頭可以用許多種方法制造，包括印刷電路板技術。
公開了一種測試通過電路組件的電通路的連續(xù)性的方法。該方法可以包括激勵電路組件的一個或者多個節(jié)點，將非接觸式連接器測試探頭容耦合到電路組件的連接器，并且通過耦合到非接觸式連接器測試探頭的測試器來測量電路組件的電特性，以判斷通過電路組件的電通路的連續(xù)性。


通過參照以下結合附圖的詳細說明，對本發(fā)明更完整的認識和許多伴隨的優(yōu)點將被更好地理解，同時將變得更加清楚，附圖中相似的標號指示相同或者相似的部件，其中圖1圖示了電容性引線框架測試的示例性設置；圖2圖示了電容性引線框架測試的示例性電路；圖3圖示了具有連接器的示例性電路組件的俯視圖；圖4圖示了用于測試電通路連續(xù)性的設備的示例性實施例，所述電通路通過具有連接器的電路組件；圖5圖示了用于測試電通路連續(xù)性的設備的示例性實施例，所述電通路通過與連接器匹配的電路組件，電容性引線框架測試設備耦合到此設備；圖6圖示了在測試的一部分期間圖5設備的等效電路；圖7圖示了為了匹配到連接器并且測試通過該連接器的電通路連續(xù)性的目的，如何將多個如圖1-6所示的測試設備安裝到印刷電路板或者其他基體上；圖8圖示了其上方具有法拉第屏蔽電容性感應探頭的電路組件連接器的示例性實施例的放大透視圖；圖9圖示了安裝到電路組件上的連接器的示例性實施例的剖視端面圖，該電路組件上方具有法拉第屏蔽電容性感應探頭并且電容性耦合到電容性引線框架測試組件；圖10圖示了安裝在具有法拉第屏蔽電容性感應探頭的電路組件上的連接器的另一個示例性實施例的剖視端面圖，該探頭具有將探頭與連接器的槽對準的定位導向，使得探頭定位在連接器上方；和圖11圖示了用于測試通過電路組件上連接器的電通路連續(xù)性的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式
Kenneth P.Parker等人于2003年10月9日遞交的題為“Methods andApparatus for Testing Continuity of Electrical Paths Through Connectors ofCircuit Assemblies”的、美國專利商標局序列號10/683,693的美國專利申請(代理案號No.10030864-1，以下簡稱′693申請)在此通過引用而被包含，其公開了如何判斷在通過插座或者其他連接器的多條電通路中的一條或多條中是否存在缺陷。
圖3和圖4中示出了上述專利申請中公開的一個示例性裝置。圖3圖示了電路組件400，其包括用于容納隨機訪問存儲器(RAM)模塊、母板、子板、存儲器卡等的連接器402、404、406。圖4圖示了用于測試通過電路組件400的連接器402、404和406的電通路連續(xù)性的設備300的第一示例性實施例。作為示例，設備300配置來測試通過如圖3所示的電路組件400上的連接器402、404和406的電通路。
設備300包括封裝302，封裝302包含用于電路組件400的不完整或者無任務電路系統(tǒng)，被測試的連接器402、404和406形成電路組件400的一部分。如果該設備包含無任務電路，則可以基于連接器402、404和406的結構設計來制造設備300，而無需知道電路組件400的功能設計。
封裝302設置有用于與被測試的連接器402、404和406的觸點匹配的多個觸點(標識為觸點A-L)。如圖4所示，封裝上的觸點可以包括球柵陣列(BGA)的焊球。觸點還可以采用連接矩柵陣列(LGA)、引腳或其他形式觸點(例如PBGA、TBGA、CBGA、CCGA、CLGA、HiTCE或者有機/層疊觸點)的形式。
與封裝302集成的測試感應器端口可以采用一種或者多種形式。例如，如圖4所示，測試感應器端口可以包括電容器板304和電阻性觸點306中的一種或者兩種。如果測試感應器端口包括電容器板，則該板可以采用外部電容器板的形式，或者如圖所示采用封閉在封裝302內(nèi)的電容器板304的形式，使得其可以使用封裝302作為電介質(zhì)而被耦合。
與封裝302集成(并且可能封閉在其中)的是多個無源電路元件(標識為電容器C1-C12)，它們并聯(lián)地耦合在封裝302上多個觸點A-L的各個觸點與測試感應器端口304、306之間。在圖4中，無源電路元件被示出為電容器，它們中的每一個都被耦合在封裝觸點的不同觸點與公共內(nèi)部電路節(jié)點308之間。但是，這些無源電路元件可以采用其他形式，例如電阻R1-R12(未示出)。
在圖4所示的設備實施例中，并聯(lián)電容器C1-C12的值基本上匹配。也就是說，電容器之間的相對變化(或者誤差ε)被保持為很小的值，例如0.5％。只要誤差ε很小，并且電容器接近的值與被測試插座的觸點之間的正常電容值相比很小，就不需要精確地控制電容器所接近的實際值。因此，例如如果被測試插座的觸點之間的正常電容值在1皮法(pF)左右，并聯(lián)電容器所接近的值可以是15毫微微法(fF)±0.25％，或者14.5fF±0.25％。但是，建?？紤]可能要求將并聯(lián)電容器的值保持在某個期望值之內(nèi)(例如15fF±5％)。與連接器電容的正常值相比并聯(lián)電容器的值可以被保持得很小，因此設備300插入到被測試的連接器402、404和406中將不會在插座的觸點之間增加很大的額外電容，這對于電路組件的某些測試是很重要的因素。
當設備300匹配到具有多個電耦合觸點A-L的連接器402、404或者406(例如具有冗余接地觸點的連接器)時，對電耦合觸點的激勵應當導致在測試感應器端口處得到N×C的電容(其中N是連接器的冗余觸點的數(shù)量，而C是設備的每個并聯(lián)電容器的值)。如果在通過冗余觸點的通路之一中存在斷路，那么在測試感應器端口處得到的電容將是(N-1)×C，電容的進一步減小歸因于額外的斷路。
但是，一個未解決的問題是“如果存在缺陷，與冗余觸點相關的缺陷在什么地方？”雖然上述專利申請′693公開了如何使用交叉的電容器組來診斷缺陷的位置，但用于終端缺陷位置的改進裝置將是所期望的。
Kenneth P.Parker等人于2003年11月6日遞交的題為“Methods andApparatus for Diagnosing Defect Locations In Electrical Paths of Connectors ofCircuit Assemblies”的、美國專利商標局序列號10/703,944的美國專利申請(代理案號No.10031191-1，以下簡稱′944申請)在此通過引用而被包含，并且其公開了如何通過使用耦合電容耦合一對或者多對連接器觸點來診斷缺陷的位置。
在圖5和6中以示例性實施例示出了′944專利申請的方法?！?44申請的方法和設備500與′693申請的方法和設備300相似，其具有封裝502、電阻性觸點508、測試感應器端口504和并聯(lián)耦合在封裝502上的多個觸點A-L與測試感應器端口504之間的多個電容器C1-CI。′944申請包括與封裝502集成(并且可能封閉在其內(nèi))的第二多個無源電路元件(電容器C13-C18)。第二多個無源電路元件的各個元件被耦合在封裝上多個觸點的各個觸點之間。例如，電容器C13被耦合在觸點A和B之間。雖然第二多個無源電路元件的無源電路元件在圖5被示出為電容器，但它們可以采用其他形式，例如電阻器。
為了防止設備500的無源電路元件從被測試的電路組件400拾取雜散電容，接地屏蔽506可以環(huán)繞這些元件。接地屏蔽506可以在其中有孔，元件觸點和其他信號線可以被路由穿過這些孔。接地屏蔽506可以被不同地配置，但在一個實施例中其包括通過多個導電通孔耦合的上和下接地面。
作為示例，設備500的測試感應器端口可以包括用于耦合到接地屏蔽506的電阻性觸點508。這樣，電容性引線框架測試組件510可以在觸點504處讀取設備500的電容(或者其他電特性)的同時將接地屏蔽506耦合到信號地。
現(xiàn)在假定如以上段落中所說明的那樣配置的設備500被用來測試電路組件400。為了準備好測試，設備500匹配到電路組件400的連接器402，如圖5所示。然后電容性引線框架測試組件510被耦合到設備500的測試感應器端口504。如圖所示，電容性引線框架測試組件510可以包括緩沖器512。
電路組件400的那些耦合到被測試連接器402的觸點A-L的節(jié)點，被耦合到多個測試探頭(例如探頭TP_1、TP_2、TP_3、TP_4、TP_5、TP_6、TP_7和TP_8)。對于連接器402的彼此聯(lián)動的觸點(例如被耦合到“地”的觸點B、D、F和H，以及被耦合到“電源”的觸點J和L)，只需要將單個測試探頭耦合到聯(lián)動節(jié)點。作為示例，圖5所示的測試探頭可以被包括在“針床(bed of nails)”測試裝置中。
在為測試準備好電路組件400后，激勵電路組件400的一個或多個節(jié)點(例如通過AC信號源600)，而電路組件的其他節(jié)點優(yōu)選地被接地(以減小噪音和無關信號拾取)。然后示例性測試序列可以以激勵節(jié)點602而開始，同時電路組件400的所有其他節(jié)點(例如節(jié)點604-608)接地。
在測試的此時，假定電容器C1、C2和C13的值為C1＝C，C2＝C，C13＝10C，則圖5中所示的裝置可以簡化為圖6所示的等效電路。
如果連接器402處于良好狀態(tài)，并且正確地耦合到節(jié)點602，那么節(jié)點602應當被短接到設備500的觸點A，并且節(jié)點604應當短接到設備500的觸點B。假定觸點B處的電勢為零，則在端口504處得到的電容應當?shù)扔贑±ε。作為示例，在端口504處得到的電容可以通過使用儀表700測量流過端口504的電流來獲得。
現(xiàn)在假定連接器402有故障，或者沒有被正確地耦合到節(jié)點602，使得在節(jié)點602和觸點A之間存在斷路。此斷路將導致一個小的電容與電容器C1串聯(lián)，從而減小在端口504處得到的電容。例如，如果C的值是15fF，并且由斷路貢獻的電容是1fF，那么在端口504處得到的電容將約為0.94fF。這種在節(jié)點504處得到的電容的變化(從15fF到0.94fF)如果可被電容性引線框架感應器510的靈敏度檢測到(并且如果大于ε)，那么就可被用來確定在觸點A的電通路中存在斷路。
現(xiàn)在假定連接器402有故障，或者沒有被正確地耦合到節(jié)點604，使得在節(jié)點604與觸點B之間存在斷路。在觸點B未接地的情況下，耦合電容C13現(xiàn)在與電容C2串聯(lián)。如果C13比C2大很多(例如大一個數(shù)量級，如圖6所示)，那么在端口504處得到的電容將近似為C1+C2(或者在圖6中為2×C)。
最后，假定連接器402有故障，或者沒有正確地耦合到節(jié)點602和604兩者，使得在觸點A和B兩者的電通路上都存在斷路。在此情況下，在端口504處得到的電容應當接近零。因此，如果在觸點A的電通路上存在斷路，那就難以評價在觸點B的電通路上是否也存在斷路。但是，單獨激勵節(jié)點602確實允許設備500提供一種用于診斷是否在觸點A“或者”觸點B的電通路中存在斷路的裝置。
對電路組件400的測試可以繼續(xù)激勵節(jié)點604，同時所有其他節(jié)點接地。注意，節(jié)點604是電耦合設備500的觸點B、D、F和H的接地面。如果連接器402處于良好狀態(tài)，并且被正確地耦合到節(jié)點604，那么節(jié)點604應當被短接到設備的觸點B、D、F和H，并且在端口504處得到的電容應當?shù)扔?C±4ε(假定電容器C1-C12的值等于C)。
現(xiàn)在假定連接器402有故障，或者沒有被正確地耦合到節(jié)點604，使得在節(jié)點604和各個觸點B、D、F和H之間存在一個或者多個斷路。對于每個斷路，在端口504處得到的電容都將減小。例如，如果在節(jié)點604和觸點B之間存在斷路，則在端口504處得到的電容將大致減小電容器C2的值。
與在激勵節(jié)點602時可以評價觸點B的電通路連續(xù)性的方法相似，在激勵節(jié)點604時可以在一定程度上評價觸點A、C、E和G的電通路連續(xù)性。
對電路組件400的測試可以繼續(xù)順序激勵連接到探頭TP3-TP8的節(jié)點。
雖然前面指出觸點A的電通路中的缺陷將導致對于觸點B的電通路是否也有故障的診斷不確定，但從多個節(jié)點的順序激勵所獲得的診斷結果可以以不同方式進行比較，這有可能消除診斷不確定。此外，對多個診斷結果的評價可以使人能夠判斷超級節(jié)點(例如電源或者接地面)中的缺陷是在設備500的某個觸點附近，還是更可能在某個測試探頭的附近(即，使得在設備500的多個觸點處注意到缺陷)。
圖7圖示了為了測試通過連接器1202的電通路連續(xù)性的目的，可以如何將多個如圖4-6所示的測試設備安裝到印刷電路板1206或者其他基體上，連接器1202對于用來制造測試設備的封裝技術而言(或者對于測試形狀不同于測試設備1208的連接器而言)太大了。印刷電路板1206可以包括信號路線，用于將被測試連接器1202的觸點路由到板上安裝的各個測試設備1208、1210的觸點。印刷電路板還可以包括(或者耦合到)用于將印刷電路板1206和測試設備1208、1210匹配到連接器1202的裝置1204。相同或者不同的測試組件1212、1214可以被用來讀取測試設備1208、1210的電容或者其他電特性?？梢耘c連接器402、404和406相似地進行連接器的測試方法。
雖然中請′693和′944的設備和方法提供了用于測試連接器及其與電路組件的連通性的示例性方法，但是這些方案增加了損壞連接器尤其是連接器引腳的機會。上述以及申請′693和′944中的測試技術要求將電容性感應板設備300、500、1204放置在非常接近連接器402、404、406或者1202的位置，并且更可能是將感應設備300、500、1204與連接器402、404、406或者1202相匹配。
將感應設備與連接器匹配，增加了電路組件的手動操縱，增加了損壞連接器、連接器的匹配引腳、連接器到電路組件的安裝或者電路組件自身的可能性。匹配感應設備與連接器還增加了操縱時間，這會減小測試吞吐量并且增大成本。如果無需將感應設備插入或者匹配到連接器就可以測試連接器，則可以實現(xiàn)連接器和斷路組件損壞、部件成本、工時和測試及操縱時間的減小。
圖8圖示了具有法拉第屏蔽感應探頭800的電路組件連接器802的示例性實施例的放大透視圖。法拉第屏蔽感應探頭800包括感應板814，其形成每個感應電容器的上半部分，而每個連接器引腳的頂部形成每個感應電容器的下板，所述感應電容器在功能上與圖4-6的C1-C12相似。此外，引腳間的雜散電容形成電容器耦合對C13、C14、C15、C16等，這是將信號耦合到電源和接地引腳所需要的，如同針對圖5-6的電容性引線框架測試設備的電容器C13-C18所討論的那樣。
感應板814被夾在頂部法拉第屏蔽板812和底部法拉第屏蔽板804之間。用電介質(zhì)將頂部和底部法拉第屏蔽籠板812和804與感應板814分開。底部法拉第屏蔽板804包含槽806以形成感應孔，將連接器802中的連接器引腳的頂部暴露到感應板814。頂部法拉第屏蔽板812可以包含用于感應觸點810的感應通孔。感應板814可以包括通孔，使得頂部和底部法拉第板812、804可以在觸點808處連接到地?；蛘撸烁袘?06和感應觸點810外，感應板814可以被單個法拉第屏蔽所環(huán)繞(由電介質(zhì)分開)。
探頭800可以用任何已知方法制造。例如，探頭800可以使用標準印刷電路板尺寸和制造方法來制造。例如，感應板814、電介質(zhì)816和屏蔽板812可以包括具有兩個銅側(cè)面的印刷電路板。屏蔽804和電介質(zhì)818可以是層疊到第一印刷電路板(包括層812、816、814)的單個的銅側(cè)面印刷電路板。標準印刷電路板通孔可以連接兩個屏蔽層812和804。標準印刷電路板通孔可以提供到感應板814的入口?？梢酝ㄟ^刻蝕或者印刷電路板技術按照樣式來產(chǎn)生圖案，以形成槽806?？梢酝ㄟ^將非導電材料粘貼或以其他方式安裝到底部屏蔽板804來形成定位導向850。許多其他制造探頭800的方法都是預料中的，而不會背離此處的教導。
圖9示出了上方懸浮有法拉第屏蔽感應探頭800的、安裝在電路組件400上的連接器802的剖視端面圖。此測試方法與上述針對圖5-6所教導的方法相似。作為示例，連接器引腳B通過與電路組件400的觸點604接觸的測試探頭TP_2接地。連接器引腳A在電路組件400上的觸點602處被激勵。通過將連接器引腳A的頂部連接到感應板814的電場力線來建立電容性耦合。可以通過孔806的寬度以及孔和感應板814在連接器引腳上方的高度來控制耦合的量。表示來自不期望來源(例如電路組件400上連接器802之下的電路跡線和裝置)的干擾的額外電場力線830，通過底板804和頂板812在感應板814的下方和上方都被法拉第屏蔽所阻擋?？赡苡猩倭看┻^孔的來自這些源的不期望的耦合，但這些耦合被孔的大小和引腳到感應板和板到感應板的距離比所削弱。這些因素可以由探頭800以及底部屏蔽板中槽806的形狀和大小所控制，以阻止不期望的耦合扭曲測量。
法拉第屏蔽感應探頭的設計必須選擇一定量的感應耦合，其產(chǎn)生所期望的感應耦合電容與引腳對耦合電容的比。因為連接器銷售商通常能夠提供其連接器設計中所固有的引腳對電容，或者此電容可以容易地確定，所以這個數(shù)字可以被用來確定所需要的感應電容，例如1/10引腳對電容。
可能希望確保感應孔806正確定位在將被感應的連接器的頂部上方。橫向偏移可能會部分解耦感應板814和連接器引腳之間的期望感應電容，并且允許來自外部源的不期望耦合。如圖10所示，大多數(shù)連接器具有導向槽或者鍵860以便于連接器兩半部分的對準和匹配。
因此，法拉第屏蔽感應探頭800的另一個實施例可以包括定位導向850，來幫助確保法拉第屏蔽感應探頭800在被測試連接器802的連接器引腳上方的正確對準。定位導向可以由例如塑料的非導電材料或者任何其他已知的非導電材料形成，以不會扭曲或者干涉電場840到感應板814的通路。
圖11圖示了使用圖8-10所示的設備來測量通過電路組件的電通路連續(xù)性的方法900。方法900從將法拉第感應探頭定位在電路組件的連接器上方(902)開始。此方法以對電路組件的一個或多個節(jié)點的激勵(904)而繼續(xù)，接著是對感應探頭的電特性的測量(906)。最后，將所測量的(多個)電特性與至少一個閾值進行比較(908)，來評價電路組件和連接器的一條或多條電通路的連續(xù)性。如果所測量的電特性是電容，那么電容可以利用以上參考圖1-7所教導的電容性引線框架組件來測量。
雖然此處已經(jīng)公開了特定實施例來舉例說明并教導本發(fā)明，但其他實施例也是意料之中的。例如，本測試技術提供測試電路組件的連續(xù)性、連接器和電路組件的接觸、以及連接器的內(nèi)部電連續(xù)性。在安裝到電路組件之前連接器自身的內(nèi)部電連續(xù)性也可以通過激勵連接器的觸點而非激勵電路組件的觸點來進行測試?？赡芟Ｍ趯⒋筮B接器、復雜連接器、具有內(nèi)部電路的連接器或者容易出故障的連接器安裝到印刷電路組件之前對它們進行測試。另一個實施例可以包括一個兩層板，其中孔804和感應板814共享同一層。另一個實施例可以包括具有可選擇孔的板，其中測試可以使用對正在測試的具體設備最恰當?shù)目椎慕M合。
此處的教導還可以用來執(zhí)行對連接器或者具有連接器的電路組件的除了電連續(xù)性之外的其他測試，例如判斷特定連接器在包括多于一個連接器的電路組件的特定連接器位置處的安裝，或者判斷連接器是否安裝在電路組件上的恰當方位處。除了感應孔以及感應與接地通孔外，法拉第屏蔽可以環(huán)繞感應板，而不是由頂部和底部屏蔽板制成。本非接觸式連接器測試探頭還可以用來激勵和測試具有有限入口的電路組件上的電路系統(tǒng)或者元件。雖然出于舉例說明目的，所公開的測量電特性是電容，但可以測量其他電特性，例如電感。此外，可以使用本發(fā)明的教導同時測試電路組件上的多個連接器的電連續(xù)性。所有上述測試方案都在這些教導的范圍內(nèi)，并且是發(fā)明人所預料到的。
雖然已經(jīng)出于舉例說明目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域技術人員將認識到各種修改、增加和替換都是可能的，而不會背離本發(fā)明的范圍和精神，產(chǎn)生仍然落在所附權利要求范圍內(nèi)的等價實施例。所附權利要求應該被理解為包括這些變化，除了被現(xiàn)有技術所限外。
權利要求
1.一種非接觸式測試探頭，用于測試通過電路組件的連接器的電通路連續(xù)性，所述非接觸式測試探頭包括具有感應孔的底部法拉第屏蔽板；頂部法拉第屏蔽板；和布置在所述頂部和底部法拉第屏蔽板之間的感應板。
2.如權利要求1所述的設備，其中所述非接觸式測試探頭被配置成與通過電路組件的所述連接器的電通路電容性耦合。
3.如權利要求2所述的設備，其中所述非接觸式測試探頭被配置成與測試器的電容性引線框架組件電容性耦合。
4.如權利要求1所述的設備，其中所述測試探頭包括法拉第屏蔽電容性感應板。
5.如權利要求1所述的設備，其中所述測試探頭還包括定位導向，用于幫助所述測試探頭在所述連接器的導向槽和連接器引腳上方定位。
6.一種非接觸式測試探頭，用于測試通過電路組件的連接器的電通路連續(xù)性，所述非接觸式測試探頭包括具有感應孔的底部法拉第屏蔽板；頂部法拉第屏蔽板；布置在所述頂部和底部法拉第屏蔽板之間的感應板；和定位導向，用于幫助所述測試探頭在所述連接器的導向槽和連接器引腳上方定位。
7.一種用于測試通過電路組件的連接器的電通路連續(xù)性的設備，所述設備包括配置成與所述連接器的連接器引腳電容性耦合的非接觸式測試探頭；和測試器，其配置來激勵所述電路組件上的節(jié)點，并且測量由所述電容性感應板所感應的所述連接器的電特性，所述節(jié)點耦合到通過所述電路組件的所述連接器的所述電通路。
8.如權利要求7所述的設備，其中所述測試器還配置來比較所述被測量的電特性與至少一個閾值，以評價通過電路組件的所述連接器的電通路連續(xù)性。
9.如權利要求7所述的設備，其中所述測試器還包括電容性引線框架組件。
10.如權利要求7所述的設備，其中所述非接觸式測試探頭還包括具有感應孔的底部法拉第屏蔽板；頂部法拉第屏蔽板；和布置在所述頂部和底部法拉第屏蔽板之間的感應板。
11.如權利要求7所述的設備，其中所述非接觸式測試探頭還包括定位導向，用于幫助所述測試探頭在所述連接器的導向槽和連接器引腳上方定位。
12.如權利要求10所述的設備，還包括布置在所述感應板和所述頂部及底部法拉第屏蔽板之間的電介質(zhì)。
13.一種制造用于測試連接器的非接觸式測試探頭的方法，所述方法包括形成頂部法拉第屏蔽板；在所述頂部法拉第屏蔽板上形成感應板；和在所述感應板上形成底部法拉第屏蔽板。
14.如權利要求13所述的制造用于測試連接器的非接觸式測試探頭的方法，還包括在所述感應板和所述頂部及底部法拉第屏蔽板之間形成電介質(zhì)層。
15.如權利要求13所述的制造用于測試連接器的非接觸式測試探頭的方法，使用標準印刷電路板制造技術。
16.一種測試通過電路組件上連接器的電通路連續(xù)性的方法，包括將所述連接器的引腳電容性耦合到非接觸式測試探頭；激勵所述連接器的一個或多個節(jié)點；測量電特性；和比較所述被測量的電特性與至少一個閾值，以評價通過所述連接器的電通路的連續(xù)性。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述被測量的電特性是電容。
18.如權利要求16所述的方法，其中所述被測量的電特性是通過電容性引線框架組件被測試的。
19.如權利要求16所述的方法，其中所述非接觸式測試探頭包括法拉第屏蔽感應板。
20.如權利要求19所述的方法，其中所述非接觸式測試探頭還包括定位導向，用于幫助所述非接觸式測試探頭與所述連接器的槽對準。
21.一種測試通過電路組件的電通路連續(xù)性的方法，包括將非接觸式測試探頭定位在所述電路組件的連接器上方；激勵所述電路組件的一個或多個節(jié)點；測量電特性；和比較所述被測量的電特性與至少一個閾值，以評價通過所述電路組件的電通路的連續(xù)性。
22.如權利要求21所述的方法，其中所述被測量的電特性是電容。
23.如權利要求21所述的方法，其中所述被測量的電特性是通過電容性引線框架組件被測試的。
24.如權利要求21所述的方法，其中所述非接觸式測試探頭包括法拉第屏蔽感應板。
25.如權利要求24所述的方法，其中所述非接觸式測試探頭還包括定位導向，用于幫助所述非接觸式測試探頭與所述連接器的槽對準。
26.一種確定通過帶連接器的電路組件的電通路連續(xù)性的方法，包括激勵所述電路組件的一個或多個節(jié)點；通過將法拉第屏蔽的非接觸式測試探頭電容性耦合到所述連接器的連接器引腳，來測量所述電路組件的一個或者多個電特性；和使用一個或者多個所述被測量的電特性來評價通過所述電路組件的電通路的連續(xù)性。
27.如權利要求26所述的方法，其中所述法拉第屏蔽的非接觸式測試探頭還包括定位導向，用于確保所述測試探頭通過所述連接器中的槽導向而在所述連接器引腳上方定位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠測試通過電路組件的電通路的設備。該設備可以包括用于對所述電路組件的連接器進行測試的非接觸式連接器測試探頭。還公開了一種測試通過電路組件的電通路的連續(xù)性的方法。在該方法中，激勵電路組件的一個或者多個節(jié)點，將電路組件上連接器的連接器引腳電容性耦合到非接觸式連接器測試探頭，并且通過耦合到非接觸式連接器測試探頭的測試器來測量電特性，以判斷通過電路組件的電通路的連續(xù)性。
文檔編號G01R31/04GK1690723SQ20051000513
公開日2005年11月2日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權日2004年4月28日
發(fā)明者肯尼思·P·帕克, 克里斯·R·雅各布森, 邁倫·J·施奈德 申請人:安捷倫科技有限公司