專利名稱：聯(lián)合測試系統(tǒng)和采用這種系統(tǒng)的測試方法
本申請參照、引用以下申請并根據35U.S.C.§119要求以其作為優(yōu)先權早先于1998年10月13日提交給韓國工業(yè)產權局的題為“聯(lián)合測試系統(tǒng)和采用這種系統(tǒng)的測試方法”(“Unified Test System and TestMethod using the same”)且正式給定序號為98-42751的申請。
本發(fā)明涉及一種硬盤驅動器制造方法，更具體地講是涉及一種用于測試印刷電路板組件(PCBA)性能的聯(lián)合測試系統(tǒng)以及一種采用該系統(tǒng)的測試方法。
在制造用作計算機的輔助存儲裝置的硬盤驅動器的方法中，ICT(電路內測試)方法和FCT(電路功能測試)方法被用于測試PCBA的性能。
在ICT方法中，在由多個部分組成的單元中對通過SMD(表面安裝器件)方法制備的PCBA的焊接質量和每個電路元件的質量進行測試，以檢測缺陷，例如檢測是否存在任何部分的短路或錯誤插接。在ICT方法之后，在FCT方法中，PCBA被連接至一個頭磁盤組件(HDA)，以測試PCBA和HDA之間的功能以及讀/寫能力。
通常，硬盤驅動器制造商各自獨立地實施上述兩種測試方法，因此測試PCBA的性能要花費較長的時間。另外，由于為了實施ICT和FCT方法，PCBA和HDA的相互連接需要人工操作，因此需要許多工人，并且可能因手工操作而降低生產率。此外，由于被連接用于測試PCBA性能的HDA可能因為有缺陷的PCBA或手工操作而遭受損壞，從而造成經濟損失。
因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種聯(lián)合測試系統(tǒng)和一種采用這種系統(tǒng)的測試方法，這種系統(tǒng)和方法可以節(jié)省測試所需的成本，并且通過將用于測試硬盤驅動器之PCBA性能的各方法聯(lián)合起來而節(jié)約工作時間。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種聯(lián)合測試系統(tǒng)和一種采用這種系統(tǒng)的測試方法，這種系統(tǒng)和方法通過將測試硬盤驅動器的PCBA性能的各方法聯(lián)合起來且使之自動化而得以提高生產率。
根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種聯(lián)合測試系統(tǒng)，用于測試印刷電路板組件的性能，該聯(lián)合測試系統(tǒng)包括一個插接板，該插接板上伸出用于連接具有不同高度的測試工序的連接插腳，而此插接板安裝在一主支架上；一掩蔽板，其上形成有孔，使得在將該掩蔽板安裝在插接板上時，連接插腳可以穿過這些孔而與安裝在此掩蔽板上的印刷電路板組件連接；第一支架，它由豎直安裝在主支架上的第一導引桿支撐并且具有第一缸，該第一缸安裝在其上部并且被上下驅動；第二支架，其下部安裝有一個電源輸入連接器和一個信號接口連接器，其中當第一缸被驅動時，第二支架沿第一導引桿移動，從而通過下壓印刷電路板組件而使連接插腳與印刷電路板組件連接；第二缸，它安裝在第二支架的上部并且被前后驅動；和第三支架，其上部具有一頭磁盤組件，當第二支架已經向下移動時，此頭磁盤組件通過連接插腳與印刷電路板組件連接，其中當第二缸被驅動時，第三支架沿第二導引桿移動，從而使電源輸入連接器和信號接口連接器分別與印刷電路板組件的電源輸入插腳和信號接口插腳連接。
根據本發(fā)明的另一方面，一種用于測試印刷電路板組件性能的聯(lián)合測試方法包括以下步驟將一掩蔽板和印刷電路板組件安裝在一插接板上，而用于連接具有不同高度的測試工序的連接插腳從此插接板伸出；將測試方法連接插腳、一電源輸入連接器和一信號接口連接器與印刷電路板組件和安裝在印刷電路板組件上的插腳連接；產生電路內測試信號，以測試印刷電路板組件；僅僅將測試方法連接插腳中的電路功能測試連接插腳與印刷電路板組件分離，并且測試印刷電路板組件和一頭磁盤組件之間的功能；以及顯示印刷電路板組件和功能的測試結果。
通過結合附圖所做的以下詳細說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚，在所有圖中相同的參考數字或符號表示相同的元件，并且其中

圖1是根據本發(fā)明提供的聯(lián)合測試方法的構思示意圖；圖2是根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試系統(tǒng)的立體圖；圖3是根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試系統(tǒng)的正視圖；圖4是根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試系統(tǒng)的側視圖；圖5是根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試系統(tǒng)的后視圖；圖6是一個掩蔽板的立體圖，此掩蔽板安裝在根據本發(fā)明的聯(lián)合測試系統(tǒng)的一個插接板上；圖7是顯示一個安裝在圖6所示掩蔽板上的PCBA的立體圖8是根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試系統(tǒng)的周邊電路的方框圖；圖9是顯示根據本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)合測試方法的流程圖；圖10A、10B和10C是顯示在實施本發(fā)明聯(lián)合測試方法的過程中聯(lián)合測試系統(tǒng)的驅動狀態(tài)的示意圖。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。在以下的說明中，對公知的結構或功能不再詳細描述，以便更清楚地顯現本發(fā)明。
參照圖1，由硬盤驅動器制造商獨立實施的ICT方法和FCT方法被合并為一種聯(lián)合測試(UT)方法，該方法采用根據本發(fā)明的一種聯(lián)合測試系統(tǒng)(UTS)。
現在將描述聯(lián)合測試系統(tǒng)的結構。
參照圖2，第一氣缸20設置在第一板式支架10的上部中央，第一板式支架10由第一導引桿g1支撐。第二氣缸22設置在第二板式支架12的上部中央，通過第一氣缸20的驅動，板式支架12沿第一導引桿g1如箭頭(1)所示上下移動。第三板式支架14通過第二氣缸22的驅動而沿第一導引桿g1上下移動。第三氣缸24安裝在第四板式支架16的上部中，第三氣缸24可以沿導引支架13從第三板式支架14的下部拉出或者被置入其中，其中該導引支架13被固定在板式支架14下部的兩側。通過第三氣缸24的驅動，安裝在第四支架16上的第五板式支架18沿第二導引桿g2如箭頭(2)所示前后移動。
第一支架10由第一導引桿g1支撐，第一導引桿g1豎直安裝在一個插接板4的四個角上，插接板4安裝在一個主支架2上。通過第一和第二氣缸20和22的驅動，第二、第三和第四支架12、14和16上下移動，通過第三氣缸24的驅動，第五支架18沿第二導引桿g2前后移動。也就是說，第一、第二和第三氣缸20、22和24通過其輸氣管的氣壓使第二、第三、第四和第五支架12、14、16和18移動。氣壓是通過固定在每個氣缸上的空氣閥20a和22a人工控制的。成對的電磁閥21安裝在第一氣缸20的一側，其數量相應于氣缸的數量，這些電磁閥用于控制流入或流出氣缸的空氣量。即，成對的電磁閥就是指為驅動每個氣缸所需的空氣流入用電磁閥和空氣流出用電磁閥。電磁閥21通過一個控制器(圖8中所示的標號44)接通或關斷，這將在后面描述。
同時，插接板4與主支架2接觸。一個掩蔽板6安裝在插接板4上。在一個組裝工序之后，用于測試的PCBA被安裝在掩蔽板6的上部之上，如圖7所示。多個連接插腳4a和4b位于插接板4的上部中央，如圖3、4和5所示。為了在第四支架16上下移動的同時保持掩蔽板6的平衡，圓柱16b安裝在掩蔽板6的右側和左側。多個孔形成在掩蔽板6上，以便設置在插接板4上的連接插腳4a和4b可以通過該多個孔而貫穿PCBA上所形成的孔。連接插腳4a和4b的高度是不同的，如圖3、4和5所示，以采用該聯(lián)合測試系統(tǒng)實施ICT方法和FCT方法。在以下的說明中，具有較小高度的連接插腳將被稱為ICT方法連接插腳4a，其它連接插腳將被稱為FCT方法連接插腳4b。
壓縮螺旋彈簧S安裝在插接板4上，如圖4中所示，用以吸收在第四支架16向下移動的同時當形成于第四支架16下部的連接插腳17和34a與安裝于插接板4上的插腳連接器或圓柱16b連接時所產生的沖擊。壓縮螺旋彈簧S在其兩端的直徑是不同的。如圖4所示，上部的短插腳34a安裝在第四支架16的下部。下部的短插腳34b(未示出)安裝在當第四支架16向下移動時與上部的短插腳34a連接的位置處。在第四支架16向下移動的同時，當安裝于插接板4上的連接插腳4a和4b穿過掩蔽板6和PCBA上所形成的孔時，上部和下部的短插腳34a和34b相互連接。圖8中所示的控制器44檢測當上部和下部的短插腳34a和34b相互連接時第四支架16向下移動的預定高度。
帶有空氣閥20a的第一氣缸20安裝在第一支架10的上部中央。三對電磁閥21安裝在第一氣缸20的一側。公知的空氣閥20a和22a被分別用于人工控制供給至第一和第二氣缸20和22的氣壓。電磁閥21通過控制器44接通或關閉，控制器44用于控制該聯(lián)合測試系統(tǒng)的總體操作。因此，第二支架12通過由氣壓驅動的第一氣缸20而向下移動，第三和第四支架14和16也通過第二氣缸22的驅動而向下移動。如果第四支架16向下移動預定的高度，在其下部形成的插腳17和34a可以與安裝在掩蔽板6上的PCBA的連接插腳以及形成于插接板4上的連接插腳34b連接。
再參照圖2，通過第三氣缸24的驅動，安裝在第三和第四支架14和16之間的第五支架18沿第二導引桿g2前后移動，如箭頭(2)所示。兩個頭磁盤組件(HDA)安裝在第五支架18上，如圖3所示。與HDA的主軸電動機連接的柔性PCB 35是與主軸電動機驅動插腳17電連接的，如圖5所示。另一方面，4插腳連接器30和40插腳連接器32設置在第四支架16的下部兩側，如圖2所示，該4插腳連接器30是電源輸入連接器，該40插腳連接器32是信號接口連接器。連接器30和32與第五支架18一起移動。在第二、第三和第四支架12、14和16已經通過第一和第二氣缸20和22的驅動而向下移動之后，如果第三氣缸24被驅動，那么4插腳連接器30和40插腳連接器32可以分別與安裝在掩蔽板6上的PCBA的4個插腳和40個插腳連接，因為第五支架18是向后移動的。
固定銷16a安裝在第四支架16的上部兩側，以便當第四支架16向下移動時，ICT方法和FCT方法連接插腳4a和4b可以精確地穿過PCBA上形成的孔。當第四支架16向下移動時，固定銷16a插入安裝在插接板4上的圓柱16b的孔中，從而將掩蔽板6固定。多個連接插腳36安裝在固定銷16a的旁邊。4插腳連接器30通過電纜與安裝在第四支架16側部的連接插腳36連接。40插腳連接器32通過扁平電纜32a與安裝在第四支架16側部的插腳連接器31連接。
圖6是安裝在插接板4上的掩蔽板6的立體圖。圖7顯示出安裝在掩蔽板6上的PCBA。
參照圖6，孔6a用于保持掩蔽板6的位置，孔6b用于使連接插腳4a和4b穿過其中。導引部件6c固定在孔6b的兩側，以便精確地將PCBA安裝在掩蔽板6上。因此，操作者可以將PCBA插入導引部件6c的狹口中。
圖8中示出了該聯(lián)合測試系統(tǒng)的周邊電路的方框圖。一個供氣源40通過一個輸氣管42提供給定壓力的空氣。輸氣管通過一個電磁閥21與一個氣缸20連接。氣缸20代表前面描述的全部第一、第二和第三氣缸。電磁閥21通過由控制器44給出的通/斷控制信號而接通或關閉。因此，通過電磁閥21接通或關閉時流入或流出的空氣壓力來驅動氣缸20上下或前后移動?？刂破?4包括一個存儲器，此存儲器是由一個只讀存儲器(ROM)和一個隨機存取存儲器(RAM)構成的，在只讀存儲器中存儲用于控制該聯(lián)合測試系統(tǒng)操作的控制程序，隨機存取存儲器用于暫時存儲在控制操作過程中產生的數據?？刂破?4根據儲存在存儲器中的控制程序產生用于測試PCBA 50性能的測試信號，并且接收測試信號的響應信號。一個監(jiān)視器46顯示控制器44所給出的響應信號的數據。而后，操作者可以通過監(jiān)視器46上顯示的結果數值確定PCBA 50是否合格。
以下結合圖9、圖10a-10c，對于本發(fā)明所提供的聯(lián)合測試方法予以詳細描述。首先，操作者將兩個PCBA 50插入固定于掩蔽板6的導引部件6c的狹口中，如圖7所示。為了加速測試程序，最好事先將掩蔽板6安裝在插接板4上。如果操作者輸入一個測試命令，例如，如果操作者接通一個開始開關，控制器44將響應于步驟60的測試命令而使程序前進至步驟62。在步驟62中，控制器44接通第一和第二空氣流入電磁閥21，以便空氣可以流入第一和第二氣缸20和22。然后，通過第一氣缸20的驅動，第二支架12向下移動，并且通過第二氣缸22的驅動，第三和第四支架14和16也向下移動，如圖10A中箭頭所示。在步驟64中，控制器44通過檢查當短插腳34a和34b相互連接時接收到的短插腳連接信號的邏輯電平值，以便核查短插腳34a和34b是否已經相互連接。
如果短插腳34a和34b已經連接，在步驟66中，控制器44就停止驅動第一和第二氣缸20和22，并且接通第三空氣流入電磁閥。隨后，空氣流入第三氣缸24，第五支架18沿第二導引桿g2移動，移動方向如圖10B中的箭頭(3)所示。如果第五支架18移動，PCBA 50的4個插腳和40個插腳將分別與安裝在第五支架18下部的4插腳連接器30和40插腳連接器32連接。在步驟68中，控制器44通過檢查經連接器30和32所輸入信號的響應信號來核查4插腳連接器30和40插腳連接器32是否已經連接。如果它們已經連接，控制器44將關閉第三空氣流入電磁閥，以停止驅動第三氣缸24。
通過第一和第二氣缸20和22的驅動，安裝在插接板4上的ICT方法連接插腳4a和FCT方法連接插腳4b均與PCBA 50接觸。通過第三氣缸24的驅動，與控制器44連接的40插腳連接器32與40個插腳連接。因此，ICT方法的插腳已經被連接。
如果ICT方法的插腳已經被連接，控制器44將在步驟70中實施ICT方法，并且在步驟72中通過監(jiān)視器46輸出ICT方法的結果。即，控制器44通過設置在插接板4上的ICT方法連接插腳4a施加一個測試信號，以探測組裝在PCBA 50上的每個電路元件的故障狀態(tài)及其焊接狀態(tài)。通過觀察監(jiān)視器46上顯示的結果，操作者可以確定每個電路元件的故障狀態(tài)和其焊接狀態(tài)。
如果ICT方法已經實施，控制器44將在步驟74中接通第二空氣流入電磁閥。隨后，通過第二氣缸22的驅動，第三和第四支架14和16向上移動，并且ICT方法連接插腳4a與掩蔽板6分離，如圖10C所示。即，只有FCT方法連接插腳4b與PCBA 50連接。
如果FCT方法連接插腳已經連接，在步驟76中，控制器44向HDA和PCBA 50供電。隨后，在步驟78中，控制器44通過經由40插腳連接器32產生各種測試信號來實施FCT方法。即，控制器44向PCBA 50提供測試信號，諸如磁跡搜索命令和數據讀/寫命令，并且根據HDA和PCBA50之間的操作來接收響應信號，由此測試PCBA 50的性能。在步驟80中，接收了全部測試信號的響應信號之后，控制器44通過監(jiān)視器46輸出FCT方法的結果。
在步驟82中，控制器44接通第三空氣流出電磁閥。隨后，第三氣缸24被驅動，并且第五支架18沿第二導引桿g2向后移動。結果，40個插腳與40插腳連接器32脫開連接。在步驟84中，控制器44接通第一空氣流出電磁閥，以驅動第一氣缸20。由此，第二、第三和第四支架12、14和16向上移動，即它們移動到原始位置。
通過利用監(jiān)視器46核查ICT方法和FCT方法的結果，操作者可以知道PCBA 50性能的測試結果。根據測試結果判斷每個PCBA是否合格。操作者將PCBA安裝在掩蔽板6上，并且再次使聯(lián)合測試系統(tǒng)工作。因此，ICT方法和FCT方法可以由一個聯(lián)合方法快速實施。
如上所述，由于測試PCBA性能的方法是由單一的自動方法實施的，因此可以節(jié)約造價和工作時間且提高生產率。
盡管已經參照一個特定的優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了圖示和描述，但應當理解，本發(fā)明不應局限于上面描繪的此特定實施例。例如，支架12、14、16和18可以采用油缸驅動。用于使支架上下移動的兩個氣缸或油缸可以使用一個氣缸或油缸來驅動。因此，本發(fā)明應被理解為包括不脫離由權利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍的所有可能的實施方式和改進形式。
權利要求
1.一種聯(lián)合測試系統(tǒng)，用于測試印刷電路板組件的性能，該聯(lián)合測試系統(tǒng)包括一個插接板，具有不同高度的連接插腳從此插接板伸出，其中所述插接板安裝在一個主支架上；一個掩蔽板，其上形成有孔，在將該掩蔽板安裝在所述插接板上時，所述連接插腳可以穿過所述孔而與安裝在此掩蔽板上的所述印刷電路板組件連接；第一支架，它由豎直安裝在所述主支架上的第一導引桿支撐，并且具有安裝在其上部的用于上下驅動的第一缸；第二支架，其下部安裝有一個電源輸入連接器和一個信號接口連接器，其中當所述第一缸被驅動時，所述第二支架沿所述第一導引桿移動，從而通過下壓所述印刷電路板組件而使所述連接插腳與所述印刷電路板組件連接；第二缸，它安裝在所述第二支架的上部并且被前后驅動；和第三支架，其上部具有一個頭磁盤組件，當所述第二支架已經向下移動時，此頭磁盤組件通過連接插腳與所述印刷電路板組件連接，其中當所述第二缸被驅動時，所述第三支架沿第二導引桿移動，從而使所述電源輸入連接器和所述信號接口連接器分別與所述印刷電路板組件的電源輸入插腳和信號接口插腳連接。
2.根據權利要求1的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二缸是由氣壓驅動的氣缸。
3.根據權利要求1的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二缸是由油壓驅動的油壓缸。
4.根據權利要求1的聯(lián)合測試系統(tǒng)，還包括壓縮螺旋彈簧，這些彈簧安裝在所述插接板上并且其兩端的直徑不同，以便吸收當安裝在所述掩蔽板上的所述印刷電路板組件被下壓時所產生的沖擊。
5.根據權利要求1的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試方法連接插腳包括電路內測試方法連接插腳和電路功能測試方法連接插腳，電路功能測試方法連接插腳的高度大于所述電路內測試方法連接插腳的高度。
6.一種聯(lián)合測試系統(tǒng)，用于測試印刷電路板組件的性能，該聯(lián)合測試系統(tǒng)包括一個主支架，其上豎直設置有用于支撐支架的第一導引桿；一個插接板，具有不同高度的連接插腳從此插接板伸出，其中此插接板安裝在一個主支架上；一個掩蔽板，其上形成有孔，以便在將該掩蔽板安裝在所述插接板上時，所述連接插腳可以通過從其上部按壓而穿過這些孔，其中所述掩蔽板在其上部安裝有所述印刷電路板組件；第一支架，它由所述的第一導引桿支撐并且具有安裝在其上部并且被上下驅動的第一缸；第二支架，當所述第一缸被驅動時，它沿所述第一導引桿上下移動，并且具有安裝在其上部的第二缸；第三支架，當所述第二缸被驅動時，它沿所述第一導引桿上下移動，并且具有固定至其下部的導引支架；第四支架，其下部固定安裝有一個電源輸入連接器和一個信號接口連接器，其上部具有支撐部件，支撐部件用于支撐沿所述導引支架插入的一個水平部件；第三缸，它安裝在所述第四支架的上部并且被前后驅動；和第五支架，其上部具有一個頭磁盤組件，當所述第三支架已經向下移動時，此頭磁盤組件通過連接插腳與所述印刷電路板組件連接，其中當所述第三缸被驅動時，所述第五支架沿第二導引桿移動，從而使所述電源輸入連接器和所述信號接口連接器與設置在所述印刷電路板組件后部的插腳連接。
7.根據權利要求6的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二和第三缸是由氣壓驅動的氣缸。
8.一種聯(lián)合測試系統(tǒng)，用于測試印刷電路板組件的性能，該聯(lián)合測試系統(tǒng)包括一個插接板，具有不同高度的連接插腳從此插接板伸出，其中此插接板安裝在一個主支架上；一個掩蔽板，它具有導引支架以用于將至少一個印刷電路板組件安裝在其上部，并且具有孔，在將該掩蔽板安裝在所述插接板上時，所述連接插腳可以穿過所述孔而與安裝在此掩蔽板上的所述印刷電路板組件連接；和彈簧，這些彈簧用于支撐安裝在所述插接板上的所述掩蔽板的下部，以便將所述測試方法連接插腳的一部分連接至所述印刷電路板組件，并且用以吸收為了將全部所述測試方法連接插腳與所述印刷電路板組件連接而將它們下壓時所產生的沖擊。
9.根據權利要求8的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧為壓縮螺旋彈簧，其兩端的直徑不同。
10.根據權利要求8的聯(lián)合測試系統(tǒng)，還包括安裝在所述插接板上的固定銷，用以保持安裝在所述插接板上的所述掩蔽板的平衡。
11.根據權利要求8的聯(lián)合測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試方法連接插腳包括電路內測試方法連接插腳和電路功能測試方法連接插腳，電路功能測試方法連接插腳的高度大于所述電路內測試方法連接插腳的高度。
12.一種聯(lián)合測試方法，用于測試印刷電路板組件的性能，該聯(lián)合測試方法包括以下步驟將一個掩蔽板和所述印刷電路板組件安裝在一個插接板上，具有不同高度的連接插腳從此插接板伸出；將所述測試方法連接插腳、一個電源輸入連接器和一個信號接口連接器與所述印刷電路板組件和安裝在所述印刷電路板組件上的插腳連接；產生電路內測試信號，以便測試所述印刷電路板組件；僅僅將所述測試方法連接插腳中的電路功能測試連接插腳與所述印刷電路板組件連接，并且測試所述印刷電路板組件和一個頭磁盤組件之間的功能；和顯示所述印刷電路板組件和所述功能的測試結果。
全文摘要
一種用于測試印刷電路板組件性能的聯(lián)合測試系統(tǒng)及其測試方法。掩蔽板和印刷電路板組件安裝在插接板上,具有不同高度的測試方法連接插腳從插接板伸出。測試方法連接插腳、電源輸入連接器和信號接口連接器與印刷電路板組件和安裝在其上的插腳連接。產生電路內測試信號以測試印刷電路板組件。僅將電路功能測試連接插腳與印刷電路板組件分離,測試印刷電路板組件和一頭磁盤組件之間的功能。最后顯示電路內測試方法和電路功能測試方法的結果。
文檔編號G01R1/073GK1251425SQ9912135
公開日2000年4月26日 申請日期1999年10月13日 優(yōu)先權日1998年10月13日
發(fā)明者韓鐘炯, 沈容澤, 郭汰永 申請人:三星電子株式會社