[发明专利]柔性基片上的电路迹线的测试装置和方法

说明书

由James Edward Boyette等在1994年1月3日提出的，题为“开放的框架台架探针系统”、编号为08/176,810的未决美国专利申请与本发明具有共同的受让人。该专利申请公开的内容在此作为参考。该专利描述一种沿被测试的一个印制电路的每个侧面移动两个测试探针、并在使探针处于所要求的位置时移动探针使之与该电路的相邻表面相接触的系统。该四个探针中的每一个可以在相互垂直的两个方向(X和Y)上移动(但是要平行于该印制电路的相邻表面)。

本发明涉及印制电路的测试，更详细地说，涉及测试沿一个柔性基片的两个侧面延伸的电路的短路和开路状态。

用于印制电路板的测试过程包括双探针法和单探针法。在双探针法中，把两个探针同时放置在一个印制电路板上的两个点或结点处以测试在这些点之间延伸的电路部分的电阻和连续性等电特性。在单探针法中，把一个探针放置在该电路板上的一个点处，以测试在从该点延伸的该电路的一部分和通过介电材料与该电路隔开的一个导电表面间的电容。该导电表面可以是被测试的电路板的一部分，例如在一个多层电路板中的一个接地面或电压面，也可以是在测试过程中支撑该电路的一个导电表面。

在典型情况下，对电路板的测试涉及检测电“短路”或“开路”是否存在。当两个应该被隔开的相邻电路由于偶然原因被电连接起来时，发生短路。当在两个点之间延伸的、应该被电连接起来的一条电路线中有一处断裂时，发生开路。双探针法和单探针法都可以用来探测短路和开路。但是，尽管双探针法适于通过对应该连接起来的二个点同时进行探针检测以发现是否开路，把该方法用于发现短路却相当复杂而且费时。如用双探针法来检验短路的话，当把第一个探针接触在第一个点上时，必须使第二个探针在所有与电路迹线连接的其它的测试点之中移动，这些迹线在某个点处邻近从该第一个点延伸的电路。单探针法用来检测在每个测试点与该导电面间的电容。如果该电容低于预期的最小值，则可确定已明显地发生了开路。如果该电容大于预期的最大值，则可确定显然发生了短路。因此，采用单探针法大大减少了采用双探针法充分地检验短路时所需的测试量。

这些类型的电路测试过程可以在刚性印制电路板上进行，也可以在柔性基片上进行。柔性基片包括几个单独的层(最终把这几层叠合在一起以形成刚性多层电路板)和各种类型的柔性电路(越来越多地把这种电路用于提供可形成不同形状的电路以及提供能在它们的工作期间改变形状的电路)。这些柔性材料中的许多是以一种从卷轴到卷轴的形式来提供和进行测试的。一般来说，必须在整个测试过程中把柔性材料支撑起来。在该材料与外加探针的那一侧相对的侧面上的背衬支撑是特别重要的，这是由于必须承受住由探针加到电路上的机械力。也希望在测试过程中把柔性材料撑平，或者用另一种方式控制其相对于探针位置的几何形状。此外，如果把单探针法用于一个没有导电面的柔性电路，那么背衬板必须提供测量电路电容所需的导电面。

在一些电路应用中，在柔性材料的两个侧面上提供电路迹线。在这些应用中，特别希望能同时测试该电路的两个侧面，以增加一次测试过程的处理量(如果不是同时测试的话就要测试两遍)，和尽可能减少对该电路的损伤(如果测试两遍的话对电路造成的损伤肯定比测试一遍对电路造成的损伤要大。经常把在电路板和柔性基片的相对两个侧面上的电路通过贯穿该绝缘基片材料的通孔连接起来，以使一个单独的电路线部分地沿着该绝缘材料的每个侧面延伸。

所需要的是提供一种采用双探针或单探针方法对一个刚性电路板或一个柔性基片的两个侧面上的电路进行同时测试的方法。该方法应该在不同的探针与测试点接触期间对该电路材料提供机械支撑，同时提供单探针法所需要的一个导电背衬层和提供使探针与不同的电路点相接触的移动余地。

上文中已引用过的、申请号为08/176,810的未决美国专利申请描述了一种特别适用于对一个电路板的两个侧面上的电路进行测试的开放的框架台架探针系统，但该系统中的固定装置只是为了托住一个刚性电路板而制作的。而所需要的是用于在该测试装置内支撑一个柔性基片并提供单探针法所需的导电背衬层的装置和方法。