一種電路板的測試系統的製作方法

2023-12-09 23:45:36

專利名稱：一種電路板的測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電路板的測試系統。
背景技術：
隨著電子行業的飛速發展，越來越多的器件趨向於集成度高、體積小 的方向發展，這對大規模貼片焊接技術提出了很高的要求，焊接技術的這 種高要求難免使得焊接過程中出現虛焊、短路的現象，因而這就要求對焊 接完成的電路板進行檢測。然而，對於具有成千上萬的元器件的電路板來 說，單靠技術員憑經驗一塊塊的來排查問題，是件很困難的事情。尤其是 大批量生產電路板過程中，電路板的檢測工作更是非常細緻、繁瑣，這種 人工檢測方式顯得更為效率低下。

實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電路板的測試系統，能 快速全面地對電路板進行測試，定位硬體問題所在，提高維修、檢測電路 板硬體的工作效率。
為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案
一種電路板的測試系統，包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所 述測試夾具用於固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的 各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設有微控制器，所述微控制器 用於控制測試電路板提供測試信號經所述測試夾具上的測試針到待測電路 板，獲取返回的測試數據並分析出測試結果，提供到所述顯示終端進行顯 示。
所述待測電路板的測試項包括待測電路板的接口測試，所述接口測試 包括配對接口測試和非配對接口測試，所述配對接口測試中的配對接口通 過將待測電路板上的雙向輸入/輸出口進行配對，由所述待測電路板上設置 的繼電器進行連接形成.
所述非配對接口測試為自環測試。
在所述配對接口測試中，所述繼電器為雙擲繼電器，用於將一個雙向 輸入/輸出口與另兩個雙向輸入/輸出口進行可切換的配對連接。
所述待測電路板的測試項還包括待測電路板的晶片測試，所述晶片測 試包括可編程晶片測試和不可編程晶片測試。
本實用新型根據電路板的自身功能特點，搭建了一智能測試平臺，量
身定製與待測電路板配合的測試夾具，由微控制器提供測試信號對待測電
路板進行測試，並將測試結果通過顯示終端顯示出來，從而能夠快速地對
電路板進行測試，定位硬體問題。
尤其是本實用新型在接口測試中對接口迸行區分，分別採用配對測試
和自環測試的方式，進一步提高了測試效率。
本實用新型的測試，全面地包括了對待測電路板的接口、晶片和外圍 電路的測試，因而更加全面。


圖1是本實用新型具體實施方式
的測試系統框圖2是本實用新型具體實施方式
的接口測試連接圖3是本實用新型具體實施方式
的微控制器模塊圖4是本實用新型具體實施方式
的微控制器初始化流程圖5是本實用新型具體實施方式
的微控制器測試流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。 如圖1所示，本實用新型通過測試夾具固定待測的電路板，測試夾具 包括測試座及測試針，測試座用於承載待測電路板，測試針的數量及分布 的位置則根據待測電路板的電路板自身特徵進行量身定製，例如確認待測 的電路板上的待測硬體接口包括外部接口、程序下載接口、電源接口、復 位接口等。定製測試夾具，使得測試針與各個接口的引腳一一對應並能在 測試時完全接觸，從而可以避免接口引腳的損壞。測試夾具還可以根據自 身的需要，添加電流表、電源開關、按鈕、指示燈等。
測試電路板用於提供測試信號給待測電路板，通過測試電路板上的微
控制器(MCU)，可以對進行何種測試進行控制。測試電路板則提供各種應
用電路以便根據微控制器的控制，產生各種測試信號。例如測試電路板可 根據電路板硬體接口特徵，增加模擬提供外圍電路所需的轉換接口，以便
能對待測電路板的外圍電路進行測試。或如待測電路板上需要數模(DA) 採樣值，則在測試電路板上加上升壓電路或降壓電路，通過繼電器來切換 不同的電壓，達到模擬採樣值的作用。模擬採樣值通過微控制器的控制， 施加到測試夾具的測試針上，由測試針傳遞到相應的測試點，通過讀取採 樣值，就可以確定測試點上的電壓是否正確，從而可以對電路板的外圍電 路進行排査，檢測電阻阻值大小是否正確等硬體問題。
測試電路板與顯示終端相連，顯示終端例如可以是個人計算機(PC)， 測試電路板通過串口與PC機連接，MCU獲得待測電路板返回的測試數據， 分析得到測試結果，然後可以通過PC的顯示器顯示出來，從而達到自動測 試的目的，提供測試效率。
對於待測電路板的測試項，通常可分為接口測試、晶片測試和外圍電 路測試，下面分別對這幾個測試項進行說明。
接口測試，包括配對接口測試和非配對接口測試。 一般對於雙向輸入/ 輸出(I/O) 口，可以採用配對接口測試。其他接口則可採用自環測試。
配對接口測試，採用檢測高低狀態來確定引腳是否正確。首先將I/O 口進行配對，通過測試電路板上設置的繼電器進行配對連接。通常採用兩 兩I/0口互接配對，這要求I/0口的數量為偶數，因此在不滿足這一要求 或者出於減少繼電器的目的，可以使用雙擲繼電器來進行切換配對連接， 即通過雙擲繼電器實現一個I/O 口能夠與兩個I/O 口進行配對，在一個測 試時刻，I/O 口和與其配對的I/O 口之一相連，在另一個測試時刻，通過 雙擲繼電器的切換，I/O 口和與其配對的另一 I/O 口相連。配對連接之後， 通過MCU，設置其中一路為輸出方式，另一路為輸入方式，根據輸出為l、 0狀態，判斷輸入是否為相應的l、 0狀態，反過來讓其雙方的狀態互相改 變，重新測試狀態是否正確，如讀取的狀態是正確的，可以判斷這一對I/O 口正常，如有錯誤，可以斷定引腳短路、虛焊或這一鏈路上器件出現問題。 對於非配對接口，可以採用自環檢測，即由輸入接口發送測試信號，從相 應的輸出接口獲得相應的測試信號以確定非配對接口是否正常。
如圖2所示，以MODEM接口為例，MODEM接口的功能引腳包括CTS 、 RTS 、 DTR、 CD、 RI、 DSR、 RX、 TX，這其中，除RX、 TX這兩個引腳外，其他6 個引腳都為1/0引腳，可以一一配對成為配對接口；而RX、 TX則為非配對接口。根據電路的特徵，6腳TX與8腳RX通過自環來檢測，由TX發送數 據，RX接收數據，檢測收發數據是否正確，從而判斷兩引腳是否正常。而 其他的I/O引腳則通過配對測試來判斷是否正確。為了減少繼電器的使用， 該例中沒有採用一一對應的配對方式，而都採用了一對二的配對方式，通 過雙擲繼電器來完成配對接口的互接。其中，7腳DTR通過雙擲繼電器與2 腳RI、 4腳DSR連接，通過控制繼電器，可以切換DTR分別與RI、 DSR配 對進行測試；同樣的方式，5腳RTS通過雙擲繼電器與IO腳GD、 3腳CTS 連接，通過控制繼電器，達到配對測試5、 10、 3腳的目的。對於電路板上的RS232接口， RS485接口都可以通過自環來判斷收發 數據是否正確，從而判斷硬體是否正常。同樣的，對於電路板上的其他可 配對的I/O引腳，採用配對測試的方式。對於待測電路板的晶片測試，如果晶片是可編程的集成電路(IC)，可 以通過對晶片進行讀寫，來判斷IC是否工作正常。例如DS1302時鐘晶片， 通過對IC進行寫讀晶片的時鐘，可以確認IC是否正常。而對於不可編程 的晶片，可以通過測試電路板對其進行功能性邏輯判斷，例如可以檢測芯 片管腳的模擬電壓以判斷其是否正常。待測電路板的外圍電路測試，例如待測電路板的電源電路等等，可以 通過對外圍電路中選取的測試點進行測試，判斷測試點的電壓或電流是否 正常，從而確定外圍電路是否正常。本實用新型的電路板測試系統，通過MCU及測試電路板的配合，完成 對待測電路板的測試，並把檢測結果通過串口，例如RS232串口提供給PC 終端顯示出來，因而能快捷、準確、直觀定位硬體問題的原因，提高了排 査電路板硬體問題的效率。下面再對MCU的測試作一說明，MCU分為兩部分啟動部分和測試部 分。即圖3所示的啟動模塊和測試模塊。其中的啟動部分是運行在MCU內 部的同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)裡，它的作用最主要是必要的硬體 設置和檢測，啟動引導和啟動測試部分；而測試部分是運行在外部SDRAM 裡，對被測試單元進行硬體測試，測試部分是由底層驅動組成，底層驅動 運用模塊化的設計，為上層應用層的設計提供必要的訪問接口。其中底層 硬體驅動程序包括1/0驅動、串行外圍設備接口 (SPI)驅動、串行總線 (I2C)驅動、與非門型快閃記憶體(NANDFLASH)驅動、RS232驅動、RS485驅動、 CPU中斷等接口驅動。如圖4所示，MCU的初始化流程包括
啟動程序代碼，包括向量表的設置、堆棧設置、異常中斷初始化、CPU 必要寄存器的設置；
初始化時鐘、調試串口、外部SDRAM，然後是測試外部SDRAM，啟動 XMODEM接收協議，複製測試模塊到外部SDRAM中，最後引導測試模塊。
如圖5所示，MCU的測試流程包括重新設置堆棧大小、必要的中斷向 量的設置，然後是測試CPU管腳短路、測試LED等、MODEM電源接口、外 部告警接口、控制接口、數據型快閃記憶體(DATAFLASH)、模數轉換器(ADC)、 NANDFLASH、 RS232串口、 RS485串口等。
本實用新型的測試系統，搭建了一個智能測試平臺，不僅可以快速完 成電路板測試，同時測試全面。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細 說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新 型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種電路板的測試系統，其特徵在於，包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所述測試夾具用於固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設有微控制器，所述微控制器用於控制測試電路板提供測試信號經所述測試夾具上的測試針到待測電路板，獲取返回的測試數據並分析出測試結果，提供到所述顯示終端進行顯示。
2. 如權利要求1所述的測試系統，其特徵在於，所述待測電路板的測 試項包括待測電路板的接口測試，所述接口測試包括配對接口測試和非配 對接口測試，所述配對接口測試中的配對接口通過將待測電路板上的雙向 輸入/輸出口進行配對，由所述待測電路板上設置的繼電器進行連接形成。
3. 如權利要求2所述的測試系統，其特徵在於，所述非配對接口測試 為自環測試。
4. 如權利要求2所述的測試系統，其特徵在於，在所述配對接口測試 中，所述繼電器為雙擲繼電器，用於將一個雙向輸入/輸出口與另兩個雙向 輸入/輸出口進行可切換的配對連接。
5. 如權利要求1至4任一所述的測試系統，其特徵在於，所述待測電 路板的測試項還包括待測電路板的晶片測試，所述晶片測試包括可編程芯 片測試和不可編程晶片測試。
6. 如權利要求l至4任一所述的測試系統，其特徵在於，所述待測電 路板的測試項還包括待測電路板的外圍電路測試。
7. 如權利要求5任一所述的測試系統，其特徵在於，所述待測電路板 的測試項還包括待測電路板的外圍電路測試。
專利摘要本實用新型公開了一種電路板的測試系統，所述測試系統包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所述測試夾具用於固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設有微控制器，所述微控制器用於控制測試電路板提供測試信號經所述測試夾具上的測試針到待測電路板，獲取返回的測試數據並分析出測試結果，提供到所述顯示終端進行顯示。本實用新型搭建了一智能測試平臺，從而能夠快速地對電路板進行測試，定位硬體問題，提高了電路板測試效率。
文檔編號G01R31/02GK201177652SQ20082009307
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月2日 優先權日2008年4月2日
發明者毅 盧, 斌 吳, 徐海輪, 陸開懷 申請人:深圳國人通信有限公司