專利名稱：一種背板測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種背板測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，用于連接多個電路板以實現(xiàn)系統(tǒng)功能的電路板稱為背板，背板一直是印制電路板(PCB，Printed Circuit Board)制造業(yè)中具有專業(yè)化性質(zhì)的產(chǎn)品。其設(shè)計參數(shù)與其它大多數(shù)電路板有很大不同，生產(chǎn)中需要滿足一些苛刻的要求，噪聲容限和信號完整性方面也要求背板設(shè)計遵從特有的設(shè)計規(guī)則。
對背板進(jìn)行測試有多種原因，最重要的是用于提高在生產(chǎn)過程中的背板成品質(zhì)量。由于在一切生產(chǎn)過程中都有可能出現(xiàn)某種程度的錯誤，這些錯誤會導(dǎo)致生產(chǎn)合格率的下降。通過對背板進(jìn)行測試，可顯著降低最終產(chǎn)品的故障和維修費用，提高產(chǎn)品的直通率。背板的特點是連接器多，功能簡單。背板測試的重點在于測試連接器是否正確安裝(例如，沒有斷針、倒針等缺陷)，以及PCB連線是否導(dǎo)通(即測試是否開路和短路)。在現(xiàn)有技術(shù)中，對背板進(jìn)行測試的方法通常分為外觀檢查、在線測試(ICT，In Circuit Test)和功能測試。
外觀檢查又分為目檢和光學(xué)檢測設(shè)備測試，就是從外觀上判斷連接器是否安裝正確。其存在的缺點是不能測試看不見的缺陷，并且測試覆蓋率較低。如果是目檢則還有不可靠和測試效率低下的缺點。
在利用ICT測試方法對背板進(jìn)行測試時，可以覆蓋到所有的開路、短路缺陷，并且在背板具有電阻時，還可以測量阻值是否正確，因此測試的覆蓋率較高。但是每一種背板都需要開發(fā)一套專用的ICT夾具。由于背板的網(wǎng)絡(luò)數(shù)通常很多，因此相應(yīng)的ICT夾具制作費用也相當(dāng)高。
功能測試就是針對每一種背板開發(fā)一套專用的背板測試裝備來進(jìn)行功能測試。其測試的覆蓋率最高，但是因為功能測試是針對每一種背板單獨開發(fā)的，所以其成本居高不下，開發(fā)費用通常也最高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種覆蓋率高、成本低，并且能夠?qū)Χ喾N通用的背板進(jìn)行測試的背板測試系統(tǒng)以及一種背板電阻測試系統(tǒng)。
本發(fā)明提供了一種背板測試系統(tǒng)，包括測試實現(xiàn)單元，運行有測試程序；接口板，與所述背板相連；以及控制單元，位于所述測試實現(xiàn)單元和所述接口板之間，用于控制所述接口板對所述背板進(jìn)行測試操作。
優(yōu)選地，所述接口板還包括選通模塊和測量模塊，其中，所述選通模塊用于把所述背板的連接器上的電路連接網(wǎng)絡(luò)引入所述測量模塊，所述測量模塊用于判斷所述引入的電路連接網(wǎng)絡(luò)之間是開路還是短路。所述測量模塊將對所述引入的電路連接網(wǎng)絡(luò)之間的判斷結(jié)果通過所述控制模塊傳送到所述測試實現(xiàn)單元。
本發(fā)明的另一個方面，所述控制單元還包括外部測量儀器接口，用于與測量儀器連接。所述接口板可具有一個固定的板地址，所述選通模塊具有一個固定的線地址，并能夠分為多個通道，所述多個通道中的每一個通道都對應(yīng)于所述背板的連接器上的一根針，并具有一個通道號。其中，所述測試程序通過所述控制單元給所述接口板下發(fā)所述板地址、線地址和通道號來對所述背板進(jìn)行操作。所述測試實現(xiàn)單元、控制單元、接口板以及所述背板通過測試電纜相連，所述測試電纜可由用戶定義。所述背板測試系統(tǒng)還可包括用于固定所述背板的測試架。
優(yōu)選地，所述背板具有連接器，所述接口板插入所述連接器。所述選通模塊由繼電器或模擬開關(guān)來實現(xiàn)。所述接口板包括用來插選所述通模塊和所述測試模塊的插座。
本發(fā)明的另一個方面，還可以提供背板電阻測試系統(tǒng)，包括測試實現(xiàn)單元，運行有測試程序；控制單元，包括外部測量儀器接口，用于與測量儀器連接，其中，所述控制單元通過所述外部測量儀器接口將所述測量儀器測試的結(jié)果傳送到所述測試實現(xiàn)單元。
在本發(fā)明中，通過模塊化的設(shè)計，每一種背板的測試裝備都可以共用這種模塊，通用模塊可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，節(jié)約了開發(fā)成本和生產(chǎn)成本，使得功能測試成本遠(yuǎn)低于ICT測試成本。此外，由于在本發(fā)明的背板中具有用于插入接口板的連接器，因此無需通用的與接口板配合專用的測試夾具來完成測試。根據(jù)本發(fā)明，不同的接口板可以使用同樣的選通模塊和測量模塊，而只需在接口板上設(shè)計模塊插座，從而極大地簡化了接口板的設(shè)計和加工成本。


圖1是本發(fā)明背板測試系統(tǒng)的示意方框圖；圖2是本發(fā)明的一個實施方式的背板測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是選通模塊采用繼電器的一種電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是選通模塊采用模擬開關(guān)的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面將參照相應(yīng)的附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實現(xiàn)和原理。
參照圖1，圖1所示為根據(jù)本發(fā)明用于對背板進(jìn)行測試的系統(tǒng)100。在該實施方式中，系統(tǒng)100包括測試實現(xiàn)單元40、控制單元20和接口板30。接口板30包括選通模塊31和測量模塊32。接口板30上還有連接器，與背板上的連接器相對應(yīng)，背板和接口板30通過其上的連接器互相連接。
測試實現(xiàn)單元40，用于運行測試軟件平臺和測試程序。測試實現(xiàn)單元40可以是通用的個人計算機。測試軟件平臺提供一個通用的開發(fā)和測試環(huán)境。測試程序在測試軟件平臺中運行，并通過設(shè)定測試程序來測試背板的電路連接網(wǎng)絡(luò)關(guān)系是否正確，并給出故障定位。每種背板對應(yīng)一個獨立的預(yù)先編制好的測試程序。這些預(yù)先編制好的測試程序存儲在測試實現(xiàn)單元40中，或其他獨立于測試實現(xiàn)單元40的存儲設(shè)備中。例如，這些測試程序可以保存在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如SQL SERVER或ORICLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。在測試程序中只要指定背板的連接器針號對應(yīng)的是哪個接口板30、接口板30的哪個選通模塊31和選通模塊31的哪個通道，結(jié)合背板的電路連接網(wǎng)絡(luò)關(guān)系表，測試軟件平臺就可以自動去測試背板是否存在短路或開路。其中，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系表網(wǎng)表是從背板的原理圖生成的，包括背板上有哪些器件，各個器件之間是如何連接的。
接口板30是測試實現(xiàn)單元40和背板之間的接口，接口板30通過控制單元20與測試實現(xiàn)單元40相連，并插在背板的各種連接器上，連接器分公、母頭，必須配套使用才可以插入。背板上一般都是安裝的公頭連接器，我們在接口板30上對應(yīng)位置安裝有對應(yīng)的母頭連接器，可使接口板插入背板。接口板30通過測試電纜與控制單元20連接。接口板30針對各種背板的實際情況具有不同的接口設(shè)計。每一塊接口板30都分配有一個固定的板地址。在本發(fā)明的一個實施方式中，這些地址可通過撥碼開關(guān)實現(xiàn)，每個接口板的撥碼開關(guān)撥成不同的數(shù)值作為該板的板地址。
接口板30包括選通模塊31和測量模塊32。在接口板30上設(shè)置有用來插選通模塊31和測試模塊32的插座，這樣可以極大地簡化接口板30的設(shè)計和加工成本。選通模塊31分配有一個固定的線地址，比如一個接口板內(nèi)的控制模塊和每個選通模塊之間有一根地址線相連，控制模塊通過這一根地址線控制該選通模塊是否被選中。選通模塊31能夠分為多個通道，每個通道對應(yīng)于背板連接器上的某一根針，并具有一個通道號。通道號是根據(jù)選通模塊31的電路賦予的，選通模塊設(shè)計好后，就會有固定的通道順序。
測試實現(xiàn)單元40根據(jù)背板的網(wǎng)表以及接口板的具體設(shè)計，可以推算出背板上的某一根針對應(yīng)的是哪個板地址、線地址和通道號。在測試程序中只要指定背板的連接器針號對應(yīng)的是哪個板地址、線地址和通道號，結(jié)合背板的電路連接網(wǎng)絡(luò)關(guān)系表，測試軟件平臺就可以自動去測試背板是否存在短路或開路。
選通模塊31的功能就是從所連的通道中選出指定通道。具體地說，選通模塊31把背板連接器上的電路連接網(wǎng)絡(luò)按測試程序設(shè)置引入測量模塊32。測量模塊32判斷引入的電路連接網(wǎng)絡(luò)之間是開路還是短路，并把判斷結(jié)果通過控制單元20傳送給測試實現(xiàn)單元40。因為要用于阻值比較或測量，所以選通模塊31優(yōu)選地由繼電器或模擬開關(guān)來實現(xiàn)。
圖3是選通模塊31采用繼電器的一種電路結(jié)構(gòu)圖，圖4是選通模塊31采用模擬開關(guān)的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
在采用繼電器實現(xiàn)選通模塊31時，實現(xiàn)方式簡單，只要通過測試程序選定的通道對應(yīng)的繼電器閉合即可。如圖3中所示，通過控制(control)8控制繼電器的閉合來選定是否選定輸入(in)7作為輸出(out)3。
在采用模擬開關(guān)實現(xiàn)選通模塊31時，將選定的通道連到選通模塊31的輸出端。在選擇模擬開關(guān)設(shè)計選通模塊31時，為了降低選通模塊31的成本，將其設(shè)計成最小所需的2個通道(測試二者之間是連通還是斷開)。當(dāng)然，還可以設(shè)計成多通道。在這里本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在利用模擬開關(guān)實現(xiàn)選通模塊31時可以將多個繼電器的功能在一個芯片里實現(xiàn)，從而減少占用選通模塊31和接口板30的面積。如圖4所示，這是一個8∶1的模擬開關(guān)，由地址2(A2)9、地址1(A1)10、地址0(A0)11組成的地址譯碼來決定輸入1至輸入8(即in1到in8)的哪一路作為輸出(out)3。通過選定(enable)6可以決定是否使用該模擬開關(guān)。
選通模塊31除了用繼電器和模擬開關(guān)實現(xiàn)，但是在不測試電阻值的情況下，也可以用其它器件，比如數(shù)字器件或可編程邏輯來進(jìn)行開路測試和短路測試。通過本文的描述，采用數(shù)字器件或可編程邏輯實現(xiàn)本發(fā)明的選通模塊31的具體實現(xiàn)方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說應(yīng)該是可以理解的，因此不再贅述。
在本發(fā)明的一個實施方式中，控制單元20還可包括外部測量儀器接口，用于與例如萬用表的測量儀器連接，如圖2所示。在測試背板連接器中的電阻阻值時，選通模塊31直接把需要用到的電路連接網(wǎng)絡(luò)通過測試電纜引入控制單元20。再由與控制單元20中的外部測量儀器接口連接的萬用表對測試背板連接器中的電阻阻值進(jìn)行測量，并把測量的結(jié)果傳輸?shù)綔y試實現(xiàn)單元40。在這里，測試總線可以自行定義，只要和測試軟件平臺保持一致即可，例如，20根線的總線可以定義為1-8是地址線，9-16是數(shù)據(jù)線，17、18是兩個通道，19是電源，20是地。
測量模塊32把輸入的2個通道之間的阻抗和固定阻值比較，小于給定值(例如，500歐姆)則認(rèn)為是短路，大于給定值(例如，1M歐姆)則認(rèn)為是開路。在具體測試時，在測試實現(xiàn)單元40中運行的測試程序通過控制單元20給接口板30下發(fā)板地址、線地址和通道號，其中，板地址指明現(xiàn)在選中的是哪個接口板，線地址指名選中的是該板上哪個模塊，通道號指名選中的是該模塊上的哪個通道。每次選定指定個數(shù)的通道進(jìn)行開路、短路或電阻測試。如果是進(jìn)行開路或短路測試，接口板30則將指定的通道接入測量模塊32。測量模塊32在進(jìn)行測量后，將測量結(jié)果通過控制單元20傳回測試實現(xiàn)單元40。在進(jìn)行電阻測試時，接口板30則將這2個通道通過測試電纜直接接到控制單元20，而無需通過測量模塊32。當(dāng)然，接口板30也可以根據(jù)實際的需要只包括其中的一個模塊，例如在測量電阻時，接口板30可設(shè)計成只包括選通模塊31，而無需測量模塊32。
在這里本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識到，雖然模擬開關(guān)導(dǎo)通時具有一定的電阻，從而會導(dǎo)致輸出的2個通道之間阻抗增加(大約幾十歐姆)，但在本發(fā)明對背板進(jìn)行開路和短路測量時，可以忽略這些增加量，而認(rèn)為只要測試的結(jié)果小于給定值(例如，500歐姆)就是短路，大于給定值(例如，1M歐姆)就是開路。
此外，控制單元20還可以相當(dāng)于一個驅(qū)動器，它把測試電腦的測試信號驅(qū)動后分發(fā)給各個接口板，并接受接口板的響應(yīng)，驅(qū)動后轉(zhuǎn)發(fā)給測試電腦。如果是進(jìn)行電阻測試，則不驅(qū)動直接接到萬用表上。這是因為測試時往往要連接很多接口板，單靠測試電腦的接口驅(qū)動能力肯定不夠，所以要設(shè)計控制單元，用于驅(qū)動測試總線。同時，控制單元也負(fù)責(zé)接口板和萬用表之間的連接。
雖然在本說明書給出的前述示例性實施方式中，測量模塊32被設(shè)計成通過對阻值進(jìn)行比較來完成測試功能，但是，本發(fā)明并不局限于此，例如，測試模塊可以被設(shè)計成通過測量通道之間的阻值來完成指定的測試功能。此外，測量模塊32也可以設(shè)計為數(shù)字的，只要響應(yīng)和激勵對應(yīng)上，就可以證明網(wǎng)絡(luò)連接的正確性。
此外，做為本發(fā)明的一個可選實施方式，測試架用于固定背板，方便插拔接口板30。背板可以從側(cè)面插入和拔出測試架，接口板30從正面插入和拔出測試架。先插背板，再插接口板，背板和接口板通過測試架上的導(dǎo)槽實現(xiàn)對位，使得接口板可以順利插入背板的槽位。
以上只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)的方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換，都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括測試實現(xiàn)單元，接口板和控制單元，所述測試實現(xiàn)單元運行有測試程序；所述接口板與所述背板相連；所述控制單元與所述測試實現(xiàn)單元和所述接口板連接，用于控制所述接口板對所述背板進(jìn)行測試操作。
2.如權(quán)利要求1所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口板還包括選通模塊和測量模塊，所述選通模塊用于把所述背板連接器上的電路連接網(wǎng)絡(luò)引入所述測量模塊，所述測量模塊用于判斷所述引入的電路連接網(wǎng)絡(luò)之間是開路還是短路。
3.如權(quán)利要求1所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口板具有連接器，與所述背板的連接器相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括外部測量儀器接口，與測量儀器連接。
5.如權(quán)利要求2所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口板具有一個固定的板地址，所述選通模塊具有一個固定的線地址，并能夠分為多個通道，所述多個通道中的每一個通道都對應(yīng)于所述背板的連接器上的一根針，并具有一個通道號。
6.如權(quán)利要求5所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試程序通過所述控制單元給所述接口板下發(fā)所述板地址、線地址和通道號來對所述背板進(jìn)行操作。
7.如權(quán)利要求2所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述選通模塊由繼電器或模擬開關(guān)來實現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求2所述的背板測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口板包括用來插選所述選通模塊和所述測量模塊的插座。
9.一種背板電阻測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括測試實現(xiàn)單元，接口板和控制單元，所述測試實現(xiàn)單元運行有測試程序；所述接口板與所述背板相連；所述控制單元與所述測試實現(xiàn)單元和所述接口板連接，用于控制所述接口板對所述背板進(jìn)行測試操作；所述控制單元包括外部測量儀器接口，與測量儀器連接；所述控制單元通過所述外部測量儀器接口將所述測量儀器測試的結(jié)果傳送到所述測試實現(xiàn)單元。
10.如權(quán)利要求9所述的背板電阻測試系統(tǒng)，其特征在于，所述接口板還包括選通模塊，所述選通模塊用于把所述背板的連接器上的電路連接網(wǎng)絡(luò)引入所述控制單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背板測試系統(tǒng)，包括測試實現(xiàn)單元，運行有測試程序；接口板，與所述背板相連；以及控制單元，位于所述測試實現(xiàn)單元和所述接口板之間，用于控制所述接口板對所述背板進(jìn)行測試操作。由于本發(fā)明的背板測試系統(tǒng)可以對多種通用的背板進(jìn)行測試操作，使得背板可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，節(jié)約了開發(fā)成本和生產(chǎn)成本，使得功能測試成本遠(yuǎn)低于ICT測試成本。
文檔編號G01R31/02GK1982903SQ20061008387
公開日2007年6月20日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者徐臻 申請人:華為技術(shù)有限公司