【技术实现步骤摘要】
耦合电容异常检测装置及其检测方法
[0001]本公开是关于耦合电容异常检测装置,特别是关于测量电性参数以决定多个导线的变异状况是否发生的检测装置。
技术介绍
[0002]印刷电路板(PCB)的导线的检测大致上可分成光学式以及电子式,光学式的导线检测是以扫描的方式来找出导线在何处有缺陷,电子式的导线检测通常以飞针探测仪来检查所有的连接,电子式的检测方式在寻找短路或断路比较准确,而光学式则可更容易检测到导体之间不正确间隙的问题。
[0003]在电子式的印刷电路板的导线异常的检测中,在专利文献中使用了不同方式来检测,但大多是利用在两导线之间所具有的电阻的特性来检验这些导线之间是否短路、断路。
[0004]在美国专利号US8269505B2的文献中,其公开了在印刷电路板上定位短路的方法。测试信号可以注入电路板上的不同测试点。每个测试点与短路之间的距离可以根据短路处的信号反射传播回到每个测试点所花费的时间来确定。各个测试点与短路之间的距离可用于缩小短路的可能位置。然而上述定位短路的方法都未公开使用储能/释能的组件与特性来检测短路的异常状况是否发生。
[0005]在中国专利公开号CN103033521A的文献中,其公开了一种布线检测方法和布线检测系统。所述方法包括以下步骤:预先根据黄金板建立用于测试的坐标系和数据信息,其中,所述数据信息包括用于检测布线的破损测试点的坐标,用于检测布线的测试点的坐标组。布线与相邻布线之间的短路测试点以及用于识别布线的预设照明反馈值;根据坐标系,测试点的坐标和预设的照明反馈值 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耦合电容异常检测装置,包含:开关模块,包含多个组开关,且具有第一输出端、以及第二输出端,各所述多个组开关对应至多个导线的各所述多个导线,且用以将各所述多个导线电性连接所述第一输出端以及所述第二输出端的其中之一;信号测量单元,提供电源,且包含:第一信号测量电路,具有接收所述电源的第一输入端与第二输入端,且所述第一输入端与所述第一输出端电性连接、所述第二输出端与接地端电性连接;以及储能单元,电连接于所述第二输入端及所述接地端之间,并在所述第二输入端接收所述电源时,在所述第二输入端及所述接地端之间形成充电参考电压;以及控制单元,提供控制信号到所述开关模块以使所述多个导线的第一导线电性连接所述第一输出端,且使所述多个导线的第二导线电性连接所述接地端,所述第一导线与所述第二导线之间具有耦合电性参数,其中:所述开关模块在所述第一输入端接收所述电源时提供电信号到所述第一输入端,以在所述第一输入端与所述接地端之间形成第一充电电压,并在所述第二输入端与所述接地端之间对所述储能单元充电以形成所述充电参考电压;所述检测装置还包含:电压测量单元,配置以检测下列至少其中之一,以使所述控制单元判断各所述多个导线的变异状况是否发生:检测所述第一充电电压在单位时间内与所述充电参考电压之间的第一电压增加值是否小于参考电压增加值;以及检测所述第一充电电压在连续单位时间的各所述单位时间内与所述充电参考电压之间的第一电压减少值是否皆大于参考电压减少值,且所述第一电压减少值在连续单位时间内累积减少的总电压减少值是否大于参考总电压减少值;以及电流测量单元,配置以检测下列至少其中之一,以使所述控制单元判断各所述多个导线的变异状况是否发生:检测所述第一充电电流在单位时间内与所述充电参考电流之间的第一电流增加值是否大于参考电流增加值;以及检测所述第一充电电流在连续单位时间的各所述单位时间内与所述充电参考电流之间的所述第一电流增加值是否皆大于所述参考电流增加值,且所述第一电流增加值在连续单位时间内累积增加的总电流增加值是否大于参考总电流增加值。2.根据权利要求1所述的检测装置,其中:所述电子装置为印刷电路板;所述第一导线与所述第二导线之间形成耦合电容器;所述储能单元为电容器;所述耦合电性参数为耦合电容值;所述第一信号测量电路响应所述第一充电电压与所述充电参考电压而输出第一测量信号;所述第一信号测量电路包含具有正输入端与负输入端的差动放大器,当所述第一输入端为所述正输入端且所述第二输入端为所述负输入端、且在充电时所述第一充电电压大于
所述充电参考电压的状况下,所述控制单元判断所述耦合电容值小于所述参考电容值;当所述第一输入端为所述负输入端且所述第二输入端为所述正输入端、且在充电时所述第一充电电压小于所述充电参考电压的状况下,所述控制单元判断所述耦合电容值大于所述参考电容值;所述检测装置还包含第一信号分析单元,其接收来自所述第一信号测量电路的所述第一测量信号,并将所述第一测量信号数字化以提供所述控制单元判断所述变异状况;所述第一信号信号测量单元藉由测量所述第一充电电压以获得第一充电特性曲线,且藉由测量所述参考充电电压以获得参考充电特性曲线,所述第一信号分析单元分析所述第一测量信号以获得所述第一充电特性曲线与所述参考充电特性曲线之间的第一差异曲线,所述控制单元藉由判断所述第一差异曲线以判断所述变异状况;所述变异状况包括各所述多个导线的其中两导线的短路或断路;所述第一信号分析单元包含:第一灵敏度调控单元,接收具有第一测量电压的所述第一测量信号以及第二参考电压,并根据所述第一测量电压与第二参考电压来输出第一分析信号,其中所述第二参考电压用来调整所述第一信号测量电路的第一灵敏度;以及第一数字逻辑单元,响应所述第一分析信号以输出第一数字信号至所述控制单元以供判断所述变异状况;当所述第一测量信号的所述第一测量电压在趋近于零而有正负变化时,调整所述第二参考电压来降低所述第一灵敏度以避免误判;以及所述第一灵敏度调控单元为第一比较器。3.根据权利要求1所述的检测装置,其中:所述信号测量单元还包含第二信号测量电路,其包含:充电速率测量单元,响应所述第一充电电压而输出具有第二测量电压的第二测量信号,其中所述第二测量电压随着所述第一充电电压的斜率而改变,其中:当所述第二测量电压在所述多个导线的其中一对导线的测量期间内恒为正值时,所述控制单元判断所述对导线无所述变异状况,其中所述测量期间为电源开始到所述第二测量电压趋近于零的期间;以及当所述第二测量电压在所述多个导线的其中所述对导线的所述测量期间内为负值时,所述控制单元判断所述对导线具有所述变异状况;所述检测装置还包含第二信号分析单元,其接收来自所述第二信号测量电路的所述第二测量信号,并将所述第二测量信号数字化以提供所述控制单元判断所述变异状况;所述第二信号分析单元,包含:第二灵敏度调控单元,接收具有所述第二测量电压的所述第二测量信号以及第三参考电压,并根据所述第二测量电压与所述第三参考电压来输出第二分析信号,其中所述第三参考电压用来调整所述第二信号测量电路的第二灵敏度;以及第二数字逻辑单元,响应所述第二分析信号以输出第二数字信号至所述控制单元以供判断所述变异状况;当所述第二测量信号的所述第二测量电压在趋近于零而有正负变化时,调整所述第三参考电压来降低所述第二灵敏度以避免误判;
所述电源与所述开关信号在同一时间点分别提供至所述第一信号测量电路以及所述开关模块;以及所述第二灵敏度调控单元为第二比较器。4.一种用于耦合电容异常检测装置的检测方法,包含下列步骤:提供第一信号测量电路以及多个导线,所述第一信号测量电路具有接地端、第一输入端与第二输入端,其中所述多个导线的其中两导线分别电连接至所述接地端及所述第一输入端;提供电源至所述第一信号测量电路,以在所述两导线之间形成第一充电电压以及第一充电电流,且在所述接地端及所述第二输入端间形成充电参考电压以及充电参考电流;以及当符合下列条件的至少其中之一,则判断所述两导线间发生变异状况:条件一,当检测到所述第一充电电压在单位时间内与所述充电参考电压之间的第一电压增加值小于参考电压增加值的状况下;条件二,当检测到所述第一充电电压在连续单位时间的各所述单位时间内与所述充电参考电压之间的第一电压减少值皆大于参考电压减少值,且所述第一电压减少值在连续单位时间内累积减少的总电压减少值大于参考总电压减少值的状况下;条件三,当检测到所述第一充电电流在单位时间内与所述充电参考电流之间的第一电流增加值大于参考电流增加值的状况下;以及条件四,当检测到所述第一充电电流在连续单位时间的各所述单位时间内与所述充电参考电流之间的所述第一电流增加值皆大于所述参考电流增加值,且所述第一电流增加值在连续单位时间内累积增加的总电流增加值大于参考总电流增加值的状况下。5.根据权利要求4所述的检测方法,其中:所述电子装置为印刷电路板;所述第一导线与所述第二导线之间形成耦合电容器;所述第二输入端电性连接储能单元,所述储能单元为具有参考电容值的参考电容器,且在接收所述电源时在所述参考电容器形成所述充电参考电压;所述耦合电性参数为耦合电容值;所述第一信号测量电路响应所述第一充电电压与所述充电参考电压而输出第一测量信号;所述第一信号测量电路包含具有正输入端与负输入端的差动放大器;所述检测方法还包含下列步骤:当所述第一输入端为所述正输入端且所述第二输入端为所述负输入端、且在充电时所述第一充电电压大于所述充电参考电压的状况下,所述控制单元判断所述耦合电容值小于所述参考电容值;以及当所述第一输入端为所述负输入端且所述第二输入端为所述正输入端、且在充电时所述第一充电电压小于所述充电参考电压的状况下,所述控制单元判断所述耦合电容值大于所述参考电容值;所述变异状况包括各所述多个导线的其中两导线的短路或断路;所述检测方法还包含下列步骤:
接收具有第一测量电压的所述第一测量信号以及第二参考电压,并根据所述第一测量电压与第二参考电压来输出第一分析信号,其中所述第二参考电压用来调整所述第一信号测量电路的第一灵敏度;以及响应所述第一分析信号以输出第一数字信号至控制单元以供判断所述变异状况。6.根据权利要求4所述的检测方法,其中:所述检测方法还包含所述多个导线的所述变异状况的检测方法,其包含下列步骤:响应所述第一充电电压而输出具有第二测量电压的第二测量信号,其中所述第二测量电压随着所述第一充电电压的斜率而改变;当所述第二测量电压在所述多个导线的其中一对导线的测量期间内恒为正值时,判断所述对导线无所述变异状况,其中所述测量期间为电源开始到所述第二测量电压趋近于零的期间;以及当所述第二测量电压在所述多个导线的其中所述对导线的所述测量期间内为负值时,判断所述对导线具有所述变异状况;所述检测方法还包含灵敏度的调整方法,其包含下列步骤:接收具有所述第二测量电压的所述第二测量信号以及第三参考电压,并根据所述第二测量电压与所述第三参考电压来输出第二分析信号,其中所述第三参考电压用来调整所述第二信号测量电路的第二灵敏度;所述检测方法还包含所述多个导线的所述变异状况的检测方法,其包含下列步骤:当所述第二测量电压与所述第三参考电压的差值在所述多个导线的其中一对导线的测量期间内恒为正值时,判断所述对导线无所述变异状况,其中所述测量期间为电源开始到所述第二测量电压趋近于零的期间;以及当所述第二测量电压与所述第三参考电压的所述差值在所述多个导线的其中所述对导线的所述测量期间内为负值时,判断所述对导线具有所述变异状况;以及所述检测方法还包含下列步骤:响应所述第二分析信号以输出第二数字信号至所述控制单元以供判断所述变异状况。7.一种耦合电容异常检测装置,包含:多个组开关,分别对应地与多个导线电性连接;信号测量单元,提供电源,且包含:第一信号测量电路,具有接收所述电源的第一输入端与第二输入端;储能单元,电连接于所述第二输入端及接地端之间以形成充电参考电压;以及控制单元,控制所述多个组开关的其中两个,以使对应于两组开关的所述多个导线的两导线分别与所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:许哲嘉,
申请(专利权)人:兴城科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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