PCBA的电容测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PCBA的电容测试方法，工控机检测当前测试次数是否达到上位机设定的校准次数，校准模块对系统进行校准，校准完成后执行接触检测步骤；传感器模块检测是否接触及动作到位，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；环境监测模块检测环境条件都是满足设定范围，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；上位机测试模块调用电控模块指令控制信号并通过电路信号切换模块选择切换测试点位，控制LCR表对相应点位进行测量，测试组件对待测产品的电容进行测试。将LCR的高精度测试设备与可能提高测试精度的因素相结合，尽可能的提高测试的精度、稳定性。在以自动化的治具与上位机，实现测试的高效性，确保可以满足工厂的长期需求。

Capacitance test system and method of PCBA

【技术实现步骤摘要】
PCBA的电容测试系统及方法
本专利技术涉及测试领域，尤其涉及一种PCBA的电容测试系统及方法。
技术介绍
电子技术的突飞猛进，人们对电子产品的性能的要求也越来越高。这使得设计人员对PCBA的各元件的选型、利用和整合要更加合理、可靠。其中，PCBA的各点的电容性能是必须要重点处理的对象。因此，一种合理的、高效的、精度高的电容测试方法势必会成为一种新的需求。目前电容的测量基本都是手动，或半自动的利用万用表、LCR和其他电容测试仪进行测试。万用表的测量精度不高，且同一待测产品用不同的万用表测出的数值会有差异；LCR表精度、可靠性较高，但是对测量的手法比较讲究；其他电容测量仪器，虽然测试性能也较好，但受制于效率、稳定性以及其他原因，不能不满足工厂的快速高效测试流程的需求。但是，现有的电容的测试存在以下缺陷：(1)测试环境：忽略了环境对电容的影响，这会导致在不同温湿度下测量的值有很大的偏差，影响设计及验证。(2)接触不良：电容的测量的要求相对其他电性能测试，对接触的要求较高，如果没有很好的连接到测试点，其测得值有很大偏差。(3)稳定性：测试仪器仪表会随时间发生测量性能的偏差，从而影响测量结果。(4)效率低下：传统的测量方法，测试时间相对较长。(5)测试标准的执行不高：由于测试人员的测试手法的影响，会导致测试标准执行不能长期保持高效一致。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种PCBA的电容测试系统及方法，其能解决测量不准确及效率低的问题。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种PCBA的电容测试方法，应用于PCBA的电容测试系统，PCBA的电容测试系统包括工控机、校准模块、环境监测模块、电控模块及测试组件，所述工控机设置有上位机测试模块，所述测试组件包括气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表，所述工控机分别与所述校准模块、所述环境监测模块及所述电控模块交互，所述电控模块分别与所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表交互并控制所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表针对PCBA进行电容测试；包括以下步骤：启动步骤：待测产品到位后，工控机启动测试；次数检验步骤：工控机检测当前测试次数是否达到上位机设定的校准次数，若是，执行校准步骤；若否，执行接触检测步骤；校准步骤：校准模块对系统进行校准，校准完成后执行接触检测步骤；接触检测步骤：传感器模块检测是否接触及动作到位，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；环境检测步骤：环境监测模块检测环境条件都是满足设定范围，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；测试步骤：上位机测试模块调用电控模块指令控制信号并通过电路信号切换模块选择切换测试点位，控制LCR表对相应点位进行测量，测试组件对待测产品的电容进行测试。进一步地，在所述校准步骤中，依次放置三块电路板，经LCR表测试连接性后，在2V的电压下计算出相应的测试电流，并调用LCR的自动修正指令，校准LCR表。进一步地，在所述环境检测步骤中，环境监测模块对测试的温度和湿度进行检测并反馈到工控机。进一步地，在所述环境检测步骤中，设定范围为温度0℃～50℃，湿度0％～100％RH。进一步地，在所述测试步骤中，上位机测试模块是通过用LUA编写脚本并通过调用相关指令实现工控机与LCR表、电控模块和环境监测模块的通讯。一种PCBA的电容测试系统，包括工控机、校准模块、环境监测模块、电控模块及测试组件，所述工控机设置有上位机测试模块，所述测试组件包括气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表，所述工控机分别与所述校准模块、所述环境监测模块及所述电控模块交互，所述电控模块分别与所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表交互并控制所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表针对PCBA进行电容测试；所述校准模块对系统进行校准，所述传感器模块检测是否接触及动作到位，所述环境监测模块检测环境条件都是满足设定范围，所述上位机测试模块调用电控模块指令控制信号并通过电路信号切换模块选择切换测试点位，控制LCR表对相应点位进行测量，测试组件对待测产品的电容进行测试。进一步地，所述电控模块包括由单片机STM32FO51C6T6组成的微控制单元、输入输出端口控制单元、串口通讯单元以及电源转换单元；电源转换单元与微控制单元、输入输出端口控制单元、串口通讯单元连接并供电；串口通讯与工控机通讯，输入输出端口控制单元分别与气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表通讯。进一步地，所述环境监控模块是由TH2302M2温湿度变送器组成。进一步地，所述校准板模块包括三块不同测试点开短路的功能电路板。进一步地，所述LCR表的规格型号为KeysightE4980A。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、采用自动化测试，将大部分人为因素排除在外，在合理的测量环境里，能够长期保持正确的测量方式，确保能准确的对测试点进行测量，得到精确数据，提高准确度；并且可以在相应合适的测试次数后对测量仪器进行校准补偿，使得测得值能够保证在高精度范围内。2、融合了多个仪器仪表的优点，并提供准确、高效的智能测试方法，以达到精度高、智能化、高效化、可靠性强的测试目的，满足电子产品集成化智能化越来越高的要求，顺应了电路板测试行业的发展，也节省了人力，财力，时间等成本。3、本申请关键点是将LCR的高精度测试设备与可能提高测试精度的因素相结合，尽可能的提高测试的精度、稳定性。在以自动化的治具与上位机，实现测试的高效性，确保可以满足工厂的长期需求。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为本专利技术PCBA的电容测试系统的流程图；图2为模块图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCBA的电容测试方法，应用于PCBA的电容测试系统，PCBA的电容测试系统包括工控机、校准模块、环境监测模块、电控模块及测试组件，所述工控机设置有上位机测试模块，所述测试组件包括气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表，所述工控机分别与所述校准模块、所述环境监测模块及所述电控模块交互，所述电控模块分别与所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表交互并控制所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表针对PCBA进行电容测试；其特征在于，包括以下步骤：/n启动步骤：待测产品到位后，工控机启动测试；/n次数检验步骤：工控机检测当前测试次数是否达到上位机设定的校准次数，若是，执行校准步骤；若否，执行接触检测步骤；/n校准步骤：校准模块对系统进行校准，校准完成后执行接触检测步骤；/n接触检测步骤：传感器模块检测是否接触及动作到位，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；/n环境检测步骤：环境监测模块检测环境条件都是满足设定范围，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；/n测试步骤：上位机测试模块调用电控模块指令控制信号并通过电路信号切换模块选择切换测试点位，控制LCR表对相应点位进行测量，测试组件对待测产品的电容进行测试。/n...

【技术特征摘要】
1.一种PCBA的电容测试方法，应用于PCBA的电容测试系统，PCBA的电容测试系统包括工控机、校准模块、环境监测模块、电控模块及测试组件，所述工控机设置有上位机测试模块，所述测试组件包括气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表，所述工控机分别与所述校准模块、所述环境监测模块及所述电控模块交互，所述电控模块分别与所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表交互并控制所述气动模块、传感器模块、电路信号切换模块、LCR表针对PCBA进行电容测试；其特征在于，包括以下步骤：
启动步骤：待测产品到位后，工控机启动测试；
次数检验步骤：工控机检测当前测试次数是否达到上位机设定的校准次数，若是，执行校准步骤；若否，执行接触检测步骤；
校准步骤：校准模块对系统进行校准，校准完成后执行接触检测步骤；
接触检测步骤：传感器模块检测是否接触及动作到位，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；
环境检测步骤：环境监测模块检测环境条件都是满足设定范围，若是，执行下一步，若否，返回启动步骤；
测试步骤：上位机测试模块调用电控模块指令控制信号并通过电路信号切换模块选择切换测试点位，控制LCR表对相应点位进行测量，测试组件对待测产品的电容进行测试。


2.如权利要求1所述的PCBA的电容测试方法，其特征在于：在所述校准步骤中，依次放置三块电路板，经LCR表测试连接性后，在2V的电压下计算出相应的测试电流，并调用LCR的自动修正指令，校准LCR表。


3.如权利要求1所述的PCBA的电容测试方法，其特征在于：在所述环境检测步骤中，环境监测模块对测试的温度和湿度进行检测并反馈到工控机。


4.如权利要求3所述的PCBA的电容测试方法，其特征在于：在所述环境检测步骤中，设定范围为温度0℃～50℃，湿度0％～100％RH。


5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡振，
申请(专利权)人：苏州市运泰利自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32