一种加速产线自动化测试PCB的方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种加速产线自动化测试PCB的方法、系统及介质，属于电路板测试领域。针对现有电路板测试自动化程度低和成本高的问题，本发明专利技术提供了一种加速产线自动化测试PCB的方法，包括以下步骤：测试主机向网络分析仪发送指令；网络分析仪生成刺激信号，将刺激信号传入电路板，电路板产生反射信号；反射信号发送至网络分析仪中，网络分析仪根据反射信号生成S参数；S参数上传至测试主机中，测试主机对S参数进行测试分析，并得到测试结果。本发明专利技术将分析运算S参数的模块从网络分析仪中剥离出来，通过测试主机对S参数进行测试分析，能够实现快速校准，增加测试主机对流程的把控力，降低电路板测试系统的开发难度和成本，更有利于进行定制化开发。行定制化开发。行定制化开发。

【技术实现步骤摘要】
一种加速产线自动化测试PCB的方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于电路板测试
，更具体地说，涉及一种加速产线自动化测试PCB的方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的发展，市场上对电路板性能的要求越来越高，矢量网络分析仪作为一种测量电路板等多种电子设备的工具被广泛地应用于电路板性能的检验中。仪器连通被测设备后生成刺激信号并发送至被测设备——通常为电路板，再由被测设备以[实值
‑
虚值]向量的形式反射回仪器。仪器比较反射信号与已知的原始信号，比较的结果则由仪器的嵌入式软件展示，从而使被测设备的性能得以分析揭示。S参数(S
‑
Parameters)，亦称散射参数(Scattering Parameters)，是一种描述电气网络特性的行为模型，通常由[实值
‑
虚值]向量的形式表示。以2端口网络为例，S参数可用矩阵方程表示为其中，a1为端口1的入射参量，a2为端口2的入射参量，b1为端口1的反射参量，b2为端口2的反射参量；S
11
与S
22
为反射系数，工程上称作返回损失，即回损(Return Loss，简称RL)；S
12
与S
21
为传输系数，工程上称作插入损失，即插损(Insertion Loss，简称IL)。只有一个信号端和一个参考端(即接地端)的网络叫做单端(Single
‑
Ended)，具有两个信号端的网络叫做差分(Differential)。信号可分为频域信号(Frequency Domain)和时域信号(Time Domain)，对于时域信号，时域反射/时域传输(Time Domain Reflection/Time Domain Transmission，简称TDR/TDT)是一个重要的测量方法。
[0003]在一个测量系统中，所述电路板作为被测设备(Device Under Test，简称DUT)本身是一个无法获知内部信息的黑盒，同时也是矢量网络分析仪的基本测量对象。仪器向被测设备释放刺激信号生成的S参数可用来描述当前设备对信号的影响，进而反应被测设备的性质。如图1所示，在测试中，仪器将脉冲信号传输至被测电路板的输入端口，随后接收电路板输出端口的信号并测量。
[0004]使用仪器进行测量时，往往需要使用夹具辅助连接被测设备和仪器，而为了消除夹具对测量结果的影响，需要对S参数进行去嵌。本专利技术中使用的Delta
‑
L算法就是一种去嵌算法。一般Delta
‑
L测试包含两块电路板(按长度分为短线和长线，其运算叫做Delta
‑
2L)或三块电路板(按长度分为短线、中线和长线，其运算叫做Delta
‑
3L)。
[0005]传统检验电路板性能的方法局限于对电路板的测试，所示的结果也比较单一，对于经验不足的使用者，未必能够得出充足的结论。而且网络分析仪的嵌入式软件开发起来往往成本高、针对性强，兼容性和灵活性弱，不适用于跨平台测试，除此之外，传统方法对操作人员的技术要求较高，操作较为复杂，难以满足产线上大批量、高速度检验的需求。
[0006]针对上述问题也进行了相应的测试，如中国专利申请号CN202011145519.0，公开日为2021年1月8日，该专利公开了一种PCB板自动测试系统，通过测试主机存储有测试程序，根据不同被测PCB板可以选择对应的测试程序，发送相应的测试指令，直流源根据测试
指令向被测PCB板提供对应的直流激励信号，通过探针板上的探针将直流激励信号施加到被测PCB板上的元器件，同时，多路切换开关根据当前被测元器件的具体位置将探针切换为相应的断开状态或接通状态，最后，从被测PCB板上元器件测得的响应信号由探针上传至测试分析模块，通过测试分析模块进行信号处理和运算分析，得到测试结果。该专利所提供方案的不足之处在于，在以网络分析仪作为实际使用背景中，测试分析模块本质上属于网络分析仪的功能，完成运算分析的实际程序需要载入网络分析仪才可运行，而运行运算分析程序的软件则必然为网络分析仪的嵌入式软件，运行时环境也为网络分析仪的系统环境。因此，总体上，对电路板的测试分析卡定在网络分析仪本身的框架内，流程的自动化程度仍然较低，同时也较为缺乏灵活性，对产线作业人员来说，可能存在不满足需求之处。更为关键的是，开发相应的嵌入式软件难度大、成本高。

技术实现思路

[0007]1、要解决的问题
[0008]针对现有电路板测试自动化程度低、开发难度大和成本高的问题，本专利技术提供了一种加速产线自动化测试PCB的方法、系统及介质。本专利技术的方法通过将对S参数的分析从网络分析仪中进行剥离出来，通过测试主机对S参数进行测试分析，能够实现快速校准，增加测试主机对流程的把控力，降低电路板测试系统的开发难度和成本，更有利于进行定制化开发。本专利技术的系统内部组成简单，自动化程度更高、开发难度小、成本低。
[0009]2、技术方案
[0010]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0011]一种加速产线自动化测试PCB的方法，包括以下步骤：
[0012]S1：测试主机向网络分析仪发送指令；
[0013]S2：网络分析仪生成刺激信号，将刺激信号传入电路板，电路板产生反射信号；
[0014]S3：反射信号发送至网络分析仪中，网络分析仪根据反射信号生成S参数；
[0015]S4：S参数上传至测试主机中，测试主机对S参数进行测试分析，并得到测试结果。
[0016]更进一步的，所述步骤S4中测试主机对S参数进行测试分析具体包括TDR测试、S参数测试和Delta
‑
L测试中的一个或多个。
[0017]更进一步的，对S参数进行TDR测试具体包括如下步骤：
[0018]S411：预设阻抗标准值I、传输速率、夹具延迟、取值区间(长度或时间)、判断范围(单位为Ohm)和容错阈值
±
t(％或Ohm)、选择最值或平均值作为与标准值比较的判据；
[0019]S412：获取S参数，加载并解析S参数；
[0020]S413：根据传输速率和夹具延迟计算，移除夹具；
[0021]S414：以(长度/时间
‑
电阻)形式绘制TDR；
[0022]S415：根据判断范围作出水平线以表示判断范围的上限和下限；
[0023]S416：若指定区间内的TDR曲线全部落在上限和下限之间，则为合格；否则，若指定区间内的TDR曲线部分落在上限或下限之外但未超出容错阈值，即仍落在阴影区域的上边界或下边界之内，则为折中；否则为不合格。
[0024]更进一步的，对S参数进行S参数测试具体包括如下步骤：
[0025]S421：预设指定频率点向量Freq和对应的标准值向量Spec；
[0026]S422：获取S参数，加载并解析S参数；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速产线自动化测试PCB的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：测试主机(100)向网络分析仪(300)发送指令；S2：网络分析仪(300)生成刺激信号，将刺激信号传入电路板(400)，电路板(400)产生反射信号；S3：反射信号发送至网络分析仪(300)中，网络分析仪(300)根据反射信号生成S参数；S4：S参数上传至测试主机(100)中，测试主机(100)对S参数进行测试分析，并得到测试结果。2.根据权利要求1所述的一种加速产线自动化测试PCB的方法，其特征在于：所述步骤S4中测试主机(100)对S参数进行测试分析具体包括TDR测试、S参数测试和Delta
‑
L测试中的一个或多个。3.根据权利要求2所述的一种加速产线自动化测试PCB的方法，其特征在于：对S参数进行TDR测试具体包括如下步骤：S411：预设阻抗标准值I、传输速率、夹具延迟、取值区间(长度或时间)、判断范围(单位为Ohm)和容错阈值
±
t(％或Ohm)、选择最值或平均值作为与标准值比较的判据；S412：获取S参数，加载并解析S参数；S413：根据传输速率和夹具延迟计算，移除夹具；S414：以(长度/时间
‑
电阻)形式绘制TDR；S415：根据判断范围作出水平线以表示判断范围的上限和下限；S416：若指定区间内的TDR曲线全部落在上限和下限之间，则为合格；否则，若指定区间内的TDR曲线部分落在上限或下限之外但未超出容错阈值，即仍落在阴影区域的上边界或下边界之内，则为折中；否则为不合格。4.根据权利要求2所述的一种加速产线自动化测试PCB的方法，其特征在于：对S参数进行S参数测试具体包括如下步骤：S421：预设指定频率点向量Freq和对应的标准值向量Spec；S422：获取S参数，加载并解析S参数；S423：以(频率
‑
阻抗)形式绘制曲线；S424：根据向量Freq与表达式计算出对应曲线上阻抗值，叫做向量V；S425：以绝对值判决，用整数i表示元素下标，若存在i使得|V
i
|>|Spec

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋历国，代文亮，郝韵歌，凌峰，夏云兵，朱闪闪，
申请(专利权)人：芯和半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：