CN101865936B - 动态测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种动态测试系统及方法。该测试系统是在一元件介面板(DIB)上设有容置装置(例如插槽)及控制器(例如微控制器)。容置装置是用以容置受测元件，而控制器则动态撷取受测元件的输出讯号，据以得到动态运动状态(例如加速度)。

Description

动态测试系统及方法

技术领域

本发明涉及动态测试，特别是涉及一种适用于运动感测器(motionsensor)的板层次(board level)动态测试系统及方法。 

背景技术

运动感测器(motion sensor，或称动态感测器)是一种可将运动状态(例如倾斜角度)转换为相对应电子讯号的元件，其逐渐普遍应用于现代的电子或机电装置中，例如游戏控制器、行动电话、数字音乐播放器(MP3)、照相机、个人数字助理(PDA)，可实施各种运动(例如翻转、加速、旋转等)相关的应用，以促进使用上的真实性或便利性。 

现今的运动感测器一般是以半导体制造工艺技术再配合机电技术(例如微机电系统(micro-electro-mechanical system)技术)制作为集成电路。如同一般的集成电路，对已封装完成的运动感测器需进行最终测试(finaltest)，以确保其功能的正确性。除了进行功能及电气参数的测试外，还要测试其运动状态(例如倾斜角度)的正确性。 

然而，传统测试系统通常仅能对运动感测器作静态(static)状态(例如倾斜角度)的测试，至于其他动态(dynamic)的运动测试，例如直线加速度或向心加速度(一般又称为g力(g-force)或g值加速度，其代表一物体相对于重力加速度的加速度大小，一单位g力大约等于9.8米/秒平方)，传统测试系统无法动态地实时(real time)测试得到。鉴于此，因此亟需提出一种可动态且实时测试运动感测器的运动状态(特别是加速度)的动态测试系统及方法。 

由此可见，上述现有的动态测试系统及方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的动态测试系统及方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的动态测试系统及方法存在的缺陷，而提供一种新的动态测试系统及方法，所要解决的技术问题是使其实时测试运动感测器的动态运动状态(例如直线加速度或向心加速度等)，非常适于实用。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种动态测试系统，其包含：一运动测试模块，该运动测试模块包含：一器件接口板；至少一容置装置，设于该器件接口板上，用以容置一受测元件；以及一控制器，设于该器件接口板上，用以动态测试该受测元件的运动状态。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的动态测试系统，其中所述的容置装置为插槽。 

前述的动态测试系统，其中所述的受测元件为运动感测器。 

前述的动态测试系统，其中所述的控制器为微控制器。 

前述的动态测试系统，其中所述的运动测试模块更包含一模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器是以电气导线连接于该受测元件与该控制器之间，用以将该受测元件的输出讯号由模拟形式转换为数字形式，以利于该控制器的接收及处理。 

前述的动态测试系统，其中所述的运动测试模块更包含一运动机构，用以对该受测元件进行各种的运动。 

前述的动态测试系统，其中所述的运动测试模块更包含一驱动装置，其包含一马达，用以驱动该运动机构。 

前述的动态测试系统，其中所述的运动机构为直线往复运动机构或旋转机构。 

前述的动态测试系统，其更包含一检选分类机台，用以拾取及置放该受测元件至该容置装置以进行测试，并在测试完成后取回该受测元件。 

前述的动态测试系统，其更包含一测试机台，其经由传输线控制该控制器。 

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种动态测试方法，其包含：以一控制器启动一驱动装置，用以对一受测元件进行运动；该控制器等待直到收到一触发讯号，该触发讯号代表该驱动装置所进行的运动已趋于稳定；在收到该触发讯号后，该控制器撷取该受测元件的输出讯号；以及该控制器根据该撷取输出讯号以得到动态运动状态。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的动态测试方法，其中所述的控制器是设于一器件接口板上。 

前述的动态测试方法，其更包含以该控制器设定该驱动装置的驱动参数。 

前述的动态测试方法，其中所述的触发讯号是由该驱动装置所发出。 

前述的动态测试方法，其更包含将所撷取的输出讯号由模拟形式转换为数字形式，以利于该控制器的接收及处理。 

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，根据本发明实施例，动态测试系统包含一器件接口板(DIB)，其上设有容置装置及控制器。其中，容置装置是用以暂时容置受测元件，而控制器则是用以动态(dynamically)测试受测元件的运动状态。在测试时，首先以控制器启动驱动装置，用以对受测元件进行运动。接着，控制器等待直到收到一触发讯号，代表驱动装置所进行的运动已趋于稳定。在收到触发讯号后，控制器开始撷取受测元件的输出讯号，并根据所撷取的输出讯号以得到动态运动状态，例如g值加速度。 

借由上述技术方案，本发明动态测试系统及方法至少具有下列优点及有益效果：上述所述的实施例可用以实时测试运动感测器的动态运动状态(例如直线加速度或向心加速度等)，以补足传统感测系统仅能静态测试运动状态的缺点，以因应现今运动感测器的功能多样性。 

综上所述，本发明是有关于一种动态测试系统及方法。该测试系统是在一器件接口板(DIB)上设有容置装置(例如插槽)及控制器(例如微控制器)。容置装置是用以容置受测元件，而控制器则动态撷取受测元件的输出讯号，据以得到动态运动状态(例如加速度)。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、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是显示本发明实施例的动态测试系统的系统方框图。 

图2A是显示本发明实施例的动态测试系统的系统方框图测试系统。 

图2B是显示本发明实施例的动态测试系统的侧视示意图测试系统。 

图3是显示本发明实施例的动态测试方法的流程图。 

图4是例示撷取讯号数值(或g值加速度)与马达角度的关系曲线示意图。 

1：动态测试系统               10：运动测试模块 

100：容置装置(插槽)           101：运动机构 

103：器件接口板(DIB)          110：控制器(Micro-C) 

111：模拟/数字转换器(ADC)     12：检选分类机台(handler) 

14：测试机台(tes ter)  16：传输线 

18：传输线             19：受测元件(运动感测器) 

2：动态测试系统        30-35：动态测试方法的步骤 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的动态测试系统及方法的具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。 

图1是显示本发明实施例的动态测试系统1的系统方框图，用以动态地测试封装后的运动感测器(motion sensor，或称动态感测器)的运动状态。特别的是，藉由动态测试系统1，可以实时(real time)测试得到运动感测器的加速度值(例如直线加速度或向心加速度)或者g力(g-force，又称为g值加速度)。在本说明书中，“动态”或“动态测试”一词是指运动感测器在运动过程进行当中，进行测试以得到相关的运动状态，例如直线/向心加速度。此是相对于传统的“静态”或“静态测试”，其是指运动感测器在运动过程完成后，或者运动当中的停顿期间所测试到的运动状态，例如翻转角度。 

动态测试系统1主要包含运动测试模块10、检选分类机台(handler)12及测试机台(tester)14。其中，运动测试模块10主要包含器件接口板(device interface board，DIB)103(一般又称为受测元件板(DUT board)、功能板(performance board)或载板(load board))，其上设有一个或多个容置装置100(例如插槽)，用以暂时容置一个或多个受测元件(device under test，DUT)。藉由器件接口板(DIB)103所提供的电气介面，使得受测元件的讯号得以传送至运动测试模块10的其余部分，例如运动机构101。设于器件接口板(DIB)103上的还有一控制器(controller)110，例如微控制器(micro controller，Micro-C)，是用以动态测试受测元件的运动状态，特别是直线加速度或向心加速度(一般又称为g力(g-force)或g值加速度)。此外，器件接口板(DIB)103上还可包含模拟/数字转换器(ADC)111，用以将受测元件的模拟输出讯号转换为相对应的数字讯号，以利控制器110的接收及处理。当然，如果受测元件本身即可输出数字讯号，则可以省略此模拟至数字转换器111。运动测试模块10还包含一运动机构101，用以对受测元件进行各种的运动。关于运动机构的型态及细节，可参阅本案申请人同时申请的专利申请案(题为“翻转测试模块及其测试系统”)，其揭露一种翻转运动机构；专利申请案(题为“直线往复测试模块及其测试系统”)，其揭露一种直线往复运动机构；及专利申请案(题为“旋转测试模块及其测试系统”)，其揭露一种旋转运动机构，这些运动机构的详细内容不在此赘述。 

图1所示的动态测试系统1中，检选分类机台12主要是用以拾取及置放受测元件至运动测试模块10以进行测试，并在测试完成后取回受测元件并根据测试结果将受测元件加以分类(bin)。测试机台14主要包含测试头(test head)等测试相关的电路，经由传输线16、18用以分别控制上述的运动测试模块10及检选分类机台12。关于运动测试模块10、检选分类机台12及测试机台14之间的操作说明，可参考前述本案申请人同时申请的其他专利申请案，其细节因而不在此赘述。 

图2A是显示本发明实施例的动态测试系统2的系统方框图测试系统，由于其是设在器件接口板(DIB)103上，因此又称为板层次(board level)动态测试系统。图2B是显示固设于器件接口板(DIB)103上的容置装置100(例如插槽)、控制器(例如微处理器(Micro-C))110及模拟/数字转换器(ADC)111的侧视示意图。 

图3是显示本发明实施例的动态测试方法的流程图。以下说明是以直线加速运动感测为例(例如本案申请人在另一专利申请案所揭露者，题为“直线往复测试模块及其测试系统”)，然而，图3的流程也可适用于其他的运动测试。首先，在步骤30，控制器110设定驱动装置(例如步进马达或伺服马达)的驱动参数，例如马达的转速。此参数可以为预设值，也可以视应用所需而随时予以调整。接下来，在步骤31，控制器110通知(或控制)以启动马达，用以开始驱动运动机构101的运动(在本实施例中为直线往复运动)。由于运动机构101本身具有物体惯性，所以于一开始时，自受测元件(例如运动感测器)19所得到的输出讯号(或其相对应的数字讯号)还未能达到稳定运动状态。因此，控制器110需要等待一段时间(步骤32)。在本实施例中，马达在到达一特定角度时，此时预期运动机构101会达到稳定运动状态(此时称为触发点(trigger point))，因而马达回传一相关触发讯号给控制器110(步骤33)。在一较佳的实施例中，马达可为伺服马达或步进马达，而伺服马达或步进马达可配合内置(即内建)的编码器(Encoder)或侦测器(Detector)，藉以回传如马达特定角度的相关触发讯号给控制器110。在接收到此触发讯号后，控制器110进入步骤34开始撷取受测元件的输出讯号(否则，控制器110需继续等待转速的稳定)。在本实施例中，更进一步以模拟/数字转换器(ADC)111将所撷取的模拟输出讯号转换为相对应的数字讯号。根据此撷取输出讯号(或其相对应的数字讯号)，控制器110即可据以测试(或经计算)得到加速度值(或g值加速度)(步骤35)。上述步骤30-35可重复执行以动态测试得到不同或相同的运动状态。图4是例示撷取讯号数值(或g值加速度)与马达角度的关系曲线的示意图。在图式中，触发点TP开始的期间t2为稳定运动状态期间，因此在此期间内进行 讯号的撷取及测试；期间t1及期间t3为非稳定运动状态期间，因此在这些期间内不进行讯号的撷取及测试。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种动态测试系统，其特征在于其包含：

一运动测试模块，该运动测试模块包含：

一器件接口板；

至少一插槽，设于该器件接口板上，用以容置一受测元件；

一控制器，设于该器件接口板上，撷取该受测元件的输出讯号，用以动态测试得到该受测元件的运动状态；以及

一模拟/数字转换器，设于该器件接口板上，该模拟/数字转换器是以电气导线连接于该受测元件与该控制器之间，用以将该受测元件的输出讯号由模拟形式转换为数字形式，以利于该控制器的接收及处理；

一检选分类机台，用以拾取及置放该受测元件至该插槽以进行测试，并在测试完成后取回该受测元件。

2.根据权利要求1所述的动态测试系统，其特征在于其中所述的受测元件为运动感测器。

3.根据权利要求1所述的动态测试系统，其特征在于其中所述的控制器为微控制器。

4.根据权利要求1所述的动态测试系统，其特征在于其中所述的运动测试模块更包含一运动机构，用以对该受测元件进行各种的运动。

5.根据权利要求4所述的动态测试系统，其特征在于其中所述的运动测试模块更包含一驱动装置，其包含一马达，用以驱动该运动机构。

6.根据权利要求4所述的动态测试系统，其特征在于其中所述的运动机构为直线往复运动机构或旋转机构。

7.根据权利要求1所述的动态测试系统，其特征在于其更包含一测试机台，其经由传输线控制该控制器。 

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