CN102333273A

CN102333273A - 微型麦克风测试装置

Info

Publication number: CN102333273A
Application number: CN2010102238020A
Authority: CN
Inventors: 王维奎; 邱东
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2012-01-25

Abstract

本发明提供一种微型麦克风测试装置，包括测试探针组、电源、通道选择开关、电流检测装置和嵌入式控制单元，其中测试探针组包括至少一个用于与所述微型麦克风的外壳相连的外围探针和多个用于与所述微型麦克风的线路板相连的内环探针，通道选择开关与内环探针相连，用于根据嵌入式控制单元的控制指令连通多个内环探针中的一个以形成测试回路；电流检测装置用于检测测试回路的电流；嵌入式控制单元用于设定偏置电压、控制通道选择开关连通测试回路、并对测试回路的电流进行分析处理。本发明能够有效实现微型麦克风测试的自动化，并且能提高测试的效率和准确性。

Description

微型麦克风测试装置

技术领域

本发明涉及微电子元器件测试技术领域，具体地说，涉及一种微型麦克风测试装置。

背景技术

近年来，微型麦克风产品在电子产品中逐步得到广泛应用，一般而言，微型麦克风产品可以通过自动化生产组装，效率比较高。如申请号为200920027762.5的中国专利就披露了一种便于自动化生产的微型麦克风，但是由于微型麦克风的产品尺寸较小，一般都在几十甚至十几立方毫米的体积，而传统的微型麦克风测试一般都是手工测试，因此这种体积就造成了产品测试非常困难。

图1为现有的一种手工测试模拟麦克风的设备的示意图，如图1所示，在使用这种设备进行模拟麦克风的测试之前，需要人工将测试设备的两个探针正确地连通到目标微型麦克风1的焊盘(用于连接外部电路)上，然后才能进行测试。但是众所周知，微型麦克风产品较小的尺寸决定了人工操作很难将测试探针很好地电连接到测试麦克风的焊盘上，在这种情况下，微型麦克风产品的性能参数测试困难很大、效率低下，并且非常容易出现错误，无法准确地对麦克风产品进行性能参数的测试。

并且，目前较为常用的微型麦克风产品一般为圆柱形微型麦克风产品，微型麦克风用于连接外部电路的焊盘上一般设置有正极端子和负极端子两个焊盘，微型麦克风产品非常容易滑动，从而造成了正极端子和负极端子两个焊盘的角度容易发生变化。如果采用自动化测试手段进行微型麦克风的测试，由于微型麦克风产品的焊盘位置不确定，就容易造成测试设备的测试探针不能准确对应微型麦克风正确极性的焊盘，不易实现测试的自动化。

因此，为了克服上述现有技术中存在的微型麦克风在测试方面存在的问题，提高微型麦克风产品的测试可行性和准确性，是目前微型麦克风产品产业化生产过程中急需解决的重要问题。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种能够方便的对微型麦克风产品进行自动化测试、并能提高测试效率和准确性的微型麦克风测试装置和测试方法。

本发明提供的微型麦克风测试装置，能够对微型麦克风产品上的多个焊盘进行极性识别，包测试探针组和电源，其中，

该测试装置还包括通道选择开关、电流检测装置和嵌入式控制单元；

所述测试探针组包括至少一个外围探针和多个内环探针，所述外围探针用于与所述微型麦克风的外壳相连，所述内环探针用于与所述微型麦克风的线路板相连；

所述通道选择开关与所述内环探针相连，用于根据所述嵌入式控制单元的控制指令连通多个内环探针中的一个以形成测试回路；

所述电流检测装置用于检测所述测试回路的电流；

所述嵌入式控制单元用于设定偏置电压、控制所述通道选择开关连通测试回路、并对所述测试回路的电流进行分析处理。

此外，优选的结构是，微型麦克风测试装置还包括：

通讯接口，用于将所述嵌入式控制单元的分析处理结果传输给外围设备。

再者，优选的结构是，微型麦克风测试装置还包括：

偏置电阻，串联在所述电流检测装置和电源之间，用于为待测试的微型麦克风提供直流工作点和对外输出阻抗。

再者，优选的，内环探针与分别所述微型麦克风的线路板上的正极端子、负极端子和PCB阻焊剂层相连。

本发明克服了现有的测试装置中需要手工寻找微型麦克风的正、负极端子进行测试的问题，采用测试探针组、通路选择开关和嵌入式控制单元相结合的技术，以测试探针组提高测试探针与微型麦克风的接触几率，以通路选择开关和嵌入式控制单元实现回路的自动连通和触点的自动测试和控制，能够有效实现微型麦克风测试的自动化，并且能提高测试的效率和准确性。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示现有的手工测试模拟麦克风的设备的示意图；

图2是表示本发明麦克风测试装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

图2是表示本发明麦克风测试装置实施例的结构示意图。如图2所示，本发明提供的微型麦克风测试装置包括测试探针组201、通道选择开关202、电流检测装置203、可控电源204、嵌入式控制单元205和通讯接口206，其中的测试探针组包括至少一个外围探针和多个内环探针。

在本发明中，嵌入式控制单元205是整个微型麦克风测试装置的控制核心。在测试之前，测试探针组201的外围探针和内环探针分别与微型麦克风1的外壳、线路板相接触连接，嵌入式控制单元205先设置好可控电源204的偏置电压，然后控制通道选择开关202分别将内环探针逐个与电流检测装置203和可控电源204连通为一个测试回路。当测试回路连通之后，设置在测试回路中的电流检测装置203测试回路电流，并将测得的电流值反馈给嵌入式控制单元205，由于偏置电源连接到麦克风的不同位置时的回路电流不同，因此，嵌入式控制单元205可以根据回路中的电流特性判断此通路是否合格以及该内部端子连接的是正极端子、负极端子还是PCB阻焊剂层，并将该判断结果经由通讯接口206通知外围设备。

以一种针对图2所示的两个焊盘的圆柱形模拟麦克风进行测试的测试设备为例，由于本发明提供的测试设备采用自动寻针方案，所以测试探针组又可被称为寻针探针组，外围探针和内环探针又被分别称为外围寻针探针和内环寻针探针。图2所示的微型麦克风测试装置中，测试探针组201包括两个外围探针和四个内环探针，在产品测试过程中，先通过嵌入式控制单元205设定好偏置电压，之后将外围探针与微型麦克风1的外壳相接触，微型麦克风的外壳为电位为零的导电外壳，另外多个内环探针与微型麦克风1的线路板电连接。

测试探针组201分别与待测试的微型麦克风1的外壳和线路板电连接之后，然后由测试设备的嵌入式控制单元205控制通道选择开关202将各个探针通道分别逐个开通，通过电流检测装置203(如：电流表)测试每个探针通道开通后的回路电流，并将测得的电流值反馈给嵌入式控制单元205，再由嵌入式控制单元205判断此探针接通的回路是否合格，如果合格则锁定此通道，并通过通讯接口206通知外围设备；如果回路不合格则控制通道选择开关202接通下一个探针的通道，继续前述检测过程。如果所有的通道选择完毕仍不能找到合格的通道，则嵌入式控制单元通过通讯接口通知外围设备寻针失败，此微型模拟麦克风测试不合格。

若将测试探针组201的各个内环探针从1至n分别编号，在测试探针组的外围探针与待测试的微型麦克风的外壳电连接、内环探针与待测试的微型麦克风的线路板电连接之后，首先嵌入式控制单元205将1号内环探针通道接通，然后由电流表测试1号探针通道接通的回路电流，嵌入式控制单元205根据回路电流判断此通路是否合格并通过通讯接口206通知外围设备；然后断开1号内环探针、接通2号内环探针，重复上述检测过程，直至检测完所有的内环探针所接通的回路。

在本发明微型麦克风测试装置的一个具体实施方式中，还包括串联在电流检测装置203和可控电源204之间的偏置电阻207，其作用是为微型麦克风提供直流工作点和对外输出阻抗，偏置电阻207的阻值选择可以根据不同产品的实际需要而确定，一般选择为2.2KΩ或者680Ω。对于采用J-FET的微型麦克风而言，偏置电阻是必须的；而对于采用运放电路的微型麦克风而言，有一些是不需要偏置电阻的。

本发明通过上述测试方式，能够由多个内环探针自动寻找到微型麦克风的正极，检测得到微型麦克风的静态工作电流，并保持接通模式，等待其他音频测试项目完毕后，再断开微型麦克风的连接。

本发明中所应用的原理如下：

由可控电源提供的偏置电源连接到微型麦克风的不同位置(正极端子、负极端子、PCB阻焊剂层、外壳)时，回路中的电流不同，利用这一特性，可以将电连接到微型麦克风正极端子上的探针识别出来。例如：电连接到正极端子的探针通路，电流为

接到负极端子的探针通路，电流为

接到PCB阻焊剂层上的探针通路，电流为0。根据这些接触状态，电流值的较大差异，可以将探针的接触状态识别出来，从而选定正确的探针通路。

在本发明的一个优选实施方式中，为了确保接触微型麦克风外壳的外围探针与微型麦克风的外壳能够实现良好的电连接，确保内环四个寻针探针中至少有一个能够接触到麦克风的正极端子，内环探针的设置越多、越密集，接触后实现电连接的可靠性越高，检测的效果越好。但由此会提高微型麦克风测试装置设计的难度以及制作成本，因此，微型麦克风测试装置中探针的排布及数量需要根据实际测试产品的外形尺寸灵活设定。比如，假设微型麦克风线路板为圆形，线路板表面上的正极端子形状为四分之一个圆的扇形，并且扇形的正电极和圆形的线路板同心，那么探针的数量可以为四根、呈正方形分布；再假如微型麦克风线路板为圆形，线路板表面上的正极端子形状为八分之一个圆的扇形，并且扇形的正电极和圆形的线路板同心，那么探针的数量可以为八根、呈正八边形分布。总之，需要确保内环寻针探针中至少有一个能够接触到微型麦克风的正极端子。

另外，为了确保通道选择开关在开通状态下的接触性良好，微型麦克风测试装置的内阻越小越好。如果微型麦克风测试装置的内阻较大，则该内阻会在回路中等效为偏置电阻的一部分，从而影响到测试数据的准确性。

通道选择开关可以采用继电器开关或者模拟继电器芯片构成。

电流表的测试范围和测试精度需要根据待测试的实际微型麦克风产品的特性而定，电流表的稳定性范围设定在2μA到500mA之间，精度为2μA。

可控电源的电压调节精度也要依据待测试的微型麦克风产品的要求设计。例如，如果产品要求的工作电压范围为2V±0.1V，那么电源电压调节精度就需要满足在0.05V。

本发明中，通讯接口使用可靠性高的总线接口方式，优选为工业控制常用的如RS-232、RS-485、GPIB、CAN等总线。

在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种微型麦克风测试装置，包括测试探针组和电源，其特征在于，

所述电流检测装置用于检测所述测试回路的电流；

2.按照权利要求1所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，还包括：

3.按照权利要求2所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，还包括：

4.按照权利要求2或3所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述内环探针与分别所述微型麦克风的线路板上的正极端子、负极端子和PCB阻焊剂层相连。

5.按照权利要求4所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述测试探针组包括两个外围探针和四个内环探针。

6.按照权利要求5所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述电源为可控电源，用于根据所述嵌入式控制单元的控制为所述测试回路提供偏置电压。

7.按照权利要求6所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

当回路电流为

时，所述内环探针与所述微型麦克风的线路板上的正极端子电连接；

当回路电流为

时，所述内环探针与所述微型麦克风的线路板上的负极端子电连接；

当回路电流为0时，所述内环探针与所述微型麦克风的线路板上的PCB阻焊剂层电连接。

8.按照权利要求7所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述通道选择开关采用继电器开关或者模拟继电器芯片。

9.按照权利要求8所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述电流检测装置的稳定性范围为2μA到500mA，精度为2μA。

10.按照权利要求9所述的微型麦克风测试装置，其特征在于，

所述通讯接口采用RS-232、RS-485、GPIB或者CAN总线接口方式。