CN109932633A - 电路板的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路板的测试系统，使用测试治具检测电路板的排线的线路，测试治具包括：第一接触元件、开关电路、第二接触元件、电压获取元件及控制单元。其中，第一接触元件连接于线路的输入端，第二接触元件连接于线路的输出端。控制单元驱动开关电路进行切换，以提供测试电压至奇数线路或偶数线路。控制单元自电压获取元件读取奇数线路的电压值及偶数线路的电压值以判断排线的线路的功能是否正常。本公开可有效降低电路板排线的线路测试所耗费的时间及人力，进而提升产线的生产效率。

Description

电路板的测试系统

技术领域

本发明涉及一测试系统，特别涉及一种电子装置的电路板的测试系统。

背景技术

随着现今科技的发展，各种电子装置，例如台式电脑、笔记本电脑、平板、个人数字助理(PDA)、智能手机、外接式硬盘、U盘、打印机、事务机、鼠标、键盘或摄影机等已渐渐成为人们生活中或工作上不可或缺的辅助工具。

而由于各种电子装置的功能日益复杂，且体积日益地缩小，使得电子装置内用以传导电子信号的柔性排线的尺寸亦更为密集，其电性接点之间距更是相当微小。而在电路板生产的过程中，必须对其排线的电性接点进行检测，以确保排线在连接上可正确无误。

于现有的技术中，排线是以人工方式对其线路进行逐一的测试，而在长时间进行重复性测试的状态下，若测试人员的注意力无法集中，容易产生错误的测试结果，使得所生产电路板的良率下降。另一方面，若需增加产线的产值时，所需耗费的检测人力及测试时间亦相对地增加，使得产品的成本也相对地提高。

有鉴于此，如何提供一种可正确并快速检测电路板排线的线路的功能是否正常的测试系统，为本发明欲解决的技术课题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种应用于产线上，可正确并快速检测电路板排线的线路的功能是否正常的测试系统。

为达前述的目的，本发明提供一种电路板的测试系统，包括：

测试治具，连接于电路板，用以检测电路板的排线的多个线路，测试治具包括：

第一接触元件，连接于线路中的多个奇数线路的输入端及多个偶数线路的输入端；

开关电路，连接于第一接触元件并提供测试电压至第一接触元件；

第二接触元件，连接于线路中的奇数线路的输出端及偶数线路的输出端；

电压获取元件，连接于第二接触元件并用以获取线路的电压值；以及

控制单元，连接于电压获取元件及开关电路，并自电压获取元件读取线路的电压值；

其中，控制单元驱动开关电路进行切换，以提供测试电压至奇数线路或偶数线路，控制单元自电压获取元件读取奇数线路的电压值及偶数线路的电压值以判断排线的线路的功能是否正常。

于上述优选实施方式中，其中第一接触元件包括第一测试电路及第二测试电路，第二接触元件包括第三测试电路及第四测试电路。

于上述优选实施方式中，其中第一测试电路通过多个第一固定电阻连接于奇数线路的输入端。

于上述优选实施方式中，其中第二测试电路通过多个第二固定电阻连接于偶数线路的输入端。

于上述优选实施方式中，其中第三测试电路通过多个第三固定电阻连接于奇数线路的输出端，并通过第一接地电阻接地。

于上述优选实施方式中，其中第四测试电路通过多个第四固定电阻连接于偶数线路的输入端，并通过第二接地电阻接地。

于上述优选实施方式中，其中奇数线路并联于第一测试电路及第三测试电路之间。

于上述优选实施方式中，其中电压获取元件包括第一模拟输入引脚，第一模拟输入引脚连接至第三测试电路，并用以获取奇数线路的电压值。

于上述优选实施方式中，其中偶数线路并联于第二测试电路及第四测试电路之间。

于上述优选实施方式中，其中电压获取元件包括第二模拟输入引脚，第二模拟输入引脚连接至第四测试电路，并用以获取偶数线路的电压值。

于上述优选实施方式中，其中开关电路包括：光继电器及连接于光继电器的单刀单掷继电器，单刀单掷继电器具有共用端、第一常闭端及第二常闭端，共用端连接直流电源，且直流电源用以提供测试电压，第一常闭端连接至第一测试电路，第二常闭端连接至第二测试电路。

于上述优选实施方式中，其中控制单元包括数字输出引脚，数字输出引脚连接于光继电器，并提供启动电压至光继电器，以通过光继电器驱动单刀单掷继电器的共用端接触第一常闭端或第二常闭端。

于上述优选实施方式中，其中测试治具进一步包括第三接触元件，第三接触元件连接于电路板的多个LED元件。

于上述优选实施方式中，其中第三接触元件具有多个第三接地电阻，且LED元件串联于第三接地电阻后接地。

于上述优选实施方式中，其中电压获取元件包括多个第三模拟输入引脚，第三模拟输入引脚连接至LED元件与第三接地电阻之间，并用以获取LED元件的电压值。

于上述优选实施方式中，其中控制单元自电压获取元件读取LED元件的电压值。

附图说明

图1为本发明电路板的测试系统的方框示意图；

图2为本发明电路板的测试系统的电路示意图；

图3A为本发明电路板的测试系统的光继电器的电路示意图；以及

图3B为本发明电路板的测试系统的单刀单掷继电器作动的电路示意图。

附图标记说明：

AI0～AI3 第三模拟输入引脚

AI4 第一模拟输入引脚

AI5 第二模拟输入引脚

B 光束

D 光发射器

D1～D4 LED元件

DO1 数字输出引脚

F 金属氧化物半导体场效晶体管

I 第一测试电路

II 第二测试电路

III 第三测试电路

IV 第四测试电路

IN01～IN08 输入端

OUT01～OUT08 输出端

R1～R4 第三接地电阻

R11、R12、R13、R14 第一固定电阻

R15、R16、R17、R18 第三固定电阻

R19 第一接地电阻

R21、R22、R23、R24 第二固定电阻

R25、R26、R27、R28 第四固定电阻

R29 第二接地电阻

R36、R37 固定电阻

RL11、RL12、RL13、RL14 奇数线路

RL21、RL22、RL23、RL24 偶数线路

T1～T4、T11、T21 电压值

Vcc、Vcc1、Vcc2 直流电源

Vh 启动电压

Vt1、Vt2 测试电压

1 电路板的测试系统

10 测试治具

11 控制单元

12 电压获取元件

13 开关电路

131 光继电器

132 单刀单掷继电器

14 第一接触元件

15 第二接触元件

16 第三接触元件

20 电路板

21 排线

22 LED模块

具体实施方式

本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范围。

首先，请参阅图1所示，图1为本发明电路板的测试系统的方框示意图。于图1中，电路板的测试系统1是应用于电路板20的测试，电路板的测试系统1包括一测试治具10。测试治具10用以连接于一待测试的电路板20，以获取电路板20的排线21及LED模块22的电压值，借此判断排线21及LED模块22的功能是否正常。

请继续参阅图1，测试治具10包括：控制单元11、电压获取元件12、开关电路13、第一接触元件14、第二接触元件15及第三接触元件16。控制单元11电性耦接于电压获取元件12及开关电路13；开关电路13电性耦接于第一接触元件14，而第一接触元件14用以接触电路板20的排线21的输入端；电压获取元件12则分别电性耦接于第二接触元件15与第三接触元件16，而第二接触元件15接触电路板20的排线21的输出端，第三接触元件16则用以接触LED模块22中的LED元件。其中，开关电路13经由第一接触元件14提供一测试电压至电路板20的排线21，而电压获取元件12可通过第二接触元件15获取排线21的电压值；另一方面，电压获取元件12可通过第三接触元件16获取LED模块22的电压值，而控制单元11则自电压获取元件12读取排线21及LED模块22的电压值，并借此判断排线21及LED模块22的功能是否正常。待测试完成后，可进一步将排线21及LED模块22的测试结果显示于显示模块(未示于图中)之中，使产线上的测试人员可实时自显示模块中得知排线21及LED模块22的测试结果。于本实施例中，电压获取元件12为一模拟数字转换器(analog-to-digital converter)；第一接触元件14、第二接触元件15及第三接触元件16为接触探针；而电路板20为印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)。

请参阅图2，图2为本发明电路板的测试系统的电路示意图。于图2中，排线21具有多个奇数线路RL11、RL12、RL13及RL14与多个偶数线路RL21、RL22、RL23及RL24。其中，奇数线路RL11、RL12、RL13及RL14具有输入端IN01、IN03、IN05及IN07与输出端OUT01、OUT03、OUT05及OUT07；偶数线路RL21、RL22、RL23及RL24具有输入端IN02、IN04、IN06及IN08与输出端OUT02、OUT04、OUT06及OUT08。

第一接触元件14则包括：第一测试电路I及第二测试电路II。第一测试电路I通过对应于奇数线路RL11～RL14的第一固定电阻R11、R12、R13及R14连接于奇数线路RL11～RL14的输入端IN01～IN07；第二测试电路II通过对应于偶数线路RL21～RL24的第二固定电阻R21、R22、R23及R24连接于偶数线路RL21～RL24的输入端IN02～IN08。

第二接触元件15则包括：第三测试电路III及第四测试电路IV。第三测试电路III通过对应于奇数线路RL11～RL14的第三固定电阻R15、R16、R17及R18连接于奇数线路RL11～RL14的输出端OUT01～OUT07，且第三测试电路III连接一第一接地电阻R19后接地；第四测试电路IV通过对应于偶数线路RL21～RL24的第四固定电阻R25、R26、R27及R28连接于偶数线路RL21～RL24的输出端OUT02～OUT08，且第四测试电路IV连接一第二接地电阻R29后接地。如此，奇数线路RL11～RL14并联于第一测试电路I及第三测试电路III之间，且奇数线路RL11与第一固定电阻R11及第三固定电阻R15串联、奇数线路RL12与第一固定电阻R12及第三固定电阻R16串联、奇数线路RL13与第一固定电阻R13及第三固定电阻R17串联、奇数线路RL14与第一固定电阻R14及第三固定电阻R18串联。另一方面，偶数线路RL21～RL24则并联于第二测试电路II及第四测试电路IV之间，且偶数线路RL21与第二固定电阻R21及第四固定电阻R25串联、偶数线路RL22与第二固定电阻R22及第四固定电阻R26串联、偶数线路RL23与第二固定电阻R23及第四固定电阻R27串联、偶数线路RL24与第二固定电阻R24及第四固定电阻R28串联。

而第一固定电阻R11～R14、第二固定电阻R21～R24、第三固定电阻R15～R18及第四固定电阻R25～R28的设置则可避免测试电路自身产生短路的情况发生，举例而言，假设在没有设置第一固定电阻R11～R14及第三固定电阻R15～R18的状态下，奇数线路RL11～RL14并联于第一测试电路I及第三测试电路III之间且进行线路测试时，若奇数线路RL11的电阻值远远小于其它奇数线路RL12、RL13及RL14的电阻值，容易造成所提供测试电压的电流仅通过奇数线路RL11的短路情况发生，导致控制单元11的误判而产生错误的测试结果。是以，第一固定电阻R11～R14、第二固定电阻R21～R24、第三固定电阻R15～R18及第四固定电阻R25～R28的设置有助于提高测试电路的稳定性及测试结果的正确性。

电压获取元件12的第一模拟输入引脚AI4连接至第三测试电路III，而第二模拟输入引脚AI5连接至第四测试电路IV。本发明虽仅提出通过第一接触元件14及第二接触元件15连接具有8个线路的排线21的实施方式，但于实际应用时，第一接触元件14及第二接触元件15其内部测试电路的数量可依据排线21的线路的数量进行调整，并不以本发明所提出的实施方式为限。

请继续参阅图2，控制单元11电性耦接于电压获取元件12，且控制单元11的数字输出引脚DO1连接于开关电路13中的光继电器131，光继电器131则连接于单刀单掷继电器132。

请一并参阅图2、图3A及图3B，图3A为本发明电路板的测试系统的光继电器的电路示意图；图3B为本发明电路板的测试系统的单刀单掷继电器作动的电路示意图。于图3A中，光继电器131包括：光发射器D及金属氧化物半导体场效晶体管F。其中，光发射器D的一输入端(图3A中以接点1表示)通过一固定电阻R37连接于控制单元11的数字输出引脚DO1(如图2所示)，而光发射器D的另一输入端(图3A中以接点2表示)则接地。控制单元11的数字输出引脚DO1可输出一启动电压Vh(如图2所示)至光发射器D，使得光发射器D产生并输出光束B；金属氧化物半导体场效晶体管F的一输入端(图3A中以接点3表示)可通过一固定电阻R36连接于一直流电源Vcc，而金属氧化物半导体场效晶体管F的另一输入端(图3A中以接点4表示)则连接于单刀单掷继电器132中的线圈(如图2所示)。金属氧化物半导体场效晶体管F用于接受光发射器D所产生的光束B以形成闭路，进而启动光继电器131以驱动单刀单掷继电器132进行切换。本发明虽仅提利用光继电器131驱动单刀单掷继电器132进行切换的实施方式，但于实际应用时，亦可将光继电器131替换为一达灵顿电路(Darlington transistor)，而不以本发明所提出的实施方式为限。

接着，请参阅图3B，于图3B中，单刀单掷继电器132的线圈的一输入端(图3B中以接点1表示)连接于光继电器131，而单刀单掷继电器132线圈的另一输入端(图3B中以接点2表示)则接地。此外，单刀单掷继电器132具有一共用端(图3B中以接点3表示)、一第一常闭端(图3B中以接点5表示)及一第二常闭端(图3B中以接点4表示)。其中，共用端连接一直流电源Vcc1，且直流电源Vcc1用以提供一测试电压Vt1。再者，第一常闭端连接至第一测试电路I，而第二常闭端则连接至第二测试电路II。当光继电器131启动时，可通过光继电器131驱动单刀单掷继电器132，使得单刀单掷继电器132的共用端由与第一常闭端接触的状态切换至与第二常闭端接触的状态；或着可使单刀单掷继电器132的共用端由与第二常闭端接触的状态切换至与第一常闭端接触的状态，如此直流电源Vcc1便可自第一常闭端或第二常闭端提供测试电压Vt1至第一测试电路I或第二测试电路II。

请继续参阅图2，电压获取元件12可通过第一模拟输入引脚AI4自第三测试电路III获取并联的奇数线路RL11～RL14的电压值T11，且可通过第二模拟输入引脚AI5自第四测试电路IV获取并联的偶数线路RL21～RL24的电压值T21。而控制单元11则进一步自电压获取元件12读取奇数线路RL11～RL14及偶数线路RL21～RL24的电压值T11及T21，并依据电压值T11及T21的读值判断排线21的线路的功能是否正常。测试结果的判断方式如表1所示：

表1

于表1中，当单刀单掷继电器132的共用端接触第一常闭端时，直流电源Vcc1经由第一测试电路I提供测试电压Vt1至奇数线路RL11～RL14，电压获取元件12可通过第一模拟输入引脚及第二模拟输入引脚AI5获取奇数线路RL11～RL14的电压值T11及偶数线路RL21～RL24的电压值T21，控制单元11则进一步自电压获取元件12读取电压值T11及T21。若电压值T11的读值维持在额定范围内，且电压值T21的读值为0V，则测试结果显示为正常(PASS)，表示排线21的奇数线路RL11～RL14的功能正常；若电压值T11的读值非于额定范围内，而电压值T21的读值为0V，则测试结果显示为线路异常(FAIL)，表示排线21的奇数线路RL11～RL14的功能异常，代表奇数线路RL11～RL14中的一者形成断路；若电压值T11及T21的读值均为0V，则测试结果显示为开路(FAIL)，表示排线21的奇数线路RL11～RL14中具有错误的开路，使得奇数线路RL11～RL14无法正常运行；若电压值T11及T21的读值均大于0V，则测试结果显示为短路(FAIL)，表示排线21的奇数线路RL11～RL14与偶数线路RL21～RL24之间具有错误的线路连结，使得奇数线路RL11～RL14短路而产生漏电的情况。

请继续参阅表1，而当单刀单掷继电器132的共用端接触第二常闭端时，直流电源Vcc1经由第二测试电路II提供测试电压Vt1至偶数线路RL21～RL24。相同的，若电压值T21的读值维持在额定范围内，且电压值T11的读值为0V，则测试结果显示为正常(PASS)，表示排线21的偶数线路RL21～RL24的功能正常；若电压值T21的读值非于额定范围内，而电压值T11的读值为0V，则测试结果显示为线路异常(FAIL)，表示排线21的偶数线路RL21～RL24的功能异常，代表偶数线路RL21～RL24中的一者形成断路；若电压值T11及T21的读值均为0V，则测试结果显示为开路(FAIL)，表示排线21的偶数线路RL21～RL24中具有错误的开路，使得偶数线路RL21～RL24无法正常运行；若电压值T11及T21的读值均大于0V，则测试结果显示为短路(FAIL)，表示排线21的偶数线路RL21～RL24与奇数线路RL11～RL14之间具有错误的线路连结，使得偶数线路RL21～RL24短路而产生漏电的情况。

请继续参阅图2，LED模块22连接于一直流电源VCC2，直流电源VCC2用以提供一测试电压Vt2至LED模块22中的多个LED元件D1、D2、D3及D4。第三接触元件16则用以连接于LED模块22中的多个LED元件D1、D2、D3及D4。其中，第三接触元件16具有多个对应于LED元件D1～D4的第三接地电阻R1、R2、R3及R4。当第三接触元件16连接于LED元件D1、D2、D3及D4时，LED元件D1串联于第三接地电阻R1后接地；LED元件D2串联于第三接地电阻R2后接地；LED元件D3串联于第三接地电阻R3后接地；LED元件D4串联于第三接地电阻R1～R4后接地。

而电压获取元件12的第三模拟输入引脚AI0、AI1、AI2及AI3则连接至LED元件D1～D4与第三接地电阻R1～R4之间，如此电压获取元件12便可通过第三模拟输入引脚AI0～AI3自第三接触元件16获取LED元件D1～D4的电压值T1、T2、T3及T4。而控制单元11则可进一步自电压获取元件12读取LED元件D1～D4的电压值T1、T2、T3及T4，并依据电压值T1～T4的读值判断LED模块22的功能是否正常。本发明虽仅提出通过第三接触元件16连接具有4个LED元件的LED模块22的实施方式，但于实际应用时，第三接触元件16其内部测试电路的数量亦可依据LED元件的数量进行调整，并不以本发明所提出的实施方式为限。

相较于现有技术，本发明所提供的电路板的测试系统可正确并快速地检测电路板排线的线路及LED元件的功能是否正常，而毋须再对排线的线路进行逐一的测试，如此便可有效降低电路板排线的线路测试所耗费的时间及人力，进而提升产线的生产效率；故，本发明实为一极具产业价值的发明。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而诸般修饰，然皆不脱权利要求所欲保护者。

Claims (16)

1.一种电路板的测试系统，包括：

一测试治具，连接于一电路板，用以检测该电路板的一排线的多个线路，该测试治具包括：

一第一接触元件，连接于所述线路中的多个奇数线路的输入端及多个偶数线路的输入端；

一开关电路，连接于该第一接触元件并提供一测试电压至该第一接触元件；

一第二接触元件，连接于所述线路中的所述奇数线路的输出端及所述偶数线路的输出端；

一电压获取元件，连接于该第二接触元件并用以获取所述线路的电压值；以及

一控制单元，连接于该电压获取元件及该开关电路，并自该电压获取元件读取所述线路的电压值；

其中，该控制单元驱动该开关电路进行切换，以提供该测试电压至所述奇数线路或所述偶数线路，控制单元自该电压获取元件读取所述奇数线路的电压值及所述偶数线路的电压值以判断该排线的所述线路的功能是否正常。

2.如权利要求1所述的电路板的测试系统，其中该第一接触元件包括一第一测试电路及一第二测试电路，该第二接触元件包括一第三测试电路及一第四测试电路。

3.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中该第一测试电路通过多个第一固定电阻连接于所述奇数线路的输入端。

4.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中该第二测试电路通过多个第二固定电阻连接于所述偶数线路的输入端。

5.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中该第三测试电路通过多个第三固定电阻连接于所述奇数线路的输出端，并通过一第一接地电阻接地。

6.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中该第四测试电路通过多个第四固定电阻连接于所述偶数线路的输入端，并通过一第二接地电阻接地。

7.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中所述奇数线路并联于该第一测试电路及该第三测试电路之间。

8.如权利要求7所述的电路板的测试系统，其中该电压获取元件包括一第一模拟输入引脚，该第一模拟输入引脚连接至该第三测试电路，并用以获取所述奇数线路的电压值。

9.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中所述偶数线路并联于该第二测试电路及该第四测试电路之间。

10.如权利要求9所述的电路板的测试系统，其中该电压获取元件包括一第二模拟输入引脚，该第二模拟输入引脚连接至该第四测试电路，并用以获取所述偶数线路的电压值。

11.如权利要求2所述的电路板的测试系统，其中该开关电路包括：一光继电器及连接于该光继电器的一单刀单掷继电器，该单刀单掷继电器具有一共用端、一第一常闭端及一第二常闭端，该共用端连接一直流电源，且该直流电源用以提供该测试电压，该第一常闭端连接至该第一测试电路，该第二常闭端连接至该第二测试电路。

12.如权利要求11所述的电路板的测试系统，其中该控制单元包括一数字输出引脚，该数字输出引脚连接于该光继电器，并提供一启动电压至该光继电器，以通过该光继电器驱动该单刀单掷继电器的共用端接触该第一常闭端或该第二常闭端。

13.如权利要求1所述的电路板的测试系统，其中该测试治具进一步包括一第三接触元件，该第三接触元件连接于该电路板的多个LED元件。

14.如权利要求13所述的电路板的测试系统，其中该第三接触元件具有多个第三接地电阻，且所述LED元件串联于所述第三接地电阻后接地。

15.如权利要求14所述的电路板的测试系统，其中该电压获取元件包括多个第三模拟输入引脚，所述第三模拟输入引脚连接至所述LED元件与所述第三接地电阻之间，并用以获取所述LED元件的电压值。

16.如权利要求15所述的电路板的测试系统，其中该控制单元自该电压获取元件读取所述LED元件的电压值。