CN110764029A - 一种单端检测pcba中连接器引脚是否虚焊的装置及方法 - Google Patents

一种单端检测pcba中连接器引脚是否虚焊的装置及方法 Download PDF

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梁浩荡
李盛平
彭刚
吴明徽
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Abstract

本发明请求保护成本低、测试准确且高效的单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置以及检测方法。本发明包括电源、信号源(1)及测试模块,所述电源为所述信号源(1)及所述测试模块供电;所述信号源产生的信号被分成基准信号和被测信号,所述测试模块对被测信号进行衰减处理,衰减后的被测信号接入PCBA连接器的待测引脚,所述测试模块对从待测引脚引出的被测信号进行放大及滤波处理,所述测试模块对基准信号进行衰减、放大、滤波处理后,与经过放大及滤波处理的被测信号进行比较,根据比较结果判断连接器是否虚焊。本发明涉及电子电器产品或设备的检测领域。

Description

一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置及方法
技术领域
本发明涉及电子电器产品或设备的检测领域,尤其涉及一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置及方法。
背景技术
目前在电子组装行业的SMT加工厂里,引脚数量多的连接器引脚焊接存在虚焊的情况。让加工厂的OQC检查很为难,明知道有虚焊的情况但又没有好的方法解决。目前基本上采取人工进行目检,只有在极少数的特殊情况下才使用万用表进行导通测试。比如客户认为某一款PCBA的连接器非常重要,必须确认每一个引脚100%良好,这种情况的PCBA加工数量不会很多,大部分是试产阶段才这样操作。
如果使用万用表手动检测,操作方法是使用万用表的电阻档位,将红表笔接触焊接引脚一端,黑表笔接触焊接引脚同条线路的另一端,通过阻值的大小来判断引脚焊接是否良好。如果使用万用表进行自动检测,操作方法是提前设计制作测试设备,将待测试信号使用探针引出来到各种测试功能板上,再由计算机控制设备测试每一个焊接引脚。
采取人工进行目检或使用万用表手动检测或自动检测的方式都存在明显的缺点,如果进行手动测试,需要花大量时间去操作万用表,所花的时间比目检要多5倍以上,人力成本太高;如果进行自动测试可以省下时间,但是这样做开发成本太高,制作一台设备成本在10万元以上,对于微利的电子组装行业显然不可行。综合上述,开发一种装置克服上述缺点以达到理想的效果是十分必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种成本低、测试准确且高效的单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置以及检测方法,该方法测试准确,操作简单且高效。
本发明所述单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置所采用的技术方案是:该装置包括电源、信号源及测试模块,所述电源为所述信号源及所述测试模块供电,所述信号源产生的信号被分成基准信号和被测信号,所述测试模块对被测信号进行衰减处理,衰减后的被测信号接入PCBA连接器的待测引脚,所述测试模块对从待测引脚引出的被测信号进行放大及滤波处理,所述测试模块对基准信号进行衰减、放大、滤波处理后,与经过放大及滤波处理的被测信号进行比较,根据比较结果判断连接器是否虚焊。
上述方案可见,通过信号源产生信号,然后经过测试模块将信号引入到被测的PCBA连接器的待测引脚,如引脚焊接良好,则引脚连接着的电路会产生寄生电容,寄生电容的产生会对引入到引脚上的信号造成再次衰减,再次衰减后的信号经过放大和滤波处理后与基准信号进行比较,由于两个信号存在差值,即可判断引脚焊接良好无虚焊;当引脚存在虚焊的现象时,引脚未与PCB板连接,不会产生寄生电容,输入引脚的信号不会被衰减,从引脚输出的信号经过放大和滤波处理后与基准信号进行比较,由于两个信号不存在差值,即可判断引脚存在虚焊的情况,故本发明装置测试快速高效;通过测试是否存在寄生电容来确定引脚是否虚焊,对信号进行放大和滤波处理,保证了测试的准确性和可靠性;此外,本发明装置结构简单,只需要进行电路设置即可实现高效准确的测量,大大地降低了成本;此外,通过单端连接待测引脚即可实现信号的测试,与现有技术中的两端检测相比,减少了一个测试端的引入,对于测试过程来说,减少一个测试点的设置和查找,能够大大地节省时间,极大地提高测试效率,同时也降低了操作人员的劳动强度。
进一步地,所述测试模块包括电压比较模块、被测信号通道及基准信号通道,所述被测信号通道包括依次连接的被测端信号衰减模块、被测信号放大模块及被测直流滤波模块,所述基准信号通道包括依次连接的基准源信号衰减模块、基准信号放大模块及基准直流滤波模块,所述被测直流滤波模块及所述基准直流滤波模块的输出端分别连接所述电压比较模块的两个输入端,所述被测端信号衰减模块与所述被测信号放大模块之间设置有引线与待测引脚相连接。
上述方案可见,通过被测信号通道及基准信号通道的设置,能够将基准的信号与被测的信号分开,避免了信号的干涉而出现检测不准确的现象,信号放大模块及直流滤波模块的设置则为电压比较模块的信号处理提供便利,以确保输入信号的有效性和可靠性。
再进一步地,所述信号源由振荡器和第三电阻组成,所述信号源产生幅值为3V、频率为20MHz的方波信号。由此可见,通过振荡器能够在装置内部产生一个信号源,为后续的信号测试提供了保证。
又再进一步地,所述被测端信号衰减模块由第一电阻和第四电阻组成,所述第一电阻和所述第四电阻的连接点与待测引脚及所述被测信号放大模块的输入端连接,所述第四电阻的另一端接地,所述基准源信号衰减模块由第二电阻和第五电阻组成,所述第二电阻和所述第五电阻的连接点与所述基准信号放大模块的输入端连接,所述第五电阻的另一端接地。
由此可见,通过被测端信号衰减模块和基准源信号衰减模块的设置,被测端信号衰减模块能够将被测信号衰减到足够小,以保证寄生电容对信号产生足够的影响,进而对焊接的引脚是否良好给出快速判断,大大地提高了测试效率和测试准确性;这是因为,输入到被测引脚的信号具有驱动能力,当引脚焊接良好,PCB中的线路就会产生寄生电容,而寄生电容的电容值很小,当信号的驱动能力太强时,寄生电容的存在很难对信号产生足够的影响,故需要把信号衰减到足够小,以降低信号的驱动能力,同样地,为了保证基准信号与被测信号的同步性和一致性,通过基准源信号衰减模块也对基准信号进行了衰减处理。
此外,所述被测信号放大模块包括被测一级信号放大器和被测二级信号放大器,所述被测一级信号放大器包括被测一级运放器、第六电阻及第七电阻,所述被测二级信号放大器包括被测二级运放器、第八电阻和第九电阻,所述被测一级运放器的输出端连接所述被测二级运放器的正极输入端,所述被测二级运放器的输出端与所述被测直流滤波模块连接,所述基准信号放大模块包括基准一级信号放大器和基准二级信号放大器,所述基准一级信号放大器包括基准一级运放器、第十二电阻及第十三电阻,所述基准二级信号放大器包括基准二级运放器、第十四电阻和第十五电阻,所述基准一级运放器的输出端连接所述基准二级运放器的正极输入端,所述基准二级运放器的输出端与所述基准直流滤波模块连接。由此可见,通过被测一级信号放大器和被测二级信号放大器,能够将被测信号进行有效的放大,通过基准一级信号放大器和基准二级信号放大器的设置,则能够将基准信号进行有效的放大,为后续的信号滤波处理及比较提供保障。
进一步地,所述被测直流滤波模块包括第一二极管、第八电容及第十电阻,所述第八电容及所述第十电阻并联后与所述第一二极管的负极连接,所述第八电容及所述第十电阻的另一端共地,所述基准直流滤波模块包括第二二极管、第十五电容及第十六电阻,所述第十五电容及所述第十六电阻并联后与所述第二二极管的负极连接,所述第十五电容及所述第十六电阻的另一端共地。由此可见,通过被测直流滤波模块和基准直流滤波模块的设置,能够将信号由交流转换为直流信号,这大大地方便了后续的电压比较模块进行比较输出,确保测试结果的准确性。
再进一步地,所述电压比较模块包括比较器,所述第一二极管的负极与所述比较器的输入负极连接,所述第二二极管的负极与所述比较器的输入正极连接,所述比较器的输出端输出电平值。由此可见,通过比较器比较输入的被测信号和基准信号,当被测信号与基准信号的值相同时,输出为低电平,表示被测引脚存在虚焊;当被测信号与基准信号的值不一致时,输出为高电平,表示被测引脚焊接良好,从而实现快速地判断焊接是否存在虚焊,这大大地提高了效率和测试准确率。
另外,所述电源为电源接口,所述电源接口与外围的电源相连接。由此可见,通过设置电源接口从外部接入电源,能够保证应用的灵活性和降低成本,当测试不同的连接器引脚时,外部电源能够根据需要共用和输入不同的电流电压值,保证满足不同的测试要求,进而扩大了本发明装置的适用性和扩展性。
利用上述单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置对PCBA中连接器引脚是否虚焊进行单端检测的方法包括以下步骤:
(a)所述信号源内部产生一个方波信号,该信号分别接到被测端信号衰减模块和所述基准源信号衰减模块进行衰减处理;
(b)经过所述基准源信号衰减模块衰减后的信号接入所述基准信号放大模块进行信号放大后,继续进入所述基准直流滤波模块,所述基准直流滤波模块将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块;
(c)经过所述被测端信号衰减模块衰减处理后的信号接入被测的PCBA中的连接器引脚,如被测的连接器引脚焊接良好,则进入步骤(d),如被测的连接器引脚焊接不良,则进入步骤(e);
(d)被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后,被测引脚连接着的线路上产生寄生电容,该寄生电容使经过所述被测端信号衰减模块衰减处理后的信号再次发生衰减,经过寄生电容衰减的信号接到所述被测信号放大模块进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块,所述被测直流滤波模块将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块,然后进入步骤(f);
(e)被测引脚连接着的线路上无寄生电容产生,被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后不会再次发生衰减,然后信号接入所述被测信号放大模块进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块,所述被测直流滤波模块将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块,然后进入步骤(f);
(f)所述电压比较模块将经过所述基准直流滤波模块转换成后的直流信号与经过所述被测直流滤波模块转换后的直流信号进行比较,当经过所述被测直流滤波模块转换后的直流信号的电压值小于经过所述基准直流滤波模块转换成后的直流信号的电压值时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接良好;当经过所述被测直流滤波模块转换后的直流信号的电压值与经过所述基准直流滤波模块转换成后的直流信号的电压值一致时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接不良。
上述方案可见,通过将信号源产生的信号分成两个通道信号,一个为测试信号,另一个为基准信号,通过将测试信号引入到被测引脚,对被测引脚输出的信号进行放大和滤波处理后与基准信号进行比较,比较结果一致时,被测引脚未与线路连接,不会产生寄生电容,进而判断被测引脚虚焊;当比较结果不一致时,则说明被测引脚与线路连接,继而产生寄生电容,即可判断被测引脚焊接良好;该方法所需的设备、电路简单,无需昂贵的仪表引入,大大地降低了成本,且操作简单,而通过单端连接被测引脚即可实现焊接情况的检测,与现有技术中需要进行两个端子之间的连接相比,大大地简化了操作流程,极大地提高了测试效率。
进一步地,所述步骤(a)中,所述信号源产生的方波信号频率为20MHz。
附图说明
图1是本发明电路原理结构方框示意图;
图2是本发明电源接口电路原理示意图;
图3是本发明信号源产生模块及衰减电路原理示意图;
图4是本发明信号放大模块电路原理示意图;
图5是本发明直流滤波模块、电压比较模块电路原理示意图;
图6是所述信号源产生的信号的波形示意图;
图7是经过衰减后的信号的波形示意图;
图8是在被测引脚焊接良好的情况下所述电压比较模块输出为高电平的示意图;
图9是在被测引脚存在虚焊的情况下所述电压比较模块输出为低电平的示意图;
图10是具体实施例中包含有98个引脚的PCIE连接器的板面结构示意图;
图11是图10所示连接器的引脚细节示意图;
图12是图10所示连接器的测试点结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示,本发明装置包括电源、信号源1及测试模块,所述电源为所述信号源1及所述测试模块供电,所述信号源产生的信号被分成基准信号和被测信号,所述测试模块对被测信号进行衰减处理,衰减后的被测信号接入PCBA连接器的待测引脚,所述测试模块对从待测引脚引出的被测信号进行放大及滤波处理,所述测试模块对基准信号进行衰减、放大、滤波处理后,与经过放大及滤波处理的被测信号进行比较,根据比较结果判断连接器是否虚焊。所述测试模块包括电压比较模块2、被测信号通道及基准信号通道,所述被测信号通道包括依次连接的被测端信号衰减模块3、被测信号放大模块4及被测直流滤波模块5,所述基准信号通道包括依次连接的基准源信号衰减模块6、基准信号放大模块7及基准直流滤波模块8,所述被测直流滤波模块5及所述基准直流滤波模块8的输出端分别连接所述电压比较模块2的两个输入端,所述被测端信号衰减模块3与所述被测信号放大模块4之间设置有引线与待测引脚相连接。
具体地,所述信号源1由振荡器U1和第三电阻R3组成,所述信号源产生幅值为3V、频率为20MHz的方波信号。所述电压比较模块2包括比较器U4(型号为LTC6752),所述第一二极管D1的负极与所述比较器U4的输入负极连接,所述第二二极管D2的负极与所述比较器U4的输入正极连接,所述比较器U4的输出端输出电平值。在这里,当所述比较器U4的输入负极(IN-)的电压与输入正极(IN+)的电压相同,则所述比较器U4的输出端为低电平;当所述比较器U4的输入负极(IN-)的电压小于输入正极(IN+)的电压,则输出端为高电平,也就是说当被测端引脚焊接良好时输出为高电平,当被测端引脚焊接不良时输出为低电平。
所述被测端信号衰减模块3由第一电阻R1和第四电阻R4组成,所述第一电阻R1和所述第四电阻R4的连接点与待测引脚及所述被测信号放大模块4的输入端连接,所述第四电阻R4的另一端接地,所述基准源信号衰减模块6由第二电阻R2和第五电阻R5组成,所述第二电阻R2和所述第五电阻R5的连接点与所述基准信号放大模块7的输入端连接,所述第五电阻R5的另一端接地。在本实施例,第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为10MΩ,而第四电阻R4和第五电阻R5的阻值均为20KΩ,衰减倍数为501倍,所述被测端信号衰减模块3和所述基准源信号衰减模块6均将信号衰减到6mV左右。为什么要把信号衰减到这么低,本发明正是应用了被测引脚连接着的线路中存在寄生电容,利用寄生电容来对引脚是否虚焊进行检测的。寄生电容的含义就是本来没有在那个地方设计电容,但由于布线之间总是有互容,互容就好像是寄生在布线之间的一样,所以叫寄生电容,又称杂散电容。所以PCB中有线路就会产生寄生电容,只是这个值很小。本发明中当引脚焊接良好时由于连接了PCB线路就会产生寄生电容,当引脚焊接不良时,相当于引脚悬空没有连接PCB线路就不会产生寄生电容。所以把信号衰减到足够小的原因是为了减弱信号的驱动能力,因为当被测引脚接入到本发明装置中时,由PCB引脚线路产生的寄生电容值很小,如果信号的驱动能力够强,寄生电容的存在就不会对信号产生足够的影响,也无法区别焊接的引脚是否良好,故将衰减倍数设计为501倍。
所述被测信号放大模块4包括被测一级信号放大器和被测二级信号放大器,所述被测一级信号放大器包括被测一级运放器U2(型号为LTC6269)、第六电阻R6(阻值为2KΩ)及第七电阻R7(阻值为18KΩ),所述被测二级信号放大器包括被测二级运放器U3(型号同样为LTC6269)、第八电阻R8(阻值为2KΩ)和第九电阻R9(阻值为18KΩ),所述被测一级运放器U2的输出端连接所述被测二级运放器U3的正极输入端,所述被测二级运放器U3的输出端与所述被测直流滤波模块5连接。所述被测二级信号放大器实现10倍放大。所述基准信号放大模块7包括基准一级信号放大器和基准二级信号放大器,所述基准一级信号放大器包括基准一级运放器U5(型号为LTC6269)、第十二电阻R12(阻值为2KΩ)及第十三电阻R13(阻值为18KΩ),所述基准二级信号放大器包括基准二级运放器U6(型号同为LTC6269)、第十四电阻R14(阻值为2KΩ)和第十五电阻R15(阻值为18KΩ),所述基准一级运放器U5的输出端连接所述基准二级运放器U6的正极输入端,所述基准二级运放器U6的输出端与所述基准直流滤波模块8连接。所述基准二级信号放大器同样实现10倍放大。所述被测直流滤波模块5包括第一二极管D1、第八电容C8及第十电阻R10,所述第八电容C8及所述第十电阻R10并联后与所述第一二极管D1的负极连接,所述第八电容C8及所述第十电阻R10的另一端共地,所述基准直流滤波模块8包括第二二极管D2、第十五电容C15及第十六电阻R16,所述第十五电容C15及所述第十六电阻R16并联后与所述第二二极管D2的负极连接,所述第十五电容C15及所述第十六电阻R16的另一端共地。所述电源为电源接口9,所述电源接口9与外围的电源相连接。在本实施例中,所述电源接口9由4脚连接器J1和6个瓷片电容组成,为后端的信号源、信号放大模块和电压比较模块提供电源。
利用上述装置对PCBA中连接器引脚是否虚焊进行单端检测的方法包括以下步骤:
(a)所述信号源1内部产生一个频率为20MHz的方波信号,该信号分别接到被测端信号衰减模块3和所述基准源信号衰减模块6进行衰减处理;
(b)经过所述基准源信号衰减模块6衰减后的信号接入所述基准信号放大模块7进行信号放大后,继续进入所述基准直流滤波模块8,所述基准直流滤波模块8将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块2;
(c)经过所述被测端信号衰减模块3衰减处理后的信号接入被测的PCBA中的连接器引脚,如被测的连接器引脚焊接良好,则进入步骤(d),如被测的连接器引脚焊接不良,则进入步骤(e);
(d)被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后,被测引脚连接着的线路上产生寄生电容,该寄生电容使经过所述被测端信号衰减模块3衰减处理后的信号再次发生衰减,经过寄生电容衰减的信号接到所述被测信号放大模块4进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块5,所述被测直流滤波模块5将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块2,然后进入步骤(f);
(e)被测引脚连接着的线路上无寄生电容产生,被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后不会再次发生衰减,然后信号接入所述被测信号放大模块4进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块5,所述被测直流滤波模块5将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块2,然后进入步骤(f);
(f)所述电压比较模块2将经过所述基准直流滤波模块8转换成后的直流信号与经过所述被测直流滤波模块5转换后的直流信号进行比较,当经过所述被测直流滤波模块5转换后的直流信号的电压值小于经过所述基准直流滤波模块8转换成后的直流信号的电压值时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接良好;当经过所述被测直流滤波模块5转换后的直流信号的电压值与经过所述基准直流滤波模块8转换成后的直流信号的电压值一致时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接不良。
本发明的原理图在实验平台进行了测试,测试的结果证明了本发明方案的可行性。下面把关键信号通过示波器的波形展示出来,并进行简单说明。用于测试的信号源(如图6)是幅值3V,频率20MHz的方波。幅值为3V的信号源由于驱动能力过强而无法达到本发明的测试要求,所以经过被测端信号衰减模块和基准源信号衰减模块的衰减左右后就有了衰减后的信号(如图7),它是经过501倍衰减后得到的信号,幅值接近6mV,频率还是20MHz。
焊接良好的验证结果(如图8)是在最后的电压比较模块输出高电平,也就是图中所示的2.5V。为了仿真现实中的寄生电容,在实验中使用了1pF的电容接入图中所示的被测端,能看出被测通道电压为90mV左右,而基准通道电压为200mV左右,说明衰减后的信号在寄生电容的影响下,电压变低了,这样就能通过电压比较器输出高电平得出焊接良好。焊接不良的验证结果(如图9)是在最后的电压比较模块输出低电平,也就是图中所示的0V,因为引脚虚焊,PCB线路没有接入而无寄生电容,被测端和基准端的电压一样,这样就能通过电压比较器输出低电平得出焊接不良。
具体到应用中时,如图10中所示,右边是6个包含98个引脚的PCIE连接器,左边有一组测试点,在这块PCBA中大部分信号是PCIE连接器引脚到测试点。如图11是连接器的细节图,图中可以看到引脚的焊接情况,以及线路从这些引脚拉出去。如图12是测试点的细节图,图中可以看到测试点的紧凑排列,尺寸为0.6mm。
在要求测试如图10这类PCBA中的连接器焊接情况时,传统做法是使用万用表手动测试,方法是使用万用表红表笔接连接器引脚,黑表笔连接相对应的测试点,通过万用表的电阻值来判断引脚焊接是否良好。由于连接器的引脚宽度只有0.8mm,引脚间距只有1mm,所以人工操作万用表表笔去精准接触每一个引脚,并不是件容易的事,同样测试点只有0.6mm,间距只有1mm,人工操作万用表表笔去精准接触每个测试点会更加困难。本例PCBA中有6个包含98个引脚的PCIE连接器,要测试完成一套PCBA的时间将近120分钟,而且人的眼睛要不停在连接器引脚和测试点之间切换,非常的疲劳。如果使用本发明来完成这套板的测试,时间只要40分钟左右,因为是单端测试,只要连接到连接器的引脚就能完成测试,这样省去了很多寻找测试点的时间,以及来回切换视角的动作,这样大大减轻了人员的疲劳程度。
如果这款PCBA的生产数量能达到每天100套,就可以利用本发明的技术来制作一套专用的测试板,达到更大的有益效果。这套专用测试板的接口是PCIE金手指,可以直接插入到每个连接器中;功能方面增加49路双刀继电器和控制芯片,这样可以自动完成1个PCIE连接的所有引脚测试,这时完成一套PCBA的测试时间只要10分钟,操作人员只要把测试板分别插入到6个连接器中就能得到结果,工作疲劳程度再次减轻。
由此可见,本发明是在PCBA连接器引脚焊接检测领域的全新技术方案,单端测试技术,区别于传统的二端测试技术,不用找到二端位置就能测试出结果,所以时间节省很多,约为传统测试方法的三分之一。本发明中的单端测试技术,关键是巧妙地利用了PCB线路中寄生电容的存在,以及利用衰减后的20MHz频率信号引入存在寄生电容的引脚,从而得出引脚的焊接情况,其设计成本极低,电路简单,且可以方便集成到测试系统中。在连接器引脚数量多的情况下,如果使用传统的万用表手动测试方法,操作人员会非常疲劳,因为要寻找每一条线路相应的二个端点,眼睛要来回切换视角,而本发明能够极大地降低工作人员的劳动强度。

Claims (10)

1.一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:它包括电源、信号源(1)及测试模块,所述电源为所述信号源(1)及所述测试模块供电,所述信号源产生的信号被分成基准信号和被测信号,所述测试模块对被测信号进行衰减处理,衰减后的被测信号接入PCBA连接器的待测引脚,所述测试模块对从待测引脚引出的被测信号进行放大及滤波处理,所述测试模块对基准信号进行衰减、放大、滤波处理后,与经过放大及滤波处理的被测信号进行比较,根据比较结果判断连接器是否虚焊。
2.根据权利要求1所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述测试模块包括电压比较模块(2)、被测信号通道及基准信号通道,所述被测信号通道包括依次连接的被测端信号衰减模块(3)、被测信号放大模块(4)及被测直流滤波模块(5),所述基准信号通道包括依次连接的基准源信号衰减模块(6)、基准信号放大模块(7)及基准直流滤波模块(8),所述被测直流滤波模块(5)及所述基准直流滤波模块(8)的输出端分别连接所述电压比较模块(2)的两个输入端,所述被测端信号衰减模块(3)与所述被测信号放大模块(4)之间设置有引线与待测引脚相连接。
3.根据权利要求2所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述信号源(1)由振荡器(U1)和第三电阻(R3)组成,所述信号源产生幅值为3V、频率为20MHz的方波信号。
4.根据权利要求2所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述被测端信号衰减模块(3)由第一电阻(R1)和第四电阻(R4)组成,所述第一电阻(R1)和所述第四电阻(R4)的连接点与待测引脚及所述被测信号放大模块(4)的输入端连接,所述第四电阻(R4)的另一端接地,所述基准源信号衰减模块(6)由第二电阻(R2)和第五电阻(R5)组成,所述第二电阻(R2)和所述第五电阻(R5)的连接点与所述基准信号放大模块(7)的输入端连接,所述第五电阻(R5)的另一端接地。
5.根据权利要求2所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述被测信号放大模块(4)包括被测一级信号放大器和被测二级信号放大器,所述被测一级信号放大器包括被测一级运放器(U2)、第六电阻(R6)及第七电阻(R7),所述被测二级信号放大器包括被测二级运放器(U3)、第八电阻(R8)和第九电阻(R9),所述被测一级运放器(U2)的输出端连接所述被测二级运放器(U3)的正极输入端,所述被测二级运放器(U3)的输出端与所述被测直流滤波模块(5)连接,所述基准信号放大模块(7)包括基准一级信号放大器和基准二级信号放大器,所述基准一级信号放大器包括基准一级运放器(U5)、第十二电阻(R12)及第十三电阻(R13),所述基准二级信号放大器包括基准二级运放器(U6)、第十四电阻(R14)和第十五电阻(R15),所述基准一级运放器(U5)的输出端连接所述基准二级运放器(U6)的正极输入端,所述基准二级运放器(U6)的输出端与所述基准直流滤波模块(8)连接。
6.根据权利要求2或5所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述被测直流滤波模块(5)包括第一二极管(D1)、第八电容(C8)及第十电阻(R10),所述第八电容(C8)及所述第十电阻(R10)并联后与所述第一二极管(D1)的负极连接,所述第八电容(C8)及所述第十电阻(R10)的另一端共地,所述基准直流滤波模块(8)包括第二二极管(D2)、第十五电容(C15)及第十六电阻(R16),所述第十五电容(C15)及所述第十六电阻(R16)并联后与所述第二二极管(D2)的负极连接,所述第十五电容(C15)及所述第十六电阻(R16)的另一端共地。
7.根据权利要求6所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述电压比较模块(2)包括比较器(U4),所述第一二极管(D1)的负极与所述比较器(U4)的输入负极连接,所述第二二极管(D2)的负极与所述比较器(U4)的输入正极连接,所述比较器(U4)的输出端输出电平值。
8.根据权利要求1所述的一种单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置,其特征在于:所述电源为电源接口(9),所述电源接口(9)与外围的电源相连接。
9.一种利用如权利要求2所述的单端检测PCBA中连接器引脚是否虚焊的装置对PCBA中连接器引脚是否虚焊进行单端检测的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(a)所述信号源(1)内部产生一个方波信号,该信号分别接到被测端信号衰减模块(3)和所述基准源信号衰减模块(6)进行衰减处理;
(b)经过所述基准源信号衰减模块(6)衰减后的信号接入所述基准信号放大模块(7)进行信号放大后,继续进入所述基准直流滤波模块(8),所述基准直流滤波模块(8)将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块(2);
(c)经过所述被测端信号衰减模块(3)衰减处理后的信号接入被测的PCBA中的连接器引脚,如被测的连接器引脚焊接良好,则进入步骤(d),如被测的连接器引脚焊接不良,则进入步骤(e);
(d)被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后,被测引脚连接着的线路上产生寄生电容,该寄生电容使经过所述被测端信号衰减模块(3)衰减处理后的信号再次发生衰减,经过寄生电容衰减的信号接到所述被测信号放大模块(4)进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块(5),所述被测直流滤波模块(5)将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块(2),然后进入步骤(f);
(e)被测引脚连接着的线路上无寄生电容产生,被测的PCBA中的连接器引脚接入衰减后的信号后不会再次发生衰减,然后信号接入所述被测信号放大模块(4)进行信号放大,经过放大后的信号接入所述被测直流滤波模块(5),所述被测直流滤波模块(5)将交流信号转换为直流信号后输出到所述电压比较模块(2),然后进入步骤(f);
(f)所述电压比较模块(2)将经过所述基准直流滤波模块(8)转换成后的直流信号与经过所述被测直流滤波模块(5)转换后的直流信号进行比较,当经过所述被测直流滤波模块(5)转换后的直流信号的电压值小于经过所述基准直流滤波模块(8)转换成后的直流信号的电压值时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接良好;当经过所述被测直流滤波模块(5)转换后的直流信号的电压值与经过所述基准直流滤波模块(8)转换成后的直流信号的电压值一致时,判断被测的PCBA中的连接器引脚焊接不良。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述步骤(a)中,所述信号源(1)产生的方波信号频率为20MHz。
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