CN113740612B - 一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法，导电胶带接触电阻测试系统包括测试仪表、测试校准件、测试模块和挂件模块。测试校准件包括微带传输模块、标准校准件。测试模块外形及结构尺寸与测试校准件中微带传输模块尺寸相同，具有双端口。在测试模块微带传输线中的微带线导体上，开矩形槽隙，槽隙数量为1至10个，矩形槽隙边缘，具有梳状结构。挂件模块为单端口短路模块，短路模块形成高频电感。将待测导电胶带剪切为测试模块矩形槽隙尺寸，或略大于槽隙尺寸，并贴敷至测试模块当中的槽隙中。读取数据进行记录，即可测试导电胶带的高频接触电阻。

Description

一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及一种高频接触电阻测试领域，尤其涉及一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法。
背景技术
近年来，随着电子技术的不断进步，电子设备逐步向小型化、薄型化、模块化的方向发展。进一步的随着5G通信技术的应用，电子设备越来越向多频段、宽频带集成应用的方面发展。但这一发展趋势这无疑大幅增加了电子设备的设计及制造难度，并且多频段的相互干扰及相互兼容问题，也成为了现在电子设备集成设计的关键难点。
由于电子设备多功能性的集成设计，电子设备逐步向模块化发展。电子设备模块化设计中，模块之间的集成，从分系统向主处理器汇总。例如视频采集模块、电源模块、显示处理模块，通过模块化制备，标准化接口，方便系统的设计与开放。模块之间的隔离，往往采用屏蔽罩的方式，将各模块屏蔽在各自区域内。但是随着数据处理的高速化，5G通信的宽带化，模块的小型化，模块间的电磁泄露问题日益突出。所以模块屏蔽罩的顶端，主板、天线周围等区域，往往采用导电胶带进行贴敷，以降低由各模块缝隙处泄露的各频带干扰电磁波。
这一类问题在解决方案中，十分依赖导电胶带的胶层导电性。如果导电胶带胶层的导电性欠佳，将导致模块的辐射超标。但是导电胶带传统测试方法，是将材料紧密夹紧在双腔测试系统当中，测试材料的屏蔽性能。这种测试方法可以比较系统的测试出导电胶带的屏蔽性能，但是距离实际使用，还是有所区别。实际使用时，导电胶带是靠粘性贴敷在物体表面，是自由态，不受外力影响，所以导电性能会下降，自然屏蔽性能也将下降。而下降的来源，主要是有导电胶带粘结处产生。所以如何测试导电胶带的接触电阻，能否对不同材料进行横向区分对比，现阶段还没有较多的方法。
发明内容
针对上述存在测试问题或不足，本发明提供了一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法，通过对待测材料的贴敷测试，测试出贴敷导电胶带的接触导电特性。并且该测试系统及测试方法简单可靠，并可横向对比材料特性，大幅提升测试效率。为材料选型和鉴别提供有效方法。
本发明涉及一种导电胶带接触电阻测试系统，包括测试仪表、测试校准件、测试模块和挂件模块；所述测试校准件包括微带传输模块、标准校准件，所述微带传输模块具有与测试仪表端口耦合的第一端口和用于对系统进行单端口校准的第二端口，且所述第二端口能够与所述挂件模块耦合；所述测试模块具有与测试仪表耦合的第三端口，和能够与所述挂件模块耦合的第四端口。
优选地，所述测试仪表为标准矢量网络分析仪，具备单端口测试功能，能够动态分析端口的S参数、阻抗参数。
优选地，所述微带传输模块为长度5cm至30cm长度的标准微带传输线；所述微带传输模块具有两个互易端口，一个端口连接测试仪表，另一个端口连接标准校准件；所述标准校准件为矢量网络分析仪标准机械校准件，包括开路校准件、短路校准件、50欧姆负载校准件中的至少一种。
优选地，所述测试模块的外形及结构尺寸与测试校准件中微带传输模块相同，都具有双端口；测试模块的微带传输线具有多个导体，相邻导体之间具有间隙，间隙数量为1至10个，间隙边缘具有梳状结构。
优选地，所述挂件模块为单端口短路模块，所述短路模块能够形成高频电感；所述挂件模块的阻抗范围在谐振点以下。
此外，本申请还涉及一种导电胶带接触电阻测试方法，包括以下步骤：
S1、系统校准：将测试仪表调试至待测频段内；将测试校准件中的微带传输模块的第一端口耦合至测试仪表端口；在测试校准件中的微带传输模块的第二端口对系统进行单端口校准；校准完毕后，测试校准件的微带传输模块的第二端口耦合至挂件模块，调出史密斯圆图曲线，并记录挂件模块阻抗参数数据；
S2、贴敷测试样品：将待测导电胶带贴敷至测试模块的间隙中；保证贴敷面与间隙边缘的梳状结构紧密连接；将测试模块一个端口耦合至测试仪表，另一端口耦合至校准时选择的挂件模块；
S3、参数测试：读取导电胶带的高频接触电阻参数数据。
优选地，测试频率覆盖10KHz至60GHz频段。
优选地，所述史密斯圆图曲线的弧度小于等于π，并且在上半区。
优选地，所述待测导电胶带的外形尺寸大于等于测试模块的间隙尺寸。
优选地，所述导电胶带的高频接触电阻参数数据为挂件模块阻抗参数数据，或挂件模块阻抗参数数据减去校准时记录的挂件模块阻抗参数数据。
本发明提供的一种导电胶带接触电阻测试系统及测试方法，与现有技术相比，至少具备以下有益效果：1.结构简单，便于稳定测试；2.数据稳定可靠，直接测试梳状结构与导电胶带接触电阻；3.工艺简单，便于设备模块加工。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了测试校准件中的微带传输模块结构示意图；
图2显示了测试模块结构示意图；
图3显示了挂件模块结构示意图；
图4显示了测试样品贴敷示意图。
附图标记：1-微带传输模块，2-测试模块，3-梳状结构，4-挂件模块，5-测试样品。
具体实施方式
为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施案例一
一种导电胶带接触电阻测试系统，测试频率覆盖500MHz至2GHz频段，测试仪表选取安捷伦E5071。测试校准件包括微带传输模块1、标准校准件。微带传输模块1为长度20cm，宽度6cm，厚度1.6mm，底部铺铜，上部微带线宽度6mm，介质板为FR4材质，如图1所示。微带传输模块1具有两个互易端口，采用内径3.5mm的SMA接头连接，一个端口接测试仪表，一个端口接标准校准件。标准校准件为矢量网络分析仪标准机械校准件85052D，包括开路校准件、短路校准件、50欧姆负载校准件。
测试模块2外形及结构尺寸与测试校准件中微带传输模块1尺寸相同，测试模块2为长度20cm，宽度6cm，厚度1.6mm，底部铺铜，上部微带线宽度6mm，介质板为FR4材质。微带传输模块1具有两个互易端口，采用内径3.5mm的SMA接头连接。在测试模块2微带传输线中的微带线导体上，设置两个相距60mm的矩形间隙，矩形间隙长度为5mm至50mm，优选矩形间隙长度为20mm，数量为2个，矩形间隙边缘，具有梳状结构3，如图2所示。
挂件模块4为单端口短路模块，长度3cm，宽度6cm，厚度1.6mm，底部铺铜，上部微带线宽度6mm，微带线长度1.5cm，介质板为FR4材质，终端短路形成高频电感，如图3所示。
实施案例二
一种导电胶带接触电阻测试方法，步骤分为：系统校准、贴敷测试样品5、参数测试，三个步骤。
系统校准：将测试仪表调试至待测频段内，测试校准件中的微带传输模块1的第一端口接入测试仪表端口，在第二端口的端面对系统进行单端口校准。校准完毕后，校准件中的微带传输模块1的第二端口接入挂件模块4，调出史密斯圆图曲线，使史密斯圆图曲线只有半圈以内的弧线，并且在上半区，并记录挂件模块4阻抗参数数据。
贴敷测试样品5：将待测导电胶带剪切为20.4mm×6mm尺寸，并贴敷至测试模块2当中的两个矩形间隙中，保证贴敷面与矩形间隙边缘的梳状结构3紧密连接，如图4所示，将测试模块2一个端口接入测试仪表，另一端口接入校准时选择的挂件模块4。
参数测试：读取导电胶带的高频接触电阻参数数据，导电胶带的高频接触电阻参数数据为挂件模块4阻抗参数数据，或挂件模块4阻抗参数数据减去校准时记录的挂件模块4阻抗参数数据。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，包括测试仪表、测试校准件、测试模块和挂件模块；
所述测试仪表为标准矢量网络分析仪，具备单端口测试功能，能够动态分析端口的S参数、阻抗参数；
所述测试校准件包括微带传输模块、标准校准件，所述微带传输模块具有与测试仪表端口耦合的第一端口和用于对系统进行单端口校准的第二端口，且所述第二端口能够与所述挂件模块耦合；
所述标准校准件为矢量网络分析仪标准机械校准件，包括开路校准件、短路校准件、50欧姆负载校准件中的至少一种；
所述测试模块的外形及结构尺寸与测试校准件中微带传输模块相同，都具有双端口；测试模块的微带传输线具有多个导体，相邻导体之间具有间隙，间隙边缘具有梳状结构；
所述测试模块具有与测试仪表耦合的第三端口，和能够与所述挂件模块耦合的第四端口；
所述挂件模块为单端口短路模块，所述短路模块能够形成高频电感；所述挂件模块的阻抗范围在谐振点以下。
2.根据权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，所述微带传输模块为长度5cm至30cm长度的标准微带传输线；所述微带传输模块具有两个互易端口，一个端口连接测试仪表，另一个端口连接标准校准件。
3.根据权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，所述间隙数量为1至10个。
4.根据权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，所述微带传输模块的长度为20cm，宽度为6cm，厚度为1.6mm，底部铺铜，上部微带线宽度为6mm，介质板为FR4材质。
5.根据权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，微带传输模块具有两个互易端口，采用内径3.5mm的SMA接头连接，一个端口接测试仪表，一个端口接标准校准件。
6.根据权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，其特征在于，所述挂件模块为单端口短路模块，长度3cm，宽度6cm，厚度1.6mm，底部铺铜，上部微带线宽度6mm，微带线长度1.5cm，介质板为FR4材质，终端短路形成高频电感。
7.一种导电胶带接触电阻测试方法，其特征在于，利用权利要求1中所述的导电胶带接触电阻测试系统，包括以下步骤：
S1、系统校准：将测试仪表调试至待测频段内；将测试校准件中的微带传输模块的第一端口耦合至测试仪表端口；在测试校准件中的微带传输模块的第二端口对系统进行单端口校准；校准完毕后，测试校准件的微带传输模块的第二端口耦合至挂件模块，调出史密斯圆图曲线，并记录挂件模块阻抗参数数据；
S2、贴敷测试样品：将待测导电胶带贴敷至测试模块的间隙中；保证贴敷面与间隙边缘的梳状结构紧密连接；将测试模块一个端口耦合至测试仪表，另一端口耦合至校准时选择的挂件模块；
S3、参数测试：读取导电胶带的高频接触电阻参数数据。
8.根据权利要求7中所述的导电胶带接触电阻测试方法，其特征在于，所述史密斯圆图曲线的弧度小于等于π，并且在上半区。
9.根据权利要求7中所述的导电胶带接触电阻测试方法，其特征在于，所述待测导电胶带的外形尺寸大于等于测试模块的间隙尺寸。
10.根据权利要求7中所述的导电胶带接触电阻测试方法，其特征在于，所述导电胶带的高频接触电阻参数数据为挂件模块阻抗参数数据，或挂件模块阻抗参数数据减去校准时记录的挂件模块阻抗参数数据。
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