CN117783959A - 一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法及装置。该方法包括：向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；基于连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与电路板之间的接合度检测结果。本申请提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，能够有效提高电路板上连接器接合完整性的检测准确性和效率，从而可实现自动检测和分类，增加了应用的广泛性和便捷性。
Description
技术领域
本申请涉及系统检测技术领域，具体涉及一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法及装置。另外，还涉及一种电子设备及处理器可读存储介质。
背景技术
随着服务器算力的高速发展，服务器的高速讯号用量也成指数型上升。并且电路板整体布局非常紧凑使得对空间利用率要求越来越高，高密度连接器针脚数量多且间距小的特性应运成为热门的设计选项。随着数字电路工作速度提高，PCB板(Process ControlBlock，电路板)上信号的传输速率也越来越高，如目前广泛应用的PCI-Express Gen5信号速率已经达到32GT/s，Gen6更将到达惊人的64GT/s。随着数据速率的提高，信号的上升时间会更快。当快上升沿的信号在电路板上遇到一个阻抗不连续点时就会产生更大的反射，这些信号的反射会改变信号的形状，因此线路阻抗是影响信号完整性的一个关键因素。对于高速电路板来说，很重要的一点就是要保证在信号传输路径上阻抗的连续性，从而避免信号产生大的反射。高密度连接器由于整个连接器接触面积大、拔插力相应也变得巨大，实际组装时容易产生整体未平均插入的问题，导致连接器部分针脚未完整良好的接触，导致高速信号阻抗变化产生信号反射甚至断路。
目前，普遍采用手动插拔的方式对高密度连接器进行连接，高密度连接器插拔时需要用较大的力量，再加上系统结构件、PCB以及多颗连接器累积的公差，导致接合不到位的情况时常发生，目前仅能以目视方式检验，局限性较高，不仅可靠性低，且被障碍物遮蔽视线无法目检的情况也常发生。对于测试来说也需要测试高速电路板的信号传输路径上阻抗的变化情况并分析问题原因，从而更好地定位问题。因此，如何设计一种更为高效、易用的针对电路板上连接器接合完整性的检测方案成为当前亟待解决的问题。
发明内容
为此，本申请提供一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法及装置，以解决现有技术中存在的散热器与芯片贴合的检测方案局限性较高，从而导致实际检测准确性和效率较差的缺陷。
第一方面，本申请提供一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，包括：
向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；
基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；
基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
进一步的，所述基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果，具体包括：
提取所述目标波形信号对应的第一波形特征；
获得所述参考基准信号对应的第二波形特征；
基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，在所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度存在异常的情况下，基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，将所述异常连接点的接合度存在异常的情况和所述异常连接点的位置信息作为所述接合度检测结果进行输出。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号，具体包括：
获得所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值；
获得所述连接器对应的阻抗值和用于发送入射阶跃脉冲信号的信号发生器的内阻值，基于所述连接器对应的阻抗值、所述信号发生器的内阻值以及所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，确定所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值；
将所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值和所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值进行叠加，获得所述连接器对应的目标波形信号。
进一步的，所述向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，具体包括：
向电路板上待检测的连接器对应的第一目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第一目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第二目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第二目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第三目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第三目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第四目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第四目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；其中，所述第一目标量测点、所述第二目标量测点、所述第三目标量测点以及所述第四目标量测点分别位于所述连接器的四个边角处。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，具体包括：
基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；基于所述发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息。
进一步的，所述基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，具体包括：
将所述第一波形特征中的波峰和波谷和所述第二波形特征中的波峰和波谷进行比对分析，在所述第一波形特征中的波峰和波谷与所述第二波形特征中的波峰和波谷之间的相对位置不同的情况下，确定所述连接器与所述电路板之间的连接点的接合度为异常状态。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，具体包括：
将所述时间差信息以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度发送到预设的距离预测模型中，获得所述距离预测模型输出的发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；其中，所述阶跃脉冲信号包括所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号。
第二方面，本申请还提供一种针对电路板上连接器接合完整性的检测装置，包括：
阶跃脉冲信号发射及接收单元，用于向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；
目标波形信号获得单元，用于基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；
接合度检测结果获得单元，用于基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
进一步的，所述接合度检测结果获得单元，具体用于：
提取所述目标波形信号对应的第一波形特征；
获得所述参考基准信号对应的第二波形特征；
基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，在所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度存在异常的情况下，基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，将所述异常连接点的接合度存在异常的情况和所述异常连接点的位置信息作为所述接合度检测结果进行输出。
进一步的，所述目标波形信号获得单元，具体用于：
获得所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值；
获得所述连接器对应的阻抗值和用于发送入射阶跃脉冲信号的信号发生器的内阻值，基于所述连接器对应的阻抗值、所述信号发生器的内阻值以及所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，确定所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值；
将所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值和所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值进行叠加，获得所述连接器对应的目标波形信号。
进一步的，所述阶跃脉冲信号发射及接收单元，具体用于：
向电路板上待检测的连接器对应的第一目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第一目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第二目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第二目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第三目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第三目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第四目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第四目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；其中，所述第一目标量测点、所述第二目标量测点、所述第三目标量测点以及所述第四目标量测点分别位于所述连接器的四个边角处。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，具体包括：
基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；基于所述发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息。
进一步的，所述基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，具体包括：
将所述第一波形特征中的波峰和波谷和所述第二波形特征中的波峰和波谷进行比对分析，在所述第一波形特征中的波峰和波谷与所述第二波形特征中的波峰和波谷之间的相对位置不同的情况下，确定所述连接器与所述电路板之间的连接点的接合度为异常状态。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，具体包括：
将所述时间差信息以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度发送到预设的距离预测模型中，获得所述距离预测模型输出的发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；其中，所述阶跃脉冲信号包括所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号。
第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的步骤。
第四方面，本申请还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的步骤。
本申请提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，通过向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，基于所述入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号获得连接器对应的目标波形信号，并基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果，其能够有效提高电路板上连接器接合完整性的检测准确性和效率，从而可实现自动检测和分类，增加了应用的广泛性和便捷性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本申请实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的具体流程示意图；
图3是本申请实施例提供的目标波形信号的示意图；
图4是本申请实施例提供的参考基准信号和异常波形信号之间的对比示意图；
图5是本申请实施例提供的高密度连接器的量测点的位置示意图；
图6是本申请实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测装置的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的硬件环境示意图；
图8是本申请实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面首先基于本申请所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，对其实施例进行详细描述。如图1所示，为本申请实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的流程示意图，具体实现过程包括以下步骤：
步骤101：向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号。
在本申请实施例中，所述连接器为具有较多数量的接触点的高密度连接器。所述电路板为PCB(Process Control Block)板。所述目标量测点可包含分别设置在所述连接器四个边角处的多个目标量测点，需要向多个目标量测点分别发送入射阶跃脉冲信号，并接收相应目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，即得到多组入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号。如图5所示，目标量测点可包括第一目标量测点201、第二目标量测点202、所述第三目标量测点203以及所述第四目标量测点204。向电路板上待检测的连接器对应的第一目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第一目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第二目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第二目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第三目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第三目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第四目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第四目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号。其中，所述第一目标量测点、所述第二目标量测点、所述第三目标量测点以及所述第四目标量测点分别位于连接器的四个边角处。
需要说明的是，电路板在设计时需要预先针对每个连接器预留四个量测点(即目标量测点)，分别对应连接器四个角落的信号。连接器组装对接完成后，以通过TDR(Timedomain reflectometry)测量仪器(即信号发生器)量测并分析反射阶跃脉冲信号，依据反射阶跃脉冲信号的波形特征，如波峰、波谷等进行比对，确定连接器与电路板的接合度是否完美。
步骤102：基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号。
在本申请实施例中，可获得所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，并获得所述连接器对应的阻抗值和用于发送入射阶跃脉冲信号的信号发生器的内阻值，基于所述连接器对应的阻抗值、所述信号发生器的内阻值以及所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，确定所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值。将所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值和所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值进行叠加，获得所述连接器对应的目标波形信号。举例而言，信号发生器内阻可为50Ω，且连接器与信号发生器的探针的内阻也可为50Ω。控制产生一定幅值的入射阶跃脉冲信号。信号发生器的示波器的纵坐标设置为电压单位(mV)，横坐标设置为时间单位(ps)，则反射回信号发生器的目标量测点的反射阶跃脉冲信号在示波器上的显示如图4所示。例如：可令ZD为待检测的连接器的阻抗，Zo为TDR测试系统的特征内阻50Ω。其中，Vinc是入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，Vref是反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值，T为入射电压信号与反射电压信号间的延迟时间，即入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号的延迟时间。待检测的连机器的TDR波形信号(即目标波形信号)是入射电压信号与反射电压信号的叠加，即入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号的叠加，入射电压信号Vinc是固定幅值的阶跃脉冲信号(V/2)，反射电压信号Vref是与关于传递能量与阻抗变化函数，若ZD>Zo，Vref为正；若ZD<Zo，Vref为负，阻抗参数ZD的变化可以通过计算反射系数ρ精确的算出，具体公式如下：
其中，公式(1)中:Vref和Vinc已知，可从相应波形信号上可得出数值；Zo为TDR测量仪器的特征内阻，为已知参数；ZD为待求解的阻抗参数。另外，公式(2)和(3)为推倒过程，把待求解的ZD放到等号左边。
步骤103：基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
在本申请实施例中，首先提取所述目标波形信号对应的第一波形特征以及所述参考基准信号对应的第二波形特征。所述第一波形特征可为所述目标波形信号的波峰和波谷的特征，所述第二波形特征可为参考基准信号对应的波峰和波谷的特征。具体的，可将所述第一波形特征中的波峰和波谷和所述第二波形特征中的波峰和波谷进行比对分析，在所述第一波形特征中的波峰和波谷与所述第二波形特征中的波峰和波谷之间的相对位置不同的情况下，确定所述连接器与所述电路板之间的连接点的接合度为异常状态。
进一步的，通过所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，可判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，如图4所示，R＝0对应的波形信号为参考基准信号，其对应的波峰和波谷为第二波形特征，R＝∞对应的波形信号为实际波形信号(比如目标波形信号)，其对应的波峰和波谷为第一波形特征。在所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度存在异常的情况下，基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，将所述异常连接点的接合度存在异常的情况和所述异常连接点的位置信息作为所述接合度检测结果进行输出。
其中，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，对应的具体实现过程可包括：基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；基于所述发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息。具体的，可将所述时间差信息以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度发送到预设的距离预测模型中，获得所述距离预测模型输出的发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息。其中，所述阶跃脉冲信号包括所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号。例如：入射电压信号与反射电压信号之间的延迟时间T是距离与传播速度的函数。发生阻抗不匹配点到系统采样观测点(即目标量测点)的距离D则可用以下公式得到，即所述距离预测模型对应的算法公式如下：
其中，υ为对应介质中传播速度，由于延迟时间T为反射波形信号传输到阻抗不匹配的连接点再返回系统采样观测点的时间，故T/2得到发射波形信号从目标量测点发出传输到阻抗不匹配的连接点的时间。
本申请以两颗高密度连接器对连的系统为例，使用四个针脚TDR做阻抗测量(即图5)。将TDR测量仪器(即信号发生器)与待测板卡PCB量测点座连接，使用TDR测量仪器发射一阶跃脉冲信号到所需检测的连接器。该脉冲在到达连接器末端时会产生反射，接收反射回来的信号并记录其特性(即图2)。通过分析以确定连接器的接合度。正确接合的连接器将产生特定的反射特性(即图3)，而不良或不完整接合的连接器将会产生不同的反射特性(即图4中R＝∞对应的波形信号)。将测量的结果(即目标波形信号)与已知的参考基准信号比较，以确定连接器的接合度质量。可以透过软件界面或直接在TDR仪器上显示TDR量测的结果，亦可透过仪器软件接口接入产线自动化测试设备。
采用TDR技术，将其应用于高密度连接器的接合度检测，通过发送短时脉冲信号(即入射波形信号)并接收反射波形信号来检测高密度连接器的接合度，对从连接器反射回来的信号进行分析，如其波峰、波谷等，来判断连接器的接合度。相较于传统的检测方式，该方法可以在数毫秒内提供结果，大大提高了检测效率。利用TDR技术的高分辨率，可以检测到连接器的微小缺陷，提供了高于传统方法的检测准确性。同时，该方法可以直接在完整的系统或装置上进行，不需要对连接器进行任何物理改变或拆解，可以直接在完整的系统或装置上进行测量，从而提供了一个非侵入性的检测方式。另外，该方法可以与其他技术或自动化测试设备结合，以实现自动检测和分类，增加了应用的广泛性和便捷性，为高效的批量检测和分类提供可能。
本申请实施例所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，通过向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，基于所述入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号获得连接器对应的目标波形信号，并基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与电路板之间的接合度检测结果，其能够有效提高电路板上连接器接合完整性的检测准确性和效率，从而可实现自动检测和分类，增加了应用的广泛性和便捷性。
与上述提供的一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法相对应，本申请还提供一种针对电路板上连接器接合完整性的检测装置。由于该装置的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的针对电路板上连接器接合完整性的检测装置的实施例仅是示意性的。请参考图6所示，其为本申请实施例提供的一种针对电路板上连接器接合完整性的检测装置的结构示意图。
本申请所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测装置，包括如下部分：
阶跃脉冲信号发射及接收单元601，用于向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；
目标波形信号获得单元602，用于基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；
接合度检测结果获得单元603，用于基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
进一步的，所述接合度检测结果获得单元，具体用于：
提取所述目标波形信号对应的第一波形特征；
获得所述参考基准信号对应的第二波形特征；
基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，在所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度存在异常的情况下，基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，将所述异常连接点的接合度存在异常的情况和所述异常连接点的位置信息作为所述接合度检测结果进行输出。
进一步的，所述目标波形信号获得单元，具体用于：
获得所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值；
获得所述连接器对应的阻抗值和用于发送入射阶跃脉冲信号的信号发生器的内阻值，基于所述连接器对应的阻抗值、所述信号发生器的内阻值以及所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，确定所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值；
将所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值和所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值进行叠加，获得所述连接器对应的目标波形信号。
进一步的，所述阶跃脉冲信号发射及接收单元，具体用于：
向电路板上待检测的连接器对应的第一目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第一目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第二目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第二目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第三目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第三目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第四目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第四目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；其中，所述第一目标量测点、所述第二目标量测点、所述第三目标量测点以及所述第四目标量测点分别位于所述连接器的四个边角处。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，具体包括：
基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；基于所述发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息。
进一步的，所述基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，具体包括：
将所述第一波形特征中的波峰和波谷和所述第二波形特征中的波峰和波谷进行比对分析，在所述第一波形特征中的波峰和波谷与所述第二波形特征中的波峰和波谷之间的相对位置不同的情况下，确定所述连接器与所述电路板之间的连接点的接合度为异常状态。
进一步的，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，具体包括：
将所述时间差信息以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度发送到预设的距离预测模型中，获得所述距离预测模型输出的发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；其中，所述阶跃脉冲信号包括所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号。
本申请实施例所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测装置，通过向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，基于所述入射阶跃脉冲信号和反射阶跃脉冲信号获得连接器对应的目标波形信号，并基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与电路板之间的接合度检测结果，其能够有效提高电路板上连接器接合完整性的检测准确性和效率，从而可实现自动检测和分类，增加了应用的广泛性和便捷性。
本申请实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、设备终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例，图7是根据本申请实施例的一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的硬件环境示意图。如图7所示，计算机终端可以包括一个或多个(图7中仅示出一个)处理器702(处理器702可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器704，在一个示例性实施例中，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输设备706以及输入输出设备708。本领域普通技术人员可以理解，图7所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示等同功能或比图7所示功能更多的不同的配置。存储器704可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法对应的计算机程序，处理器702通过运行存储在存储器704内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器704可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器704可进一步包括相对于处理器702远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备706用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备706包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备706可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。在本实施例中提供了一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，应用于上述计算机终端。
或者，与上述提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法相对应，本申请还提供一种电子设备。由于该电子设备的实施例相似于上述方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的电子设备仅是示意性的。如图8所示，其为本申请实施例公开的一种电子设备的实体结构示意图。该电子设备可以包括：处理器(processor)801、存储器(memory)802和通信总线803，其中，处理器801，存储器802通过通信总线803完成相互间的通信，通过通信接口804与外部进行通信。处理器801可以调用存储器802中的逻辑指令，以执行针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，该方法包括：向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
此外，上述的存储器802中的逻辑指令可以通过软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：存储芯片、U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在处理器可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法。该方法包括：向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
又一方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法。该方法包括：向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，包括：
向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；
基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；
基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
2.根据权利要求1所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果，具体包括：
提取所述目标波形信号对应的第一波形特征；
获得所述参考基准信号对应的第二波形特征；
基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，在所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度存在异常的情况下，基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，将所述异常连接点的接合度存在异常的情况和所述异常连接点的位置信息作为所述接合度检测结果进行输出。
3.根据权利要求1所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号，具体包括：
获得所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值；
获得所述连接器对应的阻抗值和用于发送入射阶跃脉冲信号的信号发生器的内阻值，基于所述连接器对应的阻抗值、所述信号发生器的内阻值以及所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值，确定所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值；
将所述入射阶跃脉冲信号的入射电压幅值和所述反射阶跃脉冲信号的反射电压幅值进行叠加，获得所述连接器对应的目标波形信号。
4.根据权利要求1所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号，具体包括：
向电路板上待检测的连接器对应的第一目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第一目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第二目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第二目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第三目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第三目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；以及，向电路板上待检测的连接器对应的第四目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述第四目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；其中，所述第一目标量测点、所述第二目标量测点、所述第三目标量测点以及所述第四目标量测点分别位于所述连接器的四个边角处。
5.根据权利要求2所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息，具体包括：
基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；基于所述发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，确定所述连接器与所述电路板之间接合度存在异常情况的异常连接点的位置信息。
6.根据权利要求2所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述基于所述第一波形特征和所述第二波形特征进行比对分析，判断所述连接器与所述电路板之间的各个连接点的接合度是否存在异常，具体包括：
将所述第一波形特征中的波峰和波谷和所述第二波形特征中的波峰和波谷进行比对分析，在所述第一波形特征中的波峰和波谷与所述第二波形特征中的波峰和波谷之间的相对位置不同的情况下，确定所述连接器与所述电路板之间的连接点的接合度为异常状态。
7.根据权利要求5所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法，其特征在于，所述基于所述入射阶跃脉冲信号的发送时间和所述反射阶跃脉冲信号的接收时间之间的时间差信息，以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度，计算出发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息，具体包括：
将所述时间差信息以及阶跃脉冲信号在对应介质中的传播速度发送到预设的距离预测模型中，获得所述距离预测模型输出的发生阻抗不匹配的连接点到所述目标量测点之间的距离信息；其中，所述阶跃脉冲信号包括所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号。
8.一种针对电路板上连接器接合完整性的检测装置，其特征在于，包括：
阶跃脉冲信号发射及接收单元，用于向电路板上待检测的连接器对应的目标量测点发送入射阶跃脉冲信号，并接收所述目标量测点上反射回来的反射阶跃脉冲信号；
目标波形信号获得单元，用于基于所述入射阶跃脉冲信号和所述反射阶跃脉冲信号，获得所述连接器对应的目标波形信号；
接合度检测结果获得单元，用于基于所述连接器对应的目标波形信号与预设的参考基准信号进行异常点位分析，获得所述连接器与所述电路板之间的接合度检测结果。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的步骤。
10.一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的针对电路板上连接器接合完整性的检测方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202311617265.1A CN117783959A (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种针对电路板上连接器接合完整性的检测方法及装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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