CN207366701U - 电路板焊接检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电路板焊接检测装置，包括：一标准电路板，标准电路板是能够正常工作的电路板；测试模块，用于分别获取标准电路板的待测最低频率点和待测电路板的待测最低频率点，标准最低频率点是一预设频率范围内标准电路板回波损耗值最低时对应的频率，待测最低频率点是预设频率范围内待测电路板回波损耗值最低时对应的频率；控制模块，连接测试模块，用于判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否小于一预设值，若是，则确认待测电路板焊接合格。本实用新型实现了对电路板焊接情况的快速、准确检测，且能够对电路板上的电容虚焊问题进行检测，适用范围广。

Description

电路板焊接检测装置

技术领域

本实用新型涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种电路板焊接检测装置。

背景技术

随着电子通信技术的持续发展和人们生活水平的不断提高，手机、笔记本电脑、平板电脑等用户终端设备在人们的日常生活中越来越普遍的被使用。电路板作为承载用户终端内部元器件的载体，是用户终端设备的核心部件。目前，用户终端设备内部的电路板主要为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)和柔性电路板(Flexible Printed Circuitboard，FPC)。然而，伴随半导体技术的革新，现今的用户终端设备都向着体积小型化和功能多元化的方向发展。为了满足用户终端体积小型化和功能多元化的需求，电路板上的元器件密度不断的增加，BGA、WLCSP等封装技术也逐步应用到用户终端的电路板上。为了确保最终生产的用户终端的产品质量，需要对电路板上元器件的焊接质量进行检测。

现有技术中对电路板上元器件焊接质量的检测都是非破坏性检测，主要有两种方法，即外观检测和密封性检测。

所谓外观检测，是生产线上的工人采用肉眼或低倍放大镜(通常为5～20倍)检查电路板上焊缝程序、焊缝外形尺寸是否符合要求。采用人工方式来进行外观检测，可以检测到的焊接缺陷包括：桥连、漏焊、错位、错焊等等。但是，采用人工外观检测的方式，要求产线工人对电路板的焊接检测必须高效率，这对于产线工人的要求较高。因工作强度大，极易使人视觉疲劳、头昏眼花，漏检、错检的情况时有发生。而且，人工目测的方式不能快速、准确的检测出电路板上元器件焊接不良等组装上的缺陷，且人工对焊接情况进行判定，带有很大的主观性，从而导致检测结果的准确性、可靠性降低。

所谓密封性检测，主要包括气密性实验和煤油渗透实验。其中，煤油渗透实验的原理是：利用煤油的渗漏特性进行的实验。在进行煤油渗透实验的过程中，将待检测的焊缝的一面涂以石灰粉浆，另一面涂以煤油，在规定时间后检查石灰有无油渍。密封性检测方法虽然可以在一定程度上避免人为主观判断的缺陷，但是该方法耗时较长，不适合大批量电路板焊接情况的检测。

电路板上的焊接缺陷除了桥连、漏焊、错位、错焊、密封性之外，还有一种缺陷，即电容虚焊。所谓虚焊，是指在电路板的制造过程中，由于焊接工艺不当，使得焊点处只有少量的锡焊柱，造成接触不良，导致电路时通时断。图1是现有技术中的一电路板中的电路结构示意图。如图1所示，在第一元器件U3404和第二元器件U3405中极易产生电容虚焊。而现有技术中的外观检测和密封性检测，都不能检测出电路板上是否发生电容虚焊，进而对最终的产品质量造成影响。

因此，如何有效的对电路板的焊接质量进行检测，及时发现各种焊接缺陷，并提高检测效率、准确率，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电路板焊接检测装置，用以解决现有技术不能对电路板的焊接质量进行高效、准确的检测的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电路板焊接检测装置，包括：一标准电路板，所述标准电路板是能够正常工作的电路板；测试模块，用于分别获取标准电路板的待测最低频率点和待测电路板的待测最低频率点，所述标准最低频率点是一预设频率范围内所述标准电路板回波损耗值最低时对应的频率，所述待测最低频率点是所述预设频率范围内所述待测电路板回波损耗值最低时对应的频率；控制模块，连接所述测试模块，用于判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否小于一预设值，若是，则确认所述待测电路板焊接合格。

优选的，所述预设频率范围为1.5GHZ-3.0GHz；所述预设值为100MHz。

优选的，所述测试模块包括一矢量网络分析仪、一信号源发生器；所述信号源发生器，连接所述标准电路板，用于向所述标准电路板施加一预设直流电压信号，使得所述标准电路板处于工作状态；所述矢量网络分析仪对所述标准电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与所述多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值，并绘制一标准回波损耗曲线，所述标准回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为标准回波损耗值。

优选的，所述信号源发生器，连接所述待测电路板，用于向所述待测电路板施加一预设直流电压信号，使得所述待测电路板处于工作状态；所述矢量网络分析仪对所述待测电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到所述多个频率点、以及与所述多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并绘制一待测回波损耗曲线，所述待测回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为待测回波损耗值。

优选的，所述预设直流电压信号为3.8V电压信号。

优选的，所述控制模块包括一用户终端，所述用户终端与所述矢量网络分析仪连接；所述用户终端用于获取所述多个频率点、与所述多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值、以及与所述多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并分别获取所述标准电路板的标准最低频率点和所述待测电路板的待测最低频率点；所述用户终端判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若否，则确认所述待测电路板焊接合格，并于所述用户终端的显示界面显示第一状态。

优选的，所述用户终端判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若是，则确认所述待测电路板焊接不合格，并于所述用户终端的显示界面显示第二状态。

优选的，所述显示第一状态是指在所述用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接合格；所述显示第二状态是指在所述用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接不合格。

本实用新型提供的电路板焊接检测装置，通过提供一标准电路板，以标准电路板与待测电路板在回波损耗测试中最低频率点的偏差作为检测基准，实现了对电路板焊接情况的快速、准确检测，避免了传统目测检测结果准确率和效率较低、密封性检测耗时长的问题，且能够对电路板上的电容虚焊问题进行检测，适用范围广。

附图说明

图1是现有技术中的一电路板中的电路结构示意图；

图2是本实用新型第一具体实施方式的电路板焊接检测方法的流程图；

图3是本实用新型第二具体实施方式的电路板焊接检测装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1的电路板焊接检测装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例1的测试结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的电路板焊接检测方法及装置的具体实施方式做详细说明。

第一具体实施方式

本具体实施方式提供了一种电路板焊接检测方法。图2是本实用新型第一具体实施方式的电路板焊接检测方法的流程图。如图2所示，本具体实施方式的电路板焊接检测方法包括如下步骤：

S21，提供一标准电路板，标准电路板是能够正常工作的电路板。本具体实施方式中的标准电路板，是能够正常工作的电路板；待测电路板是指制造完成、但工作状态是否正常待定的电路板。

S22，获取标准电路板的标准最低频率点，标准最低频率点是一预设频率范围内标准电路板回波损耗值最低时对应的频率。回波损耗，又称反射损耗，是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射。回波损耗是传输线端口的反射波功率与入射波功率之比。电路板发生焊接异常，例如电容器件发生虚焊时，焊接异常处对应的电缆链路的特定阻抗会产生相应的变化，相应的链路回波损耗也会有相应的改变。本具体实施方式对电路板焊接的检测，通过对待测电路板进行回波损耗检测，即可知道待测电路板的焊接是否异常。在获取标准电路板的标准最低频率点之后，将标准最低频率点进行存储，在后续检测过程中，可以直接调出标准最低频率点作为比较基准，无需多次测量。

S23，获取待测电路板的待测最低频率点，待测最低频率点是预设频率范围内待测电路板回波损耗值最低时对应的频率。对于一待检测的电路板，将其置于检测台上，进行回波损耗测试，并获取待测电路板的待测最低频率点。

S24，判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若否，则进行步骤S25，即确认待测电路板焊接合格。调出存储的标准最低频率点作为比较基准，将待测最低频率点与标准最低频率点进行比较。其中，预设值时根据电路板的工作特性进行设置的，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

采用本具体实施方式提供的电路板焊接检测方法，通过比较待测电路板的待测最低频率点与标准电路板的标准最低频率点之间的偏差，就可以确定待测电路板的焊接是否正常，避免了人眼主观判断带来的缺陷，检测结果更加精确；同时，将标准电路板的标准最低频率点进行存储后，在后续的测定过程中，只需对待测电路板进行回波损耗测试，即可确认待测电路板的焊接是否正常，测试过程快速，测试效率高，可适用于产线大批量的检测；而且，本具体实施方式提供的电路板焊接检测方式，可对电路板链路中的电容虚焊进行检测，便于消除隐患，增大了检测范围，提高了产品质量。

为了提高测试结果的准确度，优选的，预设频率范围为1.5GHZ-3.0GHz；预设值为100MHz。

为了降低电路板焊接检测的成本，同时提高检测结果的准确度，优选的，获取标准电路板的标准最低频率点之前还包括如下步骤：提供一矢量网络分析仪、一信号源发生器；信号源发生器向标准电路板施加一预设直流电压信号，使得标准电路板处于工作状态；采用矢量网络分析仪对标准电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值，并绘制一标准回波损耗曲线，标准回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为标准回波损耗值。通过标准回波损耗曲线，用户可以一目了然的知晓标准最低频率点的位置，操作简单、便捷。

为了提高测试结果的准确性，避免其他因素对测试结果的影响，更优选的，获取待测电路板的待测最低频率点之前还包括如下步骤：信号源发生器向待测电路板施加一预设直流电压信号，使得待测电路板处于工作状态；采用矢量网络分析仪对待测电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并绘制一待测回波损耗曲线，待测回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为待测回波损耗值。在确保其他测试条件均相同的情况下，对待测电路板进行回波损耗测试，提高了测试结果的准确性。更优选的，在矢量网络分析仪上可以将标准回波损耗曲线和待测回波损耗曲线置于同一坐标系下，便于用户快速的知晓待测电路板的焊接质量是否合格。

为了提高测试结果的准确性，优选的，预设直流电压信号为3.8V电压信号。

为了使得用户可以直观的了解电路板的焊接质量是否合格，优选的，电路板焊接检测方法还包括如下步骤：提供一用户终端，用户终端与矢量网络分析仪连接；用户终端获取多个频率点、与多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值、以及与多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值；用户终端分别获取标准电路板的标准最低频率点和待测电路板的待测最低频率点；判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若否，则确认待测电路板焊接合格，并于用户终端的显示界面显示第一状态。本具体实施方式提供的用户终端可以是但不限于笔记本电脑、平板电脑等。

更优选的，判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若是，则进行步骤S26，即确认待测电路板焊接不合格，并于用户终端的显示界面显示第二状态。

为了提高用户的使用体验，增强检测结果显示的显著性，优选的，显示第一状态是指在用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接合格；显示第二状态是指在用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接不合格。例如，显示第一状态是指在用户终端的显示界面以字符串“PASS”表示待测电路焊接合格，以字符串“FAIL”表示待测电路焊接不合格。

本具体实施方式提供的电路板焊接检测方法，通过提供一标准电路板，以标准电路板与待测电路板在回波损耗测试中最低频率点的偏差作为检测基准，实现了对电路板焊接情况的快速、准确检测，避免了传统目测检测结果准确率和效率较低、密封性检测耗时长的问题，且能够对电路板上的电容虚焊问题进行检测，适用范围广。

第二具体实施方式

本具体实施方式提供了一种电路板焊接检测装置。图3是本实用新型第二具体实施方式的电路板焊接检测装置的结构示意图。如图3所示，本具体实施方式所述的电路板焊接检测装置包括标准电路板31、测试模块33和控制模块34。

本具体实施方式中的标准电路板31，是能够正常工作的电路板；待测电路板32是指制造完成、但工作状态是否正常待定的电路板。

测试模块33，用于分别获取标准电路板31的待测最低频率点和待测电路板32的待测最低频率点，标准最低频率点是一预设频率范围内标准电路板31回波损耗值最低时对应的频率，待测最低频率点是预设频率范围内待测电路板32回波损耗值最低时对应的频率。回波损耗，又称反射损耗，是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射。回波损耗是传输线端口的反射波功率与入射波功率之比。电路板发生焊接异常，例如电容器件发生虚焊时，焊接异常处对应的电缆链路的特定阻抗会产生相应的变化，相应的链路回波损耗也会有相应的改变。本具体实施方式对电路板焊接的检测，通过对待测电路板进行回波损耗检测，即可知道待测电路板的焊接是否异常。在获取标准电路板的标准最低频率点之后，将标准最低频率点进行存储，在后续检测过程中，可以直接调出标准最低频率点作为比较基准，无需多次测量。对于一待检测的电路板，将其置于检测台上，进行回波损耗测试，并获取待测电路板的待测最低频率点。

控制模块34，连接测试模块33，用于判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否小于一预设值，若是，则确认待测电路板32焊接合格。调出存储的标准最低频率点作为比较基准，将待测最低频率点与标准最低频率点进行比较。其中，预设值时根据电路板的工作特性进行设置的，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

采用本具体实施方式提供的电路板焊接检测装置，通过比较待测电路板的待测最低频率点与标准电路板的标准最低频率点之间的偏差，就可以确定待测电路板的焊接是否正常，避免了人眼主观判断带来的缺陷，检测结果更加精确；同时，将标准电路板的标准最低频率点进行存储后，在后续的测定过程中，只需对待测电路板进行回波损耗测试，即可确认待测电路板的焊接是否正常，测试过程快速，测试效率高，可适用于产线大批量的检测；而且，本具体实施方式提供的电路板焊接检测方式，可对电路板链路中的电容虚焊进行检测，便于消除隐患，增大了检测范围，提高了产品质量。

为了提高测试结果的准确度，优选的，预设频率范围为1.5GHZ-3.0GHz；预设值为100MHz。

为了降低电路板焊接检测的成本，同时提高检测结果的准确度，优选的，测试模块33包括一矢量网络分析仪332、一信号源发生器331；信号源发生器331，连接标准电路板31，用于向标准电路板31施加一预设直流电压信号，使得标准电路板31处于工作状态；矢量网络分析仪332对标准电路板31在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值，并绘制一标准回波损耗曲线，标准回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为标准回波损耗值。通过标准回波损耗曲线，用户可以一目了然的知晓标准最低频率点的位置，操作简单、便捷。

为了提高测试结果的准确性，避免其他因素对测试结果的影响，更优选的，信号源发生器331连接待测电路板32，用于向待测电路板32施加一预设直流电压信号，使得待测电路板32处于工作状态；矢量网络分析仪332对待测电路板32在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并绘制一待测回波损耗曲线，待测回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为待测回波损耗值。在确保其他测试条件均相同的情况下，对待测电路板进行回波损耗测试，提高了测试结果的准确性。更优选的，在矢量网络分析仪上可以将标准回波损耗曲线和待测回波损耗曲线置于同一坐标系下，便于用户快速的知晓待测电路板的焊接质量是否合格。

为了提高测试结果的准确性，优选的，预设直流电压信号为3.8V电压信号。

为了使得用户可以直观的了解电路板的焊接质量是否合格，优选的，控制模块34包括一用户终端341，用户终端341与矢量网络分析仪332连接；用户终端341用于获取多个频率点、与多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值、以及与多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并分别获取标准电路板31的标准最低频率点和待测电路板32的待测最低频率点；用户终端341判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若否，则确认待测电路板32焊接合格，并于用户终端341的显示界面显示第一状态。具体实施方式提供的用户终端可以是但不限于笔记本电脑、平板电脑等。

优选的，用户终端341判断待测最低频率点与标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若是，则确认待测电路板32焊接不合格，并于用户终端的显示界面显示第二状态。

为了提高用户的使用体验，增强检测结果显示的显著性，优选的，显示第一状态是指在用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接合格；显示第二状态是指在用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路焊接不合格。例如，显示第一状态是指在用户终端341的显示界面以字符串“PASS”表示待测电路焊接合格，以字符串“FAIL”表示待测电路焊接不合格。

本实用新型提供的电路板焊接检测装置，通过提供一标准电路板，以标准电路板与待测电路板在回波损耗测试中最低频率点的偏差作为检测基准，实现了对电路板焊接情况的快速、准确检测，避免了传统目测检测结果准确率和效率较低、密封性检测耗时长的问题，且能够对电路板上的电容虚焊问题进行检测，适用范围广。

实施例1

本实施例提供了一种电路板焊接检测装置。图4是本实用新型实施例1的电路板焊接检测装置的结构示意图，图5是本实用新型实施例1的测试结果图。

本实施例以图1中所示的电路板为例进行测试。本实施例中的电路板焊接检测装置包括标准电路板41、测试模块43和控制模块44。其中，测试模块43包括信号源发生器431和矢量网络分析仪432，控制模块44包括一电脑441。

在对待测电路板的焊接情况进行测试之前，首先将标准电路板41安装于一测试台上，并通过信号源发生器431向标准电路板41输入3.8V的直流电压信号，使得标准电路板41处于工作状态。接下来，通过矢量网络分析仪432对工作状态的标准电路板41进行回波损耗测试，进行测试的光波频率为1.5GHz-3.0GHz。得到一标准回波损耗曲线，并将测试结果存储于电脑441中。

在对待测电路板的焊接情况进行测试时，将待测电路板42安装于一测试台上，并通过信号源发生器431向待测电路板42输入3.8V的直流电压信号，使得待测电路板42处于工作状态。接下来，通过矢量网络分析仪432对工作状态的待测电路板42进行回波损耗测试，得到一待测回波损耗曲线，并将测试结果存储于电脑442中。在对待测电路板42进行回波损耗测试的过程中，矢量网络分析仪的参数(光波频率等)设定与标准电路板41进行测试时相同，其中，进行测试的光波频率为1.5GHz-3.0GHz。电脑441分别对标准回波损耗曲线51和待测回波损耗曲线52进行分析，得到标准最低频率点和待测最低频率点，计算标准最低频率点与待测最低频率点之差的绝对值为270MHz，并于电脑441的显示界面显示，如图5所示。电脑441判断标准最低频率点与待测最低频率点之差的绝对值大于预设值100MHz，并于电脑441的显示界面显示字符串“FAIL”，以表示待测电路焊接不合格。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电路板焊接检测装置，其特征在于，包括：

一标准电路板，所述标准电路板是能够正常工作的电路板；

测试模块，用于分别获取标准电路板的标准最低频率点和待测电路板的待测最低频率点，所述标准最低频率点是一预设频率范围内所述标准电路板回波损耗值最低时对应的频率，所述待测最低频率点是所述预设频率范围内所述待测电路板回波损耗值最低时对应的频率；所述测试模块包括一矢量网络分析仪、一信号源发生器；所述信号源发生器，连接所述标准电路板，用于向所述标准电路板施加一预设直流电压信号，使得所述标准电路板处于工作状态；所述矢量网络分析仪对所述标准电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到多个频率点、以及与所述多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值，并绘制一标准回波损耗曲线，所述标准回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为标准回波损耗值；

控制模块，连接所述测试模块，用于判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否小于一预设值，若是，则确认所述待测电路板焊接合格。

2.根据权利要求1所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述预设频率范围为1.5GHZ-3.0GHz；所述预设值为100MHz。

3.根据权利要求1所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述信号源发生器，连接所述待测电路板，用于向所述待测电路板施加一预设直流电压信号，使得所述待测电路板处于工作状态；所述矢量网络分析仪对所述待测电路板在工作状态时的回波损耗进行测试，得到所述多个频率点、以及与所述多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并绘制一待测回波损耗曲线，所述待测回波损耗曲线的横坐标为频率、纵坐标为待测回波损耗值。

4.根据权利要求3所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述预设直流电压信号为3.8V电压信号。

5.根据权利要求3所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述控制模块包括一用户终端，所述用户终端与所述矢量网络分析仪连接；所述用户终端用于获取所述多个频率点、与所述多个频率点一一对应的多个标准回波损耗值、以及与所述多个频率点一一对应的多个待测回波损耗值，并分别获取所述标准电路板的标准最低频率点和所述待测电路板的待测最低频率点；所述用户终端判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若否，则确认所述待测电路板焊接合格，并于所述用户终端的显示界面显示第一状态。

6.根据权利要求5所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述用户终端判断所述待测最低频率点与所述标准最低频率点之差的绝对值是否大于一预设值，若是，则确认所述待测电路板焊接不合格，并于所述用户终端的显示界面显示第二状态。

7.根据权利要求6所述的电路板焊接检测装置，其特征在于，所述显示第一状态是指在所述用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路板焊接合格；所述显示第二状态是指在所述用户终端的显示界面以字符或图案的形式显示待测电路板焊接不合格。