CN216351071U - Pcba功能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCBA功能测试装置，包括测试板、接口板、夹具、用户服务器，所述测试板同时与所述接口板、用户服务器以及待测板连接，所述接口板同时和所述夹具以及待测板连接；所述测试板包括单板计算机、基板、IO扩展板、电源模块、硬盘、驱动电路、显示器和键盘鼠标，所述基板同时和所述单板计算机、硬盘以及键盘鼠标连接，所述电源模块同时和所述硬盘以及IO扩展板连接，所述驱动电路一端和所述基板连接、另一端和所述显示器连接；所述单板计算机包括PC104总线，IO扩展板包括DIO接口、PIO接口、AD接口和电源接口；所述电源接口通过所述IO扩展板上的走线与所述电源模块连接。本实用新型可作为标准化模组使用，通用性强，节省测试系统开发时间。

Description

PCBA功能测试装置

技术领域

本实用新型涉及线路板测试领域，特别涉及一种PCBA功能测试装置。

背景技术

随着科学技术的快速发展，对电子产品的实装电路板(Printed Circuit BoardAssembly，PCBA)集成度要求越来越高，同时PCBA的功能也越来越强大。

通常，电子产品是由一块或若干块PCBA构成，这些板子分别在生产线上完成元器件的焊接和安装，然后再将它们组装成整机。在电子产品的生产过程中，需要对每台产品进行相应测试，以确保产品的质量，这些测试分别为板级测试(Board Level Test，BLT)和系统级测试(System Level Test，SLT)。

当前，对电子产品的测试方式通常分为两种，一种是无BLT板级测试，待板子组装成整机后，才进行SLT系统级测试，在这种方式下，如果板子功能异常，需要将板子从整机上拆除下来，然后更换上新的板子再进行测试，这种方式增加了返工的工作量；另一种是用整机构成的系统对各块板子进行BLT板级测试，由于电子产品的多样性，需要开发很多不同的测试系统(硬件+软件+夹具)，很难形成一个系统化的测试系统，增加了研发人员的工作量。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种PCBA功能测试装置，该测试系统可作为标准化模组使用，通用性强，节省测试系统开发时间。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种PCBA功能测试装置，包括测试板、接口板、夹具、用户服务器，所述测试板同时与所述接口板、用户服务器以及待测板连接，所述接口板同时和所述夹具以及待测板连接；

所述测试板包括单板计算机、基板、IO扩展板、电源模块、硬盘、驱动电路、显示器和键盘鼠标，所述基板同时和所述单板计算机、硬盘以及键盘鼠标连接，所述电源模块同时和所述硬盘以及IO扩展板连接，所述驱动电路一端和所述基板连接、另一端和所述显示器连接；

所述单板计算机包括PC104总线，所述IO扩展板包括拓展口，所述拓展口包括DIO接口、PIO接口、AD接口和电源接口；所述电源接口通过所述IO扩展板上的走线与所述电源模块连接；

所述IO扩展板还包括，

数字量输入电路，其输入端与所述PC104总线连接，其输出端和所述DIO接口连接；

数字量输出电路，其输入端与所述PC104总线连接，其输出端和所述DIO接口连接；

可编程输入输出电路，其输入端与所述PC104总线连接，其输出端和所述PIO接口连接；

模数转换电路，其输入端与所述PC104总线连接，其输出端和所述AD接口连接。

进一步的，所述接口板包括第一接口和第二接口，所述第一接口和所述拓展口一一对应连接。

进一步的，所述待测板包括第三接口和第一串口，所述第三接口和所述第二接口一一对应连接。

进一步的，所述基板上设置有若干个连接器，所述连接器均和所述单板计算机上的对应的信号接口对应连接，所述连接器包括键盘鼠标接口、LVDS接口、以及若干个USB接口、串口和网口。

进一步的，所述驱动电路和所述LVDS接口连接。

进一步的，所述用户服务器和所述网口连接。

进一步的，所述键盘鼠标和所述键盘鼠标接口连接。

进一步的，测试系统还包括扫码枪，所述扫码枪和所述USB接口连接。

进一步的，所述串口和所述接口板上的第一串口连接。

进一步的，所述测试板还包括若干个风扇，所述风扇和所述IO扩展板连接。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、采用一块单板计算机，以单板计算机为核心模块，并扩展了DIO接口、PIO接口、AD接口和电源接口，由此构成了的测试板搭配不同的接口板和夹具，即可以测试不同的待测板，这个PCBA功能测试装置可适用多种测试场景和方案，因此可作为标准化模组直接使用，可缩短测试系统的开发时间。

2、采用扫码枪，测试过程中，每个被测产品都有一个自己的编码，测试数据与编码对应(就与产品对应)，这个编码通常就是以二维码或者条形码的形式打印出来贴在产品的适当位置，扫码枪的作用是通过扫描的方式自动读取二维码或者条形码的内容，实现产品编码的自动读取功能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的PCBA功能测试装置的结构框图；

图2为测试板结构示意图。

1-测试板、10-单板计算机、100-PC104总线、11-基板、12-IO扩展板、120-扩展口、121-DIO接口、122-PIO接口、123-AD接口、124-电源接口、125-数字量输入电路、126-数字量输出电路、127-可编程输入输出电路、128-模数转换电路、13-电源模块、14-硬盘、15-连接器、150-VGA接口、151-键盘鼠标接口、152-USB接口、153-串口、154-网口、155-LVDS接口、16-驱动电路、17-显示器、18-键盘鼠标、19-风扇；2-接口板、20-第一接口、21-第二接口；3-夹具；4-用户服务器；5-待测板、50-第三接口、51-第一串口；6-扫码枪。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型一实施例的PCBA功能测试装置，包括测试板1、接口板2、夹具3、用户服务器4和扫码枪6，测试板1同时与接口板2、用户服务器4、扫码枪6以及待测板5连接，接口板2同时和夹具3以及待测板5连接。根据待测板5的原理图设计一块接口板2将测试板1与待测板5连接起来，根据待测板5的Gerber文件设计一个夹具3，夹具3上设置有气缸用于控制接口板2与待测板5的连接或断开，将测试板1的输出信号加到待测板5的输入端，待测板5的输出信号再反馈到测试板1的输入口，通过待测板5的输入端加上不同的信号，读取待测板5的输出信号并判断是不是期望的值。如果不是，则判断待测板5功能异常，将测试结果上传到用户服务器4上，然结束本次测试；如果所有的测试项目完成并且都是期望的值，则该待测板5测试结果为功能正常，也会将测试结果上传至用户服务器4，然后结束本次测试。测试过程中，每个待测板5都有一个对应的编码，测试数据与编码对应(就与产品对应)，这个编码通常就是以二维码或者条形码的形式打印出来贴在产品的适当位置，扫码枪6的作用是通过扫描的方式自动读取二维码或者条形码的内容，实现产品编码的自动读取功能。根据待测板5的具体功能进行接口板2的设计，不同产品功能不一样，接口板2就不一样。但是功能是基本可以分类为：输入输出口的信号读取、模拟量的测量、串口通信等。

如图1和图2所示，测试板1包括单板计算机10、基板11、IO扩展板12、电源模块13、硬盘14、连接器15、驱动电路16、显示器17、键盘鼠标18和风扇19，基板11同时和单板计算机10、硬盘14以及键盘鼠标18连接，电源模块13同时和硬盘14以及IO扩展板12连接，驱动电路16一端和基板11连接、另一端和显示器17连接，风扇19和IO扩展板12连接。电源模块13与IO扩展板12连接给IO扩展板12供电，电源模块13与硬盘14连接为其供电，硬盘14可选用STAT硬盘，起存储器的作用，储存系统、各种应用软件和数据。风扇19为系统散热，键盘鼠标18用于系统操作，显示器17可用Windows操作系统的，显示操作系统的操作、测试软件的测试步骤和测试结果。

连接器15设置在基板11上且和单板计算机10上的对应的信号接口对应连接，其中，连接器15包括VGA接口150、键盘鼠标接口151、LVDS接口155以及若干个USB接口152、串口153和网口154。本实施例中，单板计算机10选用SCM9022，单板计算机10通过排针排母连接器和基板11连接，基板11通过PCB走线分别将单板计算机10的VGA、键盘鼠标、USB(USB1-USB4)、串口(COM1-COM6)、网口(LAN1、LAN2)、LVDS和电源等信号分别和连接器15的对应连接，连接器15分别通过相应线路与外部设备进行连接；测试板1通过LVDS接口155与驱动电路16连接，用于操作显示，其中，VGA接口150也可以外接大尺寸的显示屏，两者可以根据需要自行选择。键盘鼠标接口151和键盘鼠标18连接，键盘鼠标18用于系统操作；USB接口152和扫码枪6连接，扫码枪6的作用是通过扫描的方式自动读取二维码或者条形码的内容，实现产品编码的自动读取功能。串口153和待测板5连接，用于测试板1和待测板5的通信。网口154和用户服务器4连接，实现测试信息的交互。

单板计算机10包括PC104总线100。

IO扩展板12包括拓展口120，拓展口120包括DIO接口121、PIO接口122、AD接口123和电源接口124、数字量输入电路125、数字量输出电路126、可编程输入输出电路127、模数转换电路128；数字量输入电路125的输入端与PC104总线100连接、输出端和DIO接口121连接；数字量输出电路126的输入端与PC104总线100连接、输出端和DIO接口121连接；可编程输入输出电路127输入端与PC104总线100连接，输出端和PIO接口122连接；模数转换电路128输入端与PC104总线100连接，输出端和AD接口123连接；电源接口124通过IO扩展板12上的走线与电源模块13连接，电源接口124可输出直流电压。DIO接口121用于测试板1和接口板2之间的数字量信号交互，PIO接口122同样用于测试板1和接口板2之间的数字量信号交互，区别在于DIO接口121状态是固定的，部分DIO接口121固定为输入口，部分DIO接口121固定为输出口，DIO接口121是输入口还是输出口是固定的，由测试板1硬件设计决定的，没法更改；PIO接口122属于可编程的输入输出口，输入还是输出是在软件中设定的，是可以修改的，DIO接口121和PIO接口122的选择是根据项目的实际情况来选择的，但是DIO接口121基本是必须要使用的，PIO接口122可以根据项目的实际情况进行选择是否需要使用。AD接口123将模拟量转换成数字量的接口，本质上测试板1只能读取数字量信号，要想能读取待测板5输出的模拟量，就必须利用AD接口123将模拟量转换成数字量，然后根据对应关系确定模拟量的大小。

接口板2包括第一接口20和第二接口21，第一接口20和拓展口120一一对应连接，第二接口21包括信号输入输出接口和12C接口，信号输入输出接口用于接口板2和待测板5之间的信号交互，12C是一种通信协议，实现接口板2和待测板5的通信。

待测板5包括第三接口50和第一串口51，第三接口50和第二接口21一一对应连接，串口153和接口板2上的第一串口51连接使得测试板1和待测板5之间通信连接。

测试前，测试板1通过接口板2控制夹具3上的气缸动作，气缸驱动待测板5运动使待测板5和接口板2连接，在测试板1对待测板5上电前，对待测板5的电源输入端的输入阻抗自动测量，这个自动测量过程是测试板1通过接口板2上开短路测试电路来实现的，这个电路的原理是测试板1通过相应测试软件利用继电器控制接口板2上的电源通过一个很大的电阻给待测板5的电源输入端供电，通过AD接口123读取待测板5电源输入端的电压。如果测试板1检测到待测板5电源输入端的电压接近供电电压，说明待测板5电源输入端输入阻抗正常可以上电测试；如果测试板1检测到待测板5电源输入端的电压接近于0V，则说明待测板5电源输入端对地短路。待测板5电源输入端对地短路，测试板1通过测试软件自动终止当前测试并生成测试结果上传至用户服务器4。

测试时，测试板1通过接口板2给待测板5上电，使待测板5正常工作，根据待测板5的功能，给待测板5输入相应激励信号，激励信号可以是数字量、模拟量或通信数据，测量待测板5相应的输出响应(数字量、模拟量、通信数据)；测试板1通过确定好的判断标准判断待测板5的各项功能是否合格；所有测试项测试完成后，判断待测板5是否合格，并将测试结果上传至用户服务器4，结束本次测试。其中，测试板1通过DIO接口121或者PIO接口122给待测板5输入数字量，也通过DIO接口121或者PIO接口122读取待测板5的数字量输出(输出响应)；测试板1一般通过电源接口124给待测板5提供模拟量，通过AD接口123读取待测板5的输出模拟量(输出响应)；测试板1通过串口153(COM1-6)或者I2C接口与待测板5相互通信交换数据。本测试系统具有通用性可以用同一个测试板1测试不同的待测板5，应用广泛；缩短了测试系统的研发周期，针对不同的待测板5只需设计接口板2和夹具3及测试软件；采用测试板1自动判断，减少了测试的误判，进而提高了测试良率；测试板1自动控制夹具3的动作，减少了人工的动作；测试板1在对待测板5上电之前，对待测板5的电源输入端的输入阻抗自动测量，如果发现有短路，即终止测试，保障了待测板5和测试板1不会因有待测板5有短路缺陷而烧毁，测试结果上传到用户服务器4，方便产品的跟踪和生产统计。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PCBA功能测试装置，包括测试板(1)、接口板(2)、夹具(3)、用户服务器(4)，所述测试板(1)同时与所述接口板(2)、用户服务器(4)以及待测板(5)连接，所述接口板(2)同时和所述夹具(3)以及待测板(5)连接；

所述测试板(1)包括单板计算机(10)、基板(11)、IO扩展板(12)、电源模块(13)、硬盘(14)、驱动电路(16)、显示器(17)和键盘鼠标(18)，所述基板(11)同时和所述单板计算机(10)、硬盘(14)以及键盘鼠标(18)连接，所述电源模块(13)同时和所述硬盘(14)以及IO扩展板(12)连接，所述驱动电路(16)一端和所述基板(11)连接、另一端和所述显示器(17)连接；

其特征在于，所述单板计算机(10)包括PC104总线(100)，所述IO扩展板(12)包括拓展口(120)，所述拓展口(120)包括DIO接口(121)、PIO接口(122)、AD接口(123)和电源接口(124)；所述电源接口(124)通过所述IO扩展板(12)上的走线与所述电源模块(13)连接；

所述IO扩展板(12)还包括，

数字量输入电路(125)，其输入端与所述PC104总线(100)连接，其输出端和所述DIO接口(121)连接；

数字量输出电路(126)，其输入端与所述PC104总线(100)连接，其输出端和所述DIO接口(121)连接；

可编程输入输出电路(127)，其输入端与所述PC104总线(100)连接，其输出端和所述PIO接口(122)连接；

模数转换电路(128)，其输入端与所述PC104总线(100)连接，其输出端和所述AD接口(123)连接。

2.根据权利要求1所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述接口板(2)包括第一接口(20)和第二接口(21)，所述第一接口(20)和所述拓展口(120)一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述待测板(5)包括第三接口(50)和第一串口(51)，所述第三接口(50)和所述第二接口(21)一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述基板(11)上设置有若干个连接器(15)，所述连接器(15)均和所述单板计算机(10)上的对应的信号接口对应连接，所述连接器(15)包括键盘鼠标接口(151)、LVDS接口(155)、以及若干个USB接口(152)、串口(153)和网口(154)。

5.根据权利要求4所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述驱动电路(16)和所述LVDS接口(155)连接。

6.根据权利要求4所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述用户服务器(4)和所述网口(154)连接。

7.根据权利要求4所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述键盘鼠标(18)和所述键盘鼠标接口(151)连接。

8.根据权利要求4所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，测试系统还包括扫码枪(6)，所述扫码枪(6)和所述USB接口(152)连接。

9.根据权利要求4所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述串口(153)和所述接口板(2)上的第一串口(51)连接。

10.根据权利要求1所述的PCBA功能测试装置，其特征在于，所述测试板(1)还包括若干个风扇(19)，所述风扇(19)和所述IO扩展板(12)连接。

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