TWI597507B - 測試裝置和測試方法 - Google Patents

Description

測試裝置和測試方法

本發明說明書主要係有關於一測試技術，特別係有關於藉由一測試裝置傳送一時脈信號給待測物，以測試待測物是否有開路/短路發生之測試技術。

表面黏著技術(Surface-Mount Technology，SMT)係目前常用之將電子元件焊接於電路板(Printed Circuit Board，PCB)表面之技術。有別於使用***式封裝技術(Through Hole Technology，THT)，將電子元件安置在電路板的一面，並將接腳焊在電路板之另一面，表面黏著技術可以大幅降低電子產品的體積。

然而，由於USB 3.1 Type-C連接器之腳位係隱藏於元件本體下方，若在使用表面黏著技術將其焊接於電路板(或主機板上)，工廠在生產時並無法以人工或機器視覺設備等檢測方式來檢測電路板之USB 3.1 Type-C連接器有無開路或短路的狀況發生，且若全使用X光(X-Ray)來進行檢測，將會花費較高之成本。

此外，由於USB為係使用差動信號(Differential Signal)傳輸之方式，因此通常會在其內部加入0.1u之交流耦合電容(AC-Coupling capacitance)，此電容會影響一般以直流電VCC為訊號源設計的開路/短路測試治 具之檢測。因此，當在進行USB開路/短路測時(In-Circuit Test，ICT)，將會無法測得正確之結果。

因此，如何針對具有交流耦合電容特別是使用表面黏著技術製成方式配置在電路板之裝置(例如：USB Type-C連接器)，進行開路和短路之測試，將是值得討論之課題。

有鑑於上述先前技術之問題，本發明提供了藉由一測試裝置傳送一時脈信號給待測物，以測試待測物是否有開路/短路發生之測試方法。

根據本發明之一實施例提供了一種測試裝置。上述測試裝置用以測試一待測物，其中上述待測物包含一第二連接介面，且上述第二連接介面包含一欲測試之腳位及一接地腳位。上述測試裝置包括一時脈電路、一測試電路以及複數顯示燈。時脈電路產生一時脈信號。測試電路包含一第一連接介面以及一接地端，其中上述第一連接介面包含複數腳位耦接至上述待測物之上述第二連接介面，其中上述複數腳位之一第一腳位耦接至上述時脈電路以及上述待測物之上述接地腳位。複數顯示燈耦接至第一連接介面，且對應至上述複數腳位。

在一些實施例中，上述測試裝置更包括一開關電路。開關電路連接上述接地腳位和上述第一腳位，或連接上述接地腳位和上述接地端。當上述開關電路連接上述 接地腳位及上述接地端時，上述時脈電路耦接至一量測棒，以及上述量測棒傳送上述時脈信號至上述欲測試之腳位。在一些實施例中，上述測試裝置更包括一連接裝置。上述連接裝置用以連接上述第一連接介面與上述第二連接介面。

根據本發明之一實施例提供了一種測試方法。上述測試方法用於測試一待測物之一測試裝置，其中上述測試裝置包括複數腳位以及複數顯示燈，且上述複數顯示燈對應上述複數腳位。上述測試方法包括以下步驟：耦接上述測試裝置和上述待測物；藉由上述測試裝置之一時脈電路產生一時脈信號；藉由上述複數腳位之一第一腳位接收上述時脈信號；藉由上述第一腳位傳送上述時脈信號至上述待測物之一接地腳位；以及當上述測試裝置之上述第一腳位收到上述待測物回傳之上述時脈信號時，導通上述複數顯示燈之對應至上述第一腳位之一第一顯示燈。

關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之執行聯繫程序之使用者裝置、系統、以及方法，做些許的更動與潤飾而得到。

100‧‧‧測試裝置

110‧‧‧時脈電路

120‧‧‧測試電路

130‧‧‧複數顯示燈

121‧‧‧第一連接介面

200‧‧‧待測物

210‧‧‧第二連接介面

220‧‧‧電容

300‧‧‧開關電路

CLK‧‧‧時脈信號

GND‧‧‧接地端

PGND‧‧‧接地腳位

400、500‧‧‧流程圖

第1圖係顯示根據本發明之實施例所述之測試裝置100之方塊圖。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之測試裝置100和待測物200其中一具有電容的腳位之簡易電路示意圖。

第3圖係顯示根據本發明之實施例所述之開關電路300之示意圖。

第4圖係根據本發明一實施例所述測試方法之流程圖400。

第5圖係根據本發明另一實施例所述測試方法之流程圖500。

本章節所敘述的是實施本發明之最佳方式，目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第1圖係顯示根據本發明之實施例所述之測試裝置100之方塊圖。如第1圖所示，測試裝置100中包括一時脈電路110、一測試電路120以及複數顯示燈130。注意地是，在第1圖中之方塊圖，僅係為了方便說明本發明之實施例，但本發明並不以此為限。

根據本發明一實施例，測試電路120包含了一第一連接介面121以及一接地端GND。根據本發明之實施例，第一連接介面121可係符合通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)3.1(USB3.1Type-C)、快捷周邊組件互連 (Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)、快捷串列先進技術附接(Serial Advanced Technology Attachment Express，SATA Express)、高清晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、Thunderbolt等有使用差動信號的連接器標準之一者之一連接器，但本發明並不以此為限。根據本發明一實施例，複數顯示燈130中包含了複數顯示燈，且每一顯示燈可係發光二極體(Light-emitting diode，LED)、燈泡、發光元件之一者，但本發明並不以此為限。根據本發明一實施例，複數顯示燈130會耦接於第一連接介面121。

根據本發明一實施例，第一連接介面121包含了複數腳位(圖未顯示)，且複數腳位會對應複數顯示燈130，舉例來說：第一腳位會對應第一顯示燈、第二腳位會對應第二顯示燈等等。

當要測試一待測物200時，會將待測物200與測試裝置100相連接。具體來說，根據本發明一實施例，待測物200包含一第二連接介面210，當要測試一待測物200時，待測物200之第二連接介面210會耦接於測試裝置100之測試電路120之第一連接介面121之複數腳位。

根據本發明之實施例，待測物200可係一主機板。根據本發明之實施例，第二連接介面210亦可係符合USB3.1Type-C、PCIe、SATA Express、HDMI、Thunderbolt等連接器標準之一者之一連接器。根據本發明之實施例，第一連接介面121和第二連接介面210會對應相同之連接 器標準，也就是說第二連接介面210中會包含對應第一連接介面121之複數腳位之複數欲測試之腳位。根據本發明一實施例，本發明的測試裝置100還可包含一連接裝置(圖未繪示)，第一連接介面121和第二連接介面210可藉由連接裝置相連結。該連接裝置之兩端具有和第一連接介面121和第二連接介面210對應相同連接器標準之連接介面。

當待測物200耦接於測試裝置100後，時脈電路110會開始產生時脈信號CLK。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之測試裝置100和待測物200其中一具有電容的腳位之簡易電路示意圖。如第2圖所示，根據本發明一實施例，第二連接介面210包含具有電容220之一欲測試之腳位(即第二連接介面210所包含之複數欲測試之腳位之一者)，以及一接地腳位PGND。在本發明之實施例中，電容220可係表示一交流耦合電容(AC-Coupling capacitance)。第一連接介面121之對應第二連接介面210之欲測試之腳位之一腳位(例如：第一腳位，以下以第一腳位做說明)會耦接至時脈電路110以及待測物200之接地腳位PGND，以形成一迴路。因此，當時脈電路110開始產生時脈信號CLK後，第一連接介面121之第一腳位會將時脈信號CLK傳送給待測物200。若沒有開路(open)之情況發生時，待測物200之接地腳位PGND接收到時脈信號CLK後，會再經由第二連接介面210之欲測試之腳位回傳時脈信號CLK給第一連接介面121之複數腳位。特別說明的是，第2圖僅係顯示第一連 接介面121之第一腳位以及第二連接介面210複數欲測試之腳位之一者，但本發明並不以此為限。也就是說，當在開路測試時，第一連接介面之其他腳位，以及第二連接介面210其他欲測試之腳位亦會進行上述之操作。因此，若沒有開路(open)之情況發生時，待測物200之接地腳位PGND接收到時脈信號CLK後，會經由第二連接介面210所有欲測試之腳位回傳時脈信號CLK給第一連接介面121之所有對應之腳位。根據本發明另一實施例，若第二連接介面210之欲測試之腳位不包含電容220，亦可進行上述開路測試。

因此，當第一連接介面121之複數腳位接收到待測物200回傳之時脈信號CLK後，每一腳位對應之複數顯示燈130之一者就會導通(即所有顯示燈都亮燈)。若有開路(open)之情況發生，待測物200之第二連接介面210則無法正常回傳時脈信號CLK給發生開路之腳位。也就是說，對應發生開路之腳位之複數顯示燈130之一者就無法被導通(即不亮燈)。舉例來說，當待測物200耦接於測試裝置100後，若測試裝置100之第三顯示燈和第五顯示燈未亮燈，即表示第二連接介面210之第三腳位和第五腳位之電路發生開路之情況。因此，藉由本發明實施例所述之測試裝置100，即可測試待測物200之第二連接介面210的哪一腳位之電路發生開路之情況。於另一實施例中，複數顯示燈130所包含之顯示燈可藉由人眼的視覺暫留達到持續亮燈的效果(實際上是在閃爍)。此時，複數顯示燈 130所包含之顯示燈閃爍的頻率會高於人眼視覺暫留的頻率(約為30Hz)。時脈信號CLK的頻率可視為複數顯示燈130所包含之顯示燈的閃爍頻率，因此，時脈信號CLK在頻率的選擇上，時脈信號CLK的頻率高於人眼視覺暫留的頻率為佳，例如：2KHz，但不以此為限。

根據本發明一實施例，測試裝置100更包括一開關電路。第3圖係顯示根據本發明之實施例所述之開關電路300之示意圖。如第3圖所示，開關電路可用以連接第二連接介面210之接地腳位PGND和第一連接介面121之第一腳位，或連接第二連接介面210之接地腳位PGND和測試電路120之接地端GND。根據本發明一實施例，可藉由一按鈕裝置來切換開關電路300。當開關電路連接第二連接介面210之接地腳位PGND和第一連接介面121之第一腳位時，可進行待測物200之開路測試。開路測試之詳細過程如上述實施例所述，在此便不贅述。

當開關電路連接第二連接介面210之接地腳位PGND和測試電路120之接地端GND時，可進行待測物200之短路(short)測試。在進行待測物200之短路測試時，一量測棒(圖未顯示)會耦接至時脈電路110。具體來說，使用者可使用量測棒接觸待測物200之一欲測試之腳位在第一連接介面121所對應之一腳位，以藉由量測棒傳送時脈信號CLK至第二連接介面210之該欲測試之腳位。當僅有接觸之腳位所對應之複數顯示燈130之一者亮燈，即表示待測物200之該欲測試之腳位之電路未有短路之情況發生。 當除了接觸之腳位所對應之複數顯示燈130之一者之外，還有複數顯示燈130之其他一或多者亮燈，即表示待測物200之該欲測試之腳位之電路有短路之情況發生。舉例來說，若使用者要檢測第二連接介面210之第二腳位，使用者可使用量測棒接觸第一連接介面121之第二腳位。若僅有對應第一連接介面121之第二腳位之第二顯示燈亮燈，即表示第二連接介面210之第二腳位之電路未有短路之情況發生。若第一連接介面121之第二顯示燈和第三顯示燈同時亮燈，即表示第二連接介面210之第二腳位和第三腳位之間的電路有短路之情況發生。因此，藉由本發明實施例所述之測試裝置100，即可測試待測物200之第二連接介面210的那一腳位之電路發生短路之情況。根據本發明另一實施例，若第二連接介面210之欲測試之腳位不包含電容220，亦可進行上述短路測試。

第4圖係根據本發明一實施例所述測試方法之流程圖400，此測試方法適用於藉由測試裝置100測試待測物200是否有開路之情況發生。如第4圖所示，在步驟S410，耦接測試裝置100和待測物200。在步驟S420，藉由測試裝置100之一時脈電路110產生一時脈信號CLK。在步驟S430，藉由測試裝置100之第一連接介面121之複數腳位之一第一腳位接收時脈信號CLK。在步驟S440，藉由上述第一腳位傳送時脈信號CLK至待測物200之一接地腳位PGND。在步驟S450，當測試裝置100之第一腳位收到待測物200回傳之時脈信號CLK時，導通複數顯示燈130之對應至上述第一腳位之一第一顯示燈。

特別說明的是，在步驟S450中，測試裝置100之其他未有發生開路之腳位亦會收到待測物200回傳之時脈信號CLK。也就是說，這些未有發生開路之腳位所對應之顯示燈亦會被導通。

第5圖係根據本發明另一實施例所述測試方法之流程圖500，此測試方法適用於藉由測試裝置100測試待測物200是否有短路之情況發生。在此測試方法之測試裝置100更包含一開關電路300。開關電路300可連接待測物200之接地腳位PGND和第一連接介面121之第一腳位，或連接待測物200之接地腳位PGND和測試裝置100之一接地端GND。當開關電路300連接待測物200之接地腳位PGND和第一連接介面121之第一腳位時，進行待測物200之開路檢測流程(同流程圖400之步驟)。當開關電路300連接待測物200之接地腳位PGND和測試裝置100之接地端GND時，則進行流程圖500之步驟。

如第5圖所示，在步驟S510，切換開關電路300，使待測物200之接地腳位PGND連接至測試裝置100之接地端GND。在步驟S520，藉由將量測棒耦接(接觸)至欲測試之腳位，以傳送時脈信號CLK至待測物200之一欲測試之腳位。在步驟S530，當欲測試之腳位收到待測物200回傳之時脈信號CLK時，導通欲測試之腳位所對應之顯示燈。因此，藉由此測試方法，使用者可使用量測棒接觸待測物200欲測試之腳位在第一連接介面121所對應之腳位，以藉由量測棒傳送時脈信號CLK至第二連接介面210之欲測試之腳位。當僅有接觸之腳位所對應之複數顯示燈 130之一者亮燈，即表示待測物200之該腳位之電路未有短路之情況發生。當除了接觸之腳位所對應之複數顯示燈130之一者之外，還有複數顯示燈130之其他一或多者亮燈，即表示待測物200之該腳位與其他顯示燈對應的腳位之電路有短路之情況發生。

透過本發明之實施例所提出之測試方法，將可針對具有交流耦合電容特別是使用表面黏著技術製成方式配置於電路板之裝置，進行開路和短路之測試。因此，在透過上述測試方法測試連接器的開路和短路時，不需區分測試的腳位是否具有電容即可測試，亦不會因測試的腳位具有電容而誤判測試的結果。

本說明書中所提到的「一實施例」或「實施例」，表示與實施例有關之所述特定的特徵、結構、或特性是包含根據本發明的至少一實施例中，但並不表示它們存在於每一個實施例中。因此，在本說明書中不同地方出現的「在一實施例中」或「在實施例中」詞組並不必然表示本發明的相同實施例。

以上段落使用多種層面描述。顯然的，本文的教示可以多種方式實現，而在範例中揭露之任何特定架構或功能僅為一代表性之狀況。根據本文之教示，任何熟知此技藝之人士應理解在本文揭露之各層面可獨立實作或兩種以上之層面可以合併實作。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧測試裝置

110‧‧‧時脈電路

120‧‧‧測試電路

130‧‧‧複數顯示燈

121‧‧‧第一連接介面

200‧‧‧待測物

210‧‧‧第二連接介面

Claims (9)

1. 一種測試裝置，用以測試一待測物，上述待測物包含一第二連接介面，上述第二連接介面包含一欲測試之腳位及一接地腳位，包括：一時脈電路，產生一時脈信號；一測試電路，包括一第一連接介面以及一接地端，上述第一連接介面包含複數腳位耦接至上述待測物之上述第二連接介面，其中上述複數腳位之一第一腳位耦接至上述時脈電路以及上述待測物之上述接地腳位；以及複數顯示燈，耦接至第一連接介面且對應至上述複數腳位。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，更包括：一開關電路，連接上述接地腳位和上述第一腳位，或連接上述接地腳位和上述接地端。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測試裝置，其中上述開關電路連接上述接地腳位及上述接地端時，上述時脈電路耦接至一量測棒，以及上述量測棒傳送上述時脈信號至上述欲測試之腳位。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，更包括：一連接裝置，用以連接上述第一連接介面與上述第二連接介面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中上述第一連接介面和上述第二連接介面係符合USB3.1 Type-C、PCIe、SATA Express、HDMI、Thunderbolt標準之一者之一連接器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中上述複數顯示燈可係發光二極體、燈泡、發光元件之一者。
7. 一種測試方法，用於測試一待測物之一測試裝置，其中上述測試裝置包括複數腳位以及複數顯示燈，且上述複數顯示燈對應上述複數腳位，上述測試方法包括以下步驟：耦接上述測試裝置和上述待測物；藉由上述測試裝置之一時脈電路產生一時脈信號；藉由上述複數腳位之一第一腳位接收上述時脈信號；藉由上述第一腳位傳送上述時脈信號至上述待測物之一接地腳位；以及當上述測試裝置之上述第一腳位收到上述待測物回傳之上述時脈信號時，導通上述複數顯示燈之對應至上述第一腳位之一第一顯示燈。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測試方法，其中上述測試裝置更包含一開關電路，連接上述接地腳位和上述第一腳位，或連接上述接地腳位和上述測試裝置之一接地端，上述測試方法更包括以下步驟：切換上述開關電路，使上述接地腳位連接至上述接地端；將一量測棒耦接至上述時脈電路；以及藉由上述量測棒傳送上述時脈信號至上述待測物之一欲測試之腳位。
9. 如申請專利範圍第7項所述之測試方法，其中該測試裝置更包含一連接裝置，上述測試方法更包括以下步驟： 藉由上述連接裝置連接上述測試裝置與上述待測物。