專利名稱:微型麥克風(fēng)測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及微電子元器件測試技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種微型麥克風(fēng)測
試裝置。
背景技術(shù):
近年來,微型麥克風(fēng)產(chǎn)品在電子產(chǎn)品中逐步得到廣泛應(yīng)用,一般而言,微型麥克風(fēng) 產(chǎn)品可以通過自動化生產(chǎn)組裝,效率比較高。如申請?zhí)枮?00920027762. 5的中國專利就披 露了一種便于自動化生產(chǎn)的微型麥克風(fēng),但是由于微型麥克風(fēng)的產(chǎn)品尺寸較小,一般都在 幾十甚至十幾立方毫米的體積,而傳統(tǒng)的微型麥克風(fēng)測試一般都是手工測試,因此這種體 積就造成了產(chǎn)品測試非常困難。圖1為現(xiàn)有的一種手工測試模擬麥克風(fēng)的設(shè)備的示意圖,如圖1所示,在使用這種 設(shè)備進(jìn)行模擬麥克風(fēng)的測試之前,需要人工將測試設(shè)備的兩個(gè)探針正確地連通到目標(biāo)微型 麥克風(fēng)1的焊盤(用于連接外部電路)上,然后才能進(jìn)行測試。但是眾所周知,微型麥克 風(fēng)產(chǎn)品較小的尺寸決定了人工操作很難將測試探針很好地電連接到測試麥克風(fēng)的焊盤上, 在這種情況下,微型麥克風(fēng)產(chǎn)品的性能參數(shù)測試?yán)щy很大、效率低下,并且非常容易出現(xiàn)錯(cuò) 誤,無法準(zhǔn)確地對麥克風(fēng)產(chǎn)品進(jìn)行性能參數(shù)的測試。并且,目前較為常用的微型麥克風(fēng)產(chǎn)品一般為圓柱形微型麥克風(fēng)產(chǎn)品,微型麥克 風(fēng)用于連接外部電路的焊盤上一般設(shè)置有正極端子和負(fù)極端子兩個(gè)焊盤,微型麥克風(fēng)產(chǎn)品 非常容易滑動,從而造成了正極端子和負(fù)極端子兩個(gè)焊盤的角度容易發(fā)生變化。如果采用 自動化測試手段進(jìn)行微型麥克風(fēng)的測試,由于微型麥克風(fēng)產(chǎn)品的焊盤位置不確定,就容易 造成測試設(shè)備的測試探針不能準(zhǔn)確對應(yīng)微型麥克風(fēng)正確極性的焊盤,不易實(shí)現(xiàn)測試的自動 化。因此,為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的微型麥克風(fēng)在測試方面存在的問題,提高 微型麥克風(fēng)產(chǎn)品的測試可行性和準(zhǔn)確性,是目前微型麥克風(fēng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中急需解 決的重要問題。
實(shí)用新型內(nèi)容基于以上問題,本實(shí)用新型提供一種能夠方便的對微型麥克風(fēng)產(chǎn)品進(jìn)行自動化測 試、并能提高測試效率和準(zhǔn)確性的微型麥克風(fēng)測試裝置和測試方法。本實(shí)用新型提供的微型麥克風(fēng)測試裝置,能夠?qū)ξ⑿望溈孙L(fēng)產(chǎn)品上的多個(gè)焊盤進(jìn) 行極性識別,包測試探針組和電源,其中,該測試裝置還包括通道選擇開關(guān)、電流檢測裝置和嵌入式控制單元;所述測試探針組包括至少一個(gè)外圍探針和多個(gè)內(nèi)環(huán)探針,所述外圍探針用于與所 述微型麥克風(fēng)的外殼相連,所述內(nèi)環(huán)探針用于與所述微型麥克風(fēng)的線路板相連;所述通道選擇開關(guān)與所述內(nèi)環(huán)探針相連,用于根據(jù)所述嵌入式控制單元的控制指 令連通多個(gè)內(nèi)環(huán)探針中的一個(gè)以形成測試回路;[0011]所述電流檢測裝置用于檢測所述測試回路的電流;所述嵌入式控制單元用于設(shè)定偏置電壓、控制所述通道選擇開關(guān)連通測試回路、并對所述測試回路的電流進(jìn)行分析處理。此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,微型麥克風(fēng)測試裝置還包括通訊接口,用于將所述嵌入式控制單元的分析處理結(jié)果傳輸給外圍設(shè)備。再者,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,微型麥克風(fēng)測試裝置還包括偏置電阻,串聯(lián)在所述電流檢測裝置和電源之間,用于為待測試的微型麥克風(fēng)提 供直流工作點(diǎn)和對外輸出阻抗。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的測試裝置中需要手工尋找微型麥克風(fēng)的正、負(fù)極端子進(jìn) 行測試的問題,采用測試探針組、通路選擇開關(guān)和嵌入式控制單元相結(jié)合的技術(shù),以包括至 少一個(gè)外圍探針和多個(gè)內(nèi)環(huán)探針的測試探針組提高測試探針與微型麥克風(fēng)的接觸幾率,以 通路選擇開關(guān)和嵌入式控制單元實(shí)現(xiàn)回路的自動連通和觸點(diǎn)的自動測試和控制,能夠有效 實(shí)現(xiàn)微型麥克風(fēng)測試的自動化,并且能提高測試的效率和準(zhǔn)確性。
通過
以下結(jié)合附圖對其實(shí)施例進(jìn)行描述,本實(shí)用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會 變得更加清楚和容易理解。圖1是表示現(xiàn)有的手工測試模擬麥克風(fēng)的設(shè)備的示意圖;圖2是表示本實(shí)用新型麥克風(fēng)測試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖2是表示本實(shí)用新型麥克風(fēng)測試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本實(shí) 用新型提供的微型麥克風(fēng)測試裝置包括測試探針組201、通道選擇開關(guān)202、電流檢測裝置 203、可控電源204、嵌入式控制單元205和通訊接口 206,其中的測試探針組包括至少一個(gè) 外圍探針和多個(gè)內(nèi)環(huán)探針。在本實(shí)用新型中,嵌入式控制單元205是整個(gè)微型麥克風(fēng)測試裝置的控制核心。 在測試之前,測試探針組201的外圍探針和內(nèi)環(huán)探針分別與微型麥克風(fēng)1的外殼、線路板相 接觸連接,嵌入式控制單元205先設(shè)置好可控電源204的偏置電壓,然后控制通道選擇開關(guān) 202分別將內(nèi)環(huán)探針逐個(gè)與電流檢測裝置203和可控電源204連通為一個(gè)測試回路。當(dāng)測 試回路連通之后,設(shè)置在測試回路中的電流檢測裝置203測試回路電流,并將測得的電流 值反饋給嵌入式控制單元205,由于偏置電源連接到麥克風(fēng)的不同位置時(shí)的回路電流不同, 因此,嵌入式控制單元205可以根據(jù)回路中的電流特性判斷此通路是否合格以及該內(nèi)部端 子連接的是正極端子、負(fù)極端子還是PCB阻焊劑層,并將該判斷結(jié)果經(jīng)由通訊接口 206通知 外圍設(shè)備。以一種針對圖2所示的兩個(gè)焊盤的圓柱形模擬麥克風(fēng)進(jìn)行測試的測試設(shè)備為例, 由于本實(shí)用新型提供的測試設(shè)備采用自動尋針方案,所以測試探針組又可被稱為尋針探針 組,外圍探針和內(nèi)環(huán)探針又被分別稱為外圍尋針探針和內(nèi)環(huán)尋針探針。圖2所示的微型麥 克風(fēng)測試裝置中,測試探針組201包括兩個(gè)外圍探針和四個(gè)內(nèi)環(huán)探針,在產(chǎn)品測試過程中,先通過嵌入式控制單元205設(shè)定好偏置電壓,之后將外圍探針與微型麥克風(fēng)1的外殼相接 觸,微型麥克風(fēng)的外殼為電位為零的導(dǎo)電外殼,另外多個(gè)內(nèi)環(huán)探針與微型麥克風(fēng)1的線路 板電連接。測試探針組201分別與待測試的微型麥克風(fēng)1的外殼和線路板電連接之后,然后 由測試設(shè)備的嵌入式控制單元205控制通道選擇開關(guān)202將各個(gè)探針通道分別逐個(gè)開通, 通過電流檢測裝置203(如電流表)測試每個(gè)探針通道開通后的回路電流,并將測得的電 流值反饋給嵌入式控制單元205,再由嵌入式控制單元205判斷此探針接通的回路是否合 格,如果合格則鎖定此通道,并通過通訊接口 206通知外圍設(shè)備;如果回路不合格則控制通 道選擇開關(guān)202接通下一個(gè)探針的通道,繼續(xù)前述檢測過程。如果所有的通道選擇完畢仍 不能找到合格的通道,則嵌入式控制單元通過通訊接口通知外圍設(shè)備尋針失敗,此微型模 擬麥克風(fēng)測試不合格。若將測試探針組201的各個(gè)內(nèi)環(huán)探針從1至η分別編號,在測試探針組的外圍探 針與待測試的微型麥克風(fēng)的外殼電連接、內(nèi)環(huán)探針與待測試的微型麥克風(fēng)的線路板電連接 之后,首先嵌入式控制單元205將1號內(nèi)環(huán)探針通道接通,然后由電流表測試1號探針通道 接通的回路電流,嵌入式控制單元205根據(jù)回路電流判斷此通路是否合格并通過通訊接口 206通知外圍設(shè)備;然后斷開1號內(nèi)環(huán)探針、接通2號內(nèi)環(huán)探針,重復(fù)上述檢測過程,直至檢 測完所有的內(nèi)環(huán)探針?biāo)油ǖ幕芈贰?在本實(shí)用新型微型麥克風(fēng)測試裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
中,還包括串聯(lián)在電流檢 測裝置203和可控電源204之間的偏置電阻207,其作用是為微型麥克風(fēng)提供直流工作點(diǎn)和 對外輸出阻抗,偏置電阻207的阻值選擇可以根據(jù)不同產(chǎn)品的實(shí)際需要而確定,一般選擇 為2. 2ΚΩ或者680Ω。對于采用J-FET的微型麥克風(fēng)而言,偏置電阻是必須的;而對于采 用運(yùn)放電路的微型麥克風(fēng)而言,有一些是不需要偏置電阻的。本實(shí)用新型通過上述測試方式,能夠由多個(gè)內(nèi)環(huán)探針自動尋找到微型麥克風(fēng)的正 極,檢測得到微型麥克風(fēng)的靜態(tài)工作電流,并保持接通模式,等待其他音頻測試項(xiàng)目完畢 后,再斷開微型麥克風(fēng)的連接。本實(shí)用新型中所應(yīng)用的原理如下由可控電源提供的偏置電源連接到微型麥克風(fēng)的不同位置(正極端子、負(fù)極
端子、PCB阻焊劑層、外殼)時(shí),回路中的電流不同,利用這一特性,可以將電連接到微
型麥克風(fēng)正極端子上的探針識別出來。例如電連接到正極端子的探針通路,電流為
偏置申J1K偏置申壓
■ 二f 二 口 Hhm .接到負(fù)極端子的探針通路,電流為.接到PCB阻焊劑層上的 偏置電阻+產(chǎn)品內(nèi)阻,偏置電阻,
探針通路,電流為0。根據(jù)這些接觸狀態(tài),電流值的較大差異,可以將探針的接觸狀態(tài)識別出
來,從而選定正確的探針通路。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,為了確保接觸微型麥克風(fēng)外殼的外圍探針 與微型麥克風(fēng)的外殼能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電連接,確保內(nèi)環(huán)四個(gè)尋針探針中至少有一個(gè)能夠接 觸到麥克風(fēng)的正極端子,內(nèi)環(huán)探針的設(shè)置越多、越密集,接觸后實(shí)現(xiàn)電連接的可靠性越高, 檢測的效果越好。但由此會提高微型麥克風(fēng)測試裝置設(shè)計(jì)的難度以及制作成本,因此,微型 麥克風(fēng)測試裝置中探針的排布及數(shù)量需要根據(jù)實(shí)際測試產(chǎn)品的外形尺寸靈活設(shè)定。比如, 假設(shè)微型麥克風(fēng)線路板為圓形,線路板表面上的正極端子形狀為四分之一個(gè)圓的扇形,并且扇形的正電極和圓形的線路板同心,那么探針的數(shù)量可以為四根、呈正方形分布;再假如微型麥克風(fēng)線路板為圓形,線路板表面上的正極端子形狀為八分之一個(gè)圓的扇形,并且扇 形的正電極和圓形的線路板同心,那么探針的數(shù)量可以為八根、呈正八邊形分布??傊?,需 要確保內(nèi)環(huán)尋針探針中至少有一個(gè)能夠接觸到微型麥克風(fēng)的正極端子。另外,為了確保通道選擇開關(guān)在開通狀態(tài)下的接觸性良好,微型麥克風(fēng)測試裝置 的內(nèi)阻越小越好。如果微型麥克風(fēng)測試裝置的內(nèi)阻較大,則該內(nèi)阻會在回路中等效為偏置 電阻的一部分,從而影響到測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通道選擇開關(guān)可以采用繼電器開關(guān)或者模擬繼電器芯片構(gòu)成。電流表的測試范圍和測試精度需要根據(jù)待測試的實(shí)際微型麥克風(fēng)產(chǎn)品的特性而 定,電流表的穩(wěn)定性范圍設(shè)定在2 μ A到500mA之間,精度為2 μ A??煽仉娫吹碾妷赫{(diào)節(jié)精度也要依據(jù)待測試的微型麥克風(fēng)產(chǎn)品的要求設(shè)計(jì)。例如, 如果產(chǎn)品要求的工作電壓范圍為2V±0. IV,那么電源電壓調(diào)節(jié)精度就需要滿足在0. 05V。本實(shí)用新型中,通訊接口使用可靠性高的總線接口方式,優(yōu)選為工業(yè)控制常用的 如 RS-232、RS-485、GPIB、CAN 等總線。在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各 種改進(jìn)和變形,而這些改進(jìn)和變形,都落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 明白,上述的具體描述只是更好的解釋本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利 要求及其等同物限定。
權(quán)利要求一種微型麥克風(fēng)測試裝置,包括測試探針組和電源,其特征在于,該測試裝置還包括通道選擇開關(guān)、電流檢測裝置和嵌入式控制單元;所述測試探針組包括至少一個(gè)外圍探針和多個(gè)內(nèi)環(huán)探針,所述外圍探針用于與所述微型麥克風(fēng)的外殼相連,所述內(nèi)環(huán)探針用于與所述微型麥克風(fēng)的線路板相連;所述通道選擇開關(guān)與所述內(nèi)環(huán)探針相連,用于根據(jù)所述嵌入式控制單元的控制指令連通多個(gè)內(nèi)環(huán)探針中的一個(gè)以形成測試回路;所述電流檢測裝置用于檢測所述測試回路的電流;所述嵌入式控制單元用于設(shè)定偏置電壓、控制所述通道選擇開關(guān)連通測試回路、并對所述測試回路的電流進(jìn)行分析處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于,還包括 通訊接口,用于將所述嵌入式控制單元的分析處理結(jié)果傳輸給外圍設(shè)備。
3.按照權(quán)利要求2所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于,還包括偏置電阻,串聯(lián)在所述電流檢測裝置和電源之間,用于為待測試的微型麥克風(fēng)提供直 流工作點(diǎn)和對外輸出阻抗。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于,所述內(nèi)環(huán)探針與分別所述微型麥克風(fēng)的線路板上的正極端子、負(fù)極端子和PCB阻焊劑 層相連。
5.按照權(quán)利要求4所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于, 所述測試探針組包括兩個(gè)外圍探針和四個(gè)內(nèi)環(huán)探針。
6.按照權(quán)利要求5所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于,所述電源為可控電源,用于根據(jù)所述嵌入式控制單元的控制為所述測試回路提供偏置 電壓。偏置由壓
7.按照權(quán)利要求6所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于,當(dāng)回路電流為]偏置屯阻時(shí),所述內(nèi)環(huán)探針與所述微型麥克風(fēng)的線路板上的正極端子電連接; 偏置由Rk當(dāng)回路電流為^^時(shí),所述內(nèi)環(huán)探針與所述微型麥克風(fēng)的線路板上的負(fù)極端子 電連接;當(dāng)回路電流為O時(shí),所述內(nèi)環(huán)探針與所述微型麥克風(fēng)的線路板上的PCB阻焊劑層電連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于, 所述通道選擇開關(guān)采用繼電器開關(guān)或者模擬繼電器芯片。
9.按照權(quán)利要求8所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于, 所述電流檢測裝置的穩(wěn)定性范圍為2 μ A到500mA,精度為2 μ A。
10.按照權(quán)利要求9所述的微型麥克風(fēng)測試裝置,其特征在于, 所述通訊接口采用RS-232、RS-485、GPIB或者CAN總線接口方式。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種微型麥克風(fēng)測試裝置,包括測試探針組、電源、通道選擇開關(guān)、電流檢測裝置和嵌入式控制單元,其中測試探針組包括至少一個(gè)用于與所述微型麥克風(fēng)的外殼相連的外圍探針和多個(gè)用于與所述微型麥克風(fēng)的線路板相連的內(nèi)環(huán)探針,通道選擇開關(guān)與內(nèi)環(huán)探針相連,用于根據(jù)嵌入式控制單元的控制指令連通多個(gè)內(nèi)環(huán)探針中的一個(gè)以形成測試回路;電流檢測裝置用于檢測測試回路的電流;嵌入式控制單元用于設(shè)定偏置電壓、控制通道選擇開關(guān)連通測試回路、并對測試回路的電流進(jìn)行分析處理。本實(shí)用新型能夠有效實(shí)現(xiàn)微型麥克風(fēng)測試的自動化,并且能提高測試的效率和準(zhǔn)確性。
文檔編號H04R29/00GK201774675SQ201020254859
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者王維奎, 邱東 申請人:歌爾聲學(xué)股份有限公司