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1、(10)申请公布号 CN 102478615 A (43)申请公布日 2012.05.30 CN 102478615 A *CN102478615A* (21)申请号 201010590955.9 (22)申请日 2010.11.30 G01R 31/02(2006.01) (71)申请人 英业达股份有限公司 地址 中国台湾台北市 (72)发明人 金志仁 郑全阶 宋平 陈志丰 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 梁挥 尚群 (54) 发明名称 检测电容缺失的方法 (57) 摘要 一种检测电容缺失的方法， 适于检测多个相 互并联的旁路电容。此种检测方法包。
2、括输入一交 流信号至旁路电容， 其中交流信号具有多个测试 频率 ； 记录旁路电容在每一测试频率时的测试电 压值， 以形成一测试结果表 ； 判断测试结果表是 否相同于一标准电压表 ； 以及当判断结果为不相 同时， 输出缺失信号。 应用此种检测方法可有效识 别旁路电容中是否存在有缺失， 并且藉此解决大 电容与小电容并联情况下小电容不可测的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 11 页 1/1 页 2 1. 一种检测电容缺失的方法， 适于检测多个相互并联。
3、的旁路电容， 其特征在于， 该检测 电容缺失的方法包括 ： 输入一交流信号至该些旁路电容， 其中该交流信号具有多个测试频率 ； 记录该些旁路电容在每一该测试频率时的测试电压值， 以形成一测试结果表 ； 判断该测试结果表是否相同于一标准电压表 ； 以及 当该判断结果为不相同时， 输出一缺失信号。 2. 如权利要求 1 所述的检测电容缺失的方法， 其特征在于， 该些测试频率为多个连续 的频率值。 3. 如权利要求 2 所述的检测电容缺失的方法， 其特征在于， 还包括 ： 输入该交流信号至一标准电容 ； 以及 记录该标准电容在每一该测试频率时的标准电压值， 以形成该标准电压表 ； 其中， 该标准电容。
4、为该些旁路电容的中的至少一个。 4. 如权利要求 1 所述的检测电容缺失的方法， 其特征在于， 该些测试频率为多个各自 离散的频率值。 5. 如权利要求 4 所述的检测电容缺失的方法， 其特征在于， 还包括 ： 输入该交流信号至 一标准电容 ； 记录该标准电容在每一该测试频率时的标准电压值 ； 以及 根据该些测试频率与标准电压值执行线性回归， 以形成该标准电压表 ； 其中， 该标准电容系为该些旁路电容的中的至少一个。 权 利 要 求 书 CN 102478615 A 2 1/5 页 3 检测电容缺失的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种检测电容缺失的方法， 特别是一种用以检测多个相互并联的。
5、旁路 电容是否具有缺失的检测方法。 背景技术 0002 一般而言， 电路基板 (printed circuit board， PCB) 在出厂前皆必须完成其电性 检测、 外观及表面瑕疵的检验作业。而其中， 为判断电路基板电性质量之优劣， 又特别以电 性检测项目为目前业界相当重视的环节之一。 0003 举例而言， 当在线测试设备(in-circuit tester)针对电路基板进行电性检测时， 其检测项目包含有电阻 (resistor)、 电感 (inductor)、 以及电容 (capacitor) 等分立器件 的检测。 其中， 当检测电容时， 由于电路基板上大多具有不只一个电容 ； 也就是说。
6、， 其等效电 容为多个大电容及多个小电容并联形成时， 在此种情况下， 常规的在线测试设备并无法有 效执行电容的检测工作。 0004 其原因在于， 根据奥姆定律， 当多个电容并联时， 其形成的等效电容值为累加每一 电容器的电容值所组成。举例而言， 当并联多个电容， 其各自具有电容值 C1、 C2Cn 时， 其等效电容值 Cx 即为 C1+C2+Cn。而其中， 当该些电容的电容值相差甚大， 例如 ： 部分 为大电容， 部分为小电容， 且大电容的电容值与小电容的电容值相差 1000 倍以上时， 由于 一般电容的精度较低(约为-20至+20之间)， 因此， 大电容自身的误差即可能大到足以 覆盖掉小电容。
7、的电容值。于此， 在使用现有技术相位差法、 电压差法、 抑或是电容桥法测量 等效电容的总容抗时， 并无法准确的识别出小电容是否存在或者是否具有缺失。 0005 因此， 如何解决现有技术检测并联电容所产生的问题， 并且提供一种可准确识别 电容缺失与否的检测方法， 实为相关技术领域者目前迫切需要解决的问题。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是提供一种检测电容缺失的方法， 以解决现有技术存 在的问题。 0007 为了实现上述目的， 本发明提供了一种检测电容缺失的方法， 适于检测多个相互 并联的旁路电容 (by-pass capacitor)。此种检测方法包括以下步骤 ： 输入一交流信号至。
8、 该些旁路电容， 其中交流信号具有多个测试频率 ； 记录该些旁路电容在每一测试频率时的 测试电压值， 以形成一测试结果表 ； 判断该测试结果表是否相同于一标准电压表 ； 以及当 判断结果为不相同时， 输出一缺失信号。 0008 根据本发明提出的检测方法， 其中该等测试频率可为多个连续 (continuous) 的 频率值， 或是多个各自离散 (discrete) 的频率值。 0009 当该等测试频率为连续的频率值时， 根据本发明一实施例的检测方法， 另包括步 骤 ： 输入交流信号至标准电容 ； 以及记录标准电容在每一测试频率时的标准电压值， 以形 成标准电压表， 其中标准电容为该些旁路电容之中。
9、的至少一个。 说 明 书 CN 102478615 A 3 2/5 页 4 0010 当该等测试频率为各自离散的频率值时， 根据本发明一实施例的检测方法， 另包 括步骤 ： 输入交流信号至标准电容 ； 记录标准电容在每一测试频率时的标准电压值 ； 以及 根据该等测试频率与标准电压值执行线性回归， 以形成标准电压表， 其中标准电容为该些 旁路电容之中的至少一个。 0011 本发明的有益功效在于 ： 根据本发明提出的检测电容缺失的方法， 利用电容的交 流特性， 记录旁路电容 ( 意即待测电容 ) 在不同频率下的响应曲线 (response curve) 与测 试结果， 并且通过与标准电压表的比对步。
10、骤， 进一步确认电容异常的缺失与否， 藉此解决大 电容与小电容并联情况下小电容不可测的问题。 0012 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述， 但不作为对本发明的限定。 附图说明 0013 图 1 为根据本发明实施例的检测电路的电路方块图 ； 0014 图 2 为根据本发明实施例的检测方法的步骤流程图 ； 0015 图 3A 为根据本发明实施例的检测方法， 当测试频率为连续的频率值时， 其形成标 准电压表的步骤流程图 ； 0016 图 3B 为根据本发明一实施例， 建立标准电压表时检测电路的电路方块图 ； 0017 图 3C 为根据本发明一实施例， 建立标准电压表时检测电路的电路方块图。
11、 ； 0018 图 3D 为根据本发明一实施例， 建立标准电压表时检测电路的电路方块图 ； 0019 图 3E 为根据本发明一实施例， 建立标准电压表时检测电路的电路方块图 ； 0020 图 3F 为根据本发明一实施例， 建立标准电压表时检测电路的电路方块图 ； 0021 图 4A 为根据本发明另一实施例的检测方法， 当测试频率为离散的频率值时， 其形 成标准电压表的步骤流程图 ； 0022 图 4B 为根据图 3F 的标准电容无遗失旁路电容时， 标准电压值标准化后对应测试 频率的响应数据图 ； 0023 图 4C 为根据图 3B 的标准电容遗失旁路电容 C1 时， 标准电压值标准化后对应测试。
12、 频率的响应数据图 ； 0024 图 4D 为根据图 3C 的标准电容遗失旁路电容 C2 时， 标准电压值标准化后对应测试 频率的响应数据图。 0025 其中， 附图标记 0026 10 信号产生器 20 电压传感器 0027 20 电压传感器 30 微处理器 0028 30 微处理器 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述 ： 0030 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点， 其内容足以使本领域技 术人员了解本发明的技术内容并据以实施， 且根据本说明书所揭露的内容、 申请专利范围 及图式， 本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。 。
13、0031 图 1 为根据本发明实施例的检测电路的电路方块图， 检测电路包括有一信号 说 明 书 CN 102478615 A 4 3/5 页 5 产生器 ( 或称信号激励源 )10、 一分压电阻 ZR、 一电压传感器 20 与一微处理器 (micro processor)30。 其中， 信号产生器10用以提供交流信号VS， 分压电阻ZR连接于相互并联的 旁路电容 C1， C2， C3， C4 与信号产生器 10 之间。旁路电容 C1， C2， C3， C4 并且连接分压电阻 ZR 至接地端 GND， 以将交流信号 VS 中不必要的高频噪声 (noise) 引入接地端 GND。根据本 发明的实施。
14、例， 旁路电容 C1， C2， C3， C4 可视为此种检测电路 ( 或称相移 (by pass) 电路 ) 中的滤波电容， 其数量并非用以限定本发明的发明范畴。 唯便于解释本发明的技术内容， 本 发明的实施例以旁路电容的数量为四， 作为以下的示范说明之用。 0032 微处理器 30 连接电压传感器 20， 且电压传感器 20 可以是但不限于一示波器 (oscillator)。电压传感器 20 连接分压电阻 ZR 与旁路电容 C4 的共同接点， 并据以检测旁 路电容 C1， C2， C3， C4 形成的等效电容的分压 VX。其中 0033 0034 0035 其中 Z1 为分压电阻 ZR 的阻。
15、值， P1， P2， P3， P4 分别为旁路电容 C1， C2， C3， C4 的电 容值， f 为交流信号 VS 的频率， 其可以是多个不同的频率值 f1， f2fn。 0036 请一并参阅图 2， 为根据本发明实施例的检测方法的步骤流程图， 此种检测方法可 适于检测图 1 中相互并联的旁路电容 C1， C2， C3， C4 是否具有缺失。检测方法包括以下步 骤 S202 至 S208 ： 0037 步骤 S202 ： 输入交流信号至旁路电容， 其中交流信号具有多个测试频率 ； 0038 步骤 S204 ： 记录旁路电容在每一测试频率时的测试电压值， 以形成一测试结果 表 ； 0039 步。
16、骤 S206 ： 判断测试结果表是否相同于一标准电压表 ； 以及 0040 步骤 S208 ： 当判断结果为不相同时， 输出一缺失信号。 0041 根据本发明实施例图 1 的检测电路与图 2 的检测方法， 则步骤 S202 为输入交流信 号 VS 至旁路电容 C1， C2， C3， C4， 其中交流信号 VS 具有多个测试频率 f1， f2fn。接着， 于步骤 S204 中， 电压传感器 20 即可记录旁路电容 C1， C2， C3， C4 所形成的等效电容， 在每 一测试频率 f1， f2fn 下的测试电压值， 并且接着将测试结果传至微处理器 30， 以形成 测试频率对应测试电压的测试结果表。
17、。然后， 于步骤 S206 中， 微处理器 30 即可根据测试结 果表， 判断其是否相同于一标准电压表。最后， 当判断结果不相同时， 如步骤 S208 所示， 微 处理器 30 即输出一缺失信号 VF(fail signal)， 以指示出旁路电容 C1， C2， C3， C4 中可能具 有遗失件或损坏件。 0042 详细而言， 标准电压表可以是一内建于微处理器 30 中的比对数据表， 或者是根据 交流信号 VS 的测试频率， 而分别以下述二种实施例形成的比对数据表。图 3A 为根据本发 明实施例的检测方法， 当测试频率为连续 (continuous) 的频率值时， 其形成标准电压表的 步骤流程。
18、图。请配合一并参阅图 3B 至图 3F 的检测电路， 首先于步骤 S302 中， 输入交流信 号 VS 至标准电容 C ， 并且于步骤 S304 中， 电压传感器 20 记录标准电容 C 在每一测试频 率时的标准电压值， 令微处理器 30 根据该些测试频率与其对应的标准电压值形成标准电 压表。 说 明 书 CN 102478615 A 5 4/5 页 6 0043 其中， 标准电容 C 可以是如图 3B 所示， 包括旁路电容 C2， C3， C4( 遗失旁路电容 C1)、 如图3C所示， 包括旁路电容C1， C3， C4(遗失旁路电容C2)、 如图3D所示， 包括旁路电容 C1， C2， C4。
19、( 遗失旁路电容 C3)、 如图 3E 所示， 包括旁路电容 C1， C2， C3( 遗失旁路电容 C4)、 或者是如图 3F 所示， 包括旁路电容 C1， C2， C3， C4( 无遗失旁路电容 )。其中， 标准电容 C 的取用并不以上述方式为限， 测试者当可自行设计标准电容 C 为旁路电容 C1， C2， C3， C4 其 中的至少一个。 0044 是以， 根据本发明的实施例， 储存有测试结果表的微处理器 30 即可藉由电性连接 至储存有标准电压表的微处理器 30 ， 比对测试结果表是否相同于标准电压表， 并且在二者 不相同时， 输出缺失信号 VF。举例而言， 当测试结果表不同于图 3F 。
20、中微处理器 30 形成的 标准电压表时， 微处理器 30 即会输出缺失信号 VF， 指示旁路电容 C1， C2， C3， C4 之中具有遗 失件。进一步地， 若该测试结果表比对于图 3B 中微处理器 30 形成的标准电压表， 且二者 相同时， 测试者即可得知该遗失件为旁路电容 C1。 0045 其次， 由于连续的测试频率所建立出的测试结果表与标准电压表， 其数据库可能 过于庞大， 而增加运算时的复杂度， 因此， 图 4A 为根据本发明另一实施例的检测方法， 当测 试频率为离散 (discrete) 的频率值时， 其形成标准电压表的步骤流程图。同样地， 请一并 配合参阅图 3B 至图 3F 的检。
21、测电路， 首先于步骤 S402 中， 输入交流信号 VS 至标准电容。接 着， 于步骤 S404 中， 电压传感器 20 记录标准电容在每一测试频率时的标准电压值。然后， 于步骤 S406 中， 微处理器 30 根据该些测试频率与其对应的标准电压值执行线性回归 ( 或 称曲线近似(curve fitting)， 以形成标准电压表。 其中， 标准电容的选用可以如前一实施 例所言， 选自图 3B 至图 3F 的旁路电容， 故在此不再赘述。 0046 图 4B 至图 4D 分别为根据图 3F 的标准电容无遗失旁路电容、 图 3B 的标准电容遗 失旁路电容C1与图3C的标准电容遗失旁路电容C2时， 其。
22、标准电压值标准化(normalized) 后对应测试频率的响应数据图。其中， 实线所示为离散频率下所实际测得的多个标准电压 值形成的曲线， 虚线所示为根据实线测得的数据， 执行多项式分析的线性回归后形成的预 测曲线。因此， 如图 4B 至图 4D 所示， 其线性回归后的预测曲线分别为 0047 y -0.168x4+1.001x3-2.590x2+2.651x 0048 y 0.025x5-0.431x4+2.749x3-7.943x2+10.04x-0.356 0049 y -0.034x5+0.588x4-3.670x3+10.47x2-13.71x+7.24 0050 微处理器 30 即。
23、可撷取该些多项式预测曲线的各项系数， 以作为测试比对用时的 标准电压表。 0051 除此之外， 在步骤 S206 中， 比对测试结果表与标准电压表时， 其判断方式可以采 用精确比对 ( 意即每一测试频率所对应的测试电压值与标准电压值皆要相等 )， 抑或是根 据一容许误差来进行比对步骤， 也就是说， 每一测试频率所对应的测试电压值若在标准电 压值的容许误差范围内， 则判定为二者相同。于此， 设计者当可根据检测所要求的精度， 而 自行决定比对时容许误差的大小。 0052 更详细地说， 根据本发明提出的检测方法， 其中当旁路电容的数量过多， 或是微处 理器的运算量无法负荷大量的比对数据库 ( 包括测。
24、试结果表与标准电压表 ) 时， 检测者亦 可选择先行针对旁路电容中可测得的大电容进行常规检测。 在大电容测试皆为正常的情况 下， 检测者仅需要针对小电容进行如本发明前述的检测方法即可， 于此， 不仅有效节约建立 说 明 书 CN 102478615 A 6 5/5 页 7 比对数据库的成本， 更可增加检测作业的效率。 0053 综上所述， 根据本发明提出的检测方法， 利用信号产生器产生的交流信号输入旁 路电容， 并且透过电压传感器记录旁路电容在不同频率下的测试电压值， 以形成测试结果 表。藉由比对测试结果表与标准电压表是否相同， 本发明提出的检测方法可识别旁路电容 中是否存在有缺失， 并且藉此。
25、解决大电容与小电容并联情况下小电容不可测的问题。 0054 当然， 本发明还可有其它多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的情况下， 熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 102478615 A 7 1/11 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 8 2/11 页 9 图 2 图 3A 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 9 3/11 页 10 图 3B 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 10 4/11 页 11 图 3C 说。
26、 明 书 附 图 CN 102478615 A 11 5/11 页 12 图 3D 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 12 6/11 页 13 图 3E 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 13 7/11 页 14 图 3F 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 14 8/11 页 15 图 4A 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 15 9/11 页 16 图 4B 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 16 10/11 页 17 图 4C 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 17 11/11 页 18 图 4D 说 明 书 附 图 CN 102478615 A 18 。