一种应用于PCB产品的数字化品质管理系统

技术领域

本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种应用于PCB产品的数字化品质管理系统。

背景技术

PCB（印刷电路板）行业是全球电子元件细分产业中产值最大的产业，也是电子信息产品制造的基础产业。中国作为全球PCB行业的最大生产国，占全球PCB行业总产值的比例已由2008 年的 31.18%上升至2019年的53.7%。

PCB整体的产业格局呈现出，全球总需求增速放缓，国内逆势增长，但是近年来，随着我国市场经济的快速发展和全球化浪潮的不断深入，中国PCB企业也逐渐走向集团化、多元化、产业链化、国际化，这使得PCB企业必须延伸整合产业链，具备更强的快速应变能力在瞬间万变的市场里乘风破浪。

随着系统集成度的提高，物理尺寸的减小，同时可供测试的结点间距也越来越小，有的甚至完全成为隐性的不可达结点。因此在数字模块生产制造过程中，如何对这些电路系统进行检测以及故障定位成为一大难题。检测工作就是在系统运行时，对系统进行响应结果分析，以判定该系统是否正确地运转。若测到不正确的响应，检测的另一个目标就成为故障定位，检测和故障定位是紧密联系在一起的，检测技术的提高会降低故障定位的难度，反之，会提高故障定位的难度。

因此，如何开展数字模块的检测技术研究工作，提高检测覆盖率和检测精度，同时开展研究如何利用检测结果来指导数字模块维修过程中的排故工作，把数字模块的检测与维修进行系统的整合，形成面向数字模块生产制造的检测维修一体化解决方案是很有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种应用于PCB产品的数字化品质管理系统。

本发明的技术方案为：

一种应用于PCB产品的数字化品质管理系统，其特征在于，包括：

上位机：整个检测系统的神经枢纽中心，运行开发的配套软件，提供人机交互界面，完成检测控制、故障诊断、控制用户界面、嵌入式检测程序加载和数据显示系统管理；

检测模块：输出检测结果到上位机，检测结果中包含该模块所有检测的项目是否通过的信息；

故障数据模块：存有模块各检测项与元器件的对应关系，上位机获取到模块检测结果后，从故障数据中匹配出检测不通过项对应的器件信息，生成包含有故障器件定位信息的文件，然后自动启动故障可视化显示软件，将故障定位信息文件导入，完成故障器件的可视化显示。

进一步的，所述检测模块包括供电模块、激励产生模块、检测母板、待检测模块。

进一步的，所述检测母板为待检测模块提供供电接口、激励信号输入接口和待检测模块背板连接器信号的环回。

进一步的，所述供电模块用于提供待检测模块正常工作需要的电压。

进一步的，所述激励产生模块用于提供待检测模块所需要的信号源。

进一步的，所述待检测模块的检测通过模块上的嵌入式芯片完成模块内部各电路单元的检测，上位机通过模块上的通讯接口访问模块上的嵌入式芯片，获取检测结果并进行显示。

进一步的，所述模块内的嵌入式芯片检测主要包括：采用电路单元模块化分析思想，电路单元的划分以能够区分到最小故障隔离区域为准则，将模块分成以下电路单元：电源电路、时钟电路、温感电路、Flash、DDR、片间总线、板间总线、AD、片间总线、板间总线，分别对每个电路单元进行检测分析，各电路单元检测结果通过模块上的通信接口汇总到上位机。

进一步的，所述故障数据模块完成模块的检测项与 PCB layout 信息（器件位号、网络名称、器件描述等）之间的映射关系。

在模块嵌入式检测分析阶段，确定最小电路单元后，对最小电路单元内的器件故障模式进行分析，确定可能导致该电路单元故障的关键器件，汇总所有的检测项与关键故障信息，形成故障数据模块。

进一步的，还包括可视化显示模块，提供器件查找并高亮显示功能。

上位机检测程序通过调用可视化显示模块的函数接口，将可视化显示模块集成到上位机人机交互界面中，通过故障数据模块的查找，生成检测不通过项的元器件信息文件，并将文件自动导入，从而实现故障器件的高亮显示。

本发明系统综合了测试资源调度、嵌入式程序自动加载、检测指令发送、检测结果获取、故障数据模块查找、元器件信息文件生成、故障器件高亮显示等功能，形成一个完整人机交互界面。

本发明系统能够很好的完成PCB内各子单元电路检测，并且能够将故障单元电路的器件以实物 PCB 图的方式进行呈现，将检测与故障诊断有机的结合在一起，实现了数字模块高效便捷的故障定位。

本发明以数字嵌入式检测为基础，建立被检测电路单元与元器件的对应关系，提出故障区域自动显示技术，把最小故障区域以实物 PCB 图的方式直观的呈现给维修人员。大幅度减少维修人员定位、查找故障器件的时间，降低维修工位对人员的技能依赖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

实施例

一种应用于PCB产品的数字化品质管理系统，其特征在于，包括：

上位机：整个检测系统的神经枢纽中心，运行开发的配套软件，提供人机交互界面，完成检测控制、故障诊断、控制用户界面、嵌入式检测程序加载和数据显示系统管理；

检测模块：输出检测结果到上位机，检测结果中包含该模块所有检测的项目是否通过的信息；

故障数据模块：存有模块各检测项与元器件的对应关系，上位机获取到模块检测结果后，从故障数据中匹配出检测不通过项对应的器件信息，生成包含有故障器件定位信息的文件，然后自动启动故障可视化显示软件，将故障定位信息文件导入，完成故障器件的可视化显示。

进一步的，所述检测模块包括供电模块、激励产生模块、检测母板、待检测模块。

进一步的，所述检测母板为待检测模块提供供电接口、激励信号输入接口和待检测模块背板连接器信号的环回。

进一步的，所述供电模块用于提供待检测模块正常工作需要的电压。

进一步的，所述激励产生模块用于提供待检测模块所需要的信号源。

进一步的，所述待检测模块的检测通过模块上的嵌入式芯片完成模块内部各电路单元的检测，上位机通过模块上的通讯接口访问模块上的嵌入式芯片，获取检测结果并进行显示。

进一步的，所述模块内的嵌入式芯片检测主要包括：采用电路单元模块化分析思想，电路单元的划分以能够区分到最小故障隔离区域为准则，将模块分成以下电路单元：电源电路、时钟电路、温感电路、Flash、DDR、片间总线、板间总线、AD、片间总线、板间总线，分别对每个电路单元进行检测分析，各电路单元检测结果通过模块上的通信接口汇总到上位机。

进一步的，所述故障数据模块完成模块的检测项与 PCB layout 信息（器件位号、网络名称、器件描述等）之间的映射关系。

在模块嵌入式检测分析阶段，确定最小电路单元后，对最小电路单元内的器件故障模式进行分析，确定可能导致该电路单元故障的关键器件，汇总所有的检测项与关键故障信息，形成故障数据模块。

进一步的，还包括可视化显示模块，提供器件查找并高亮显示功能。

上位机检测程序通过调用可视化显示模块的函数接口，将可视化显示模块集成到上位机人机交互界面中，通过故障数据模块的查找，生成检测不通过项的元器件信息文件，并将文件自动导入，从而实现故障器件的高亮显示。

本发明系统综合了测试资源调度、嵌入式程序自动加载、检测指令发送、检测结果获取、故障数据模块查找、元器件信息文件生成、故障器件高亮显示等功能，形成一个完整人机交互界面。

本发明系统能够很好的完成PCB内各子单元电路检测，并且能够将故障单元电路的器件以实物 PCB 图的方式进行呈现，将检测与故障诊断有机的结合在一起，实现了数字模块高效便捷的故障定位。

本发明以数字嵌入式检测为基础，建立被检测电路单元与元器件的对应关系，提出故障区域自动显示技术，把最小故障区域以实物 PCB 图的方式直观的呈现给维修人员。大幅度减少维修人员定位、查找故障器件的时间，降低维修工位对人员的技能依赖。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。