专利名称：一种电容屏传感器测试电路板的制作方法
技术领域：
一种电容屏传感器测试电路板技术领域[0001]本实用新型涉及手机电容屏测试，特别涉及一种电容屏传感器测试电路板。
背景技术：
[0002]目前在手机生产链中，电容屏行业中暂无测试单片sensor (传感器)通/短/断的切实有效方法。工厂端需承受供应商百分之十的不良sensor,而这百分之十的不良sensor 往往需要在制作成TP(toUChpanel，触控面板)半成品或者TP成品阶段才能检测出。工厂端对sensor不良来料尚不能管控。不良sensor要流入到做成半成品或者成品的阶段才能检测出sensor不良，从投料到测试出不良半成品或者成品，需要一天的时间。这增加了工厂端的备料难度，出货计划安排难度，良率管控难度，以及加大了工厂端对产品的时间，人力，原料，资金的投入。Sensor不良测试周期长。工厂端TP半成品及成品的检验方式是TP 通过特定IC与PC (personal computer,通用计算机)端的软件互相通讯,根据人为采样的 TP数据(该数据为俩电极之间的电容值经过一系列的模数转换得到)及设置特定的PC端软件参数，PC端软件依据给软件设定的参数及TP采样数据完成对不同TP端采集回来的数据进行对比、判断。根据电容形成原理及计算方式可以得出，基于两电极之间的电容值模数转换得到的采样值是随着形成电容的两电极板的形状不一样，两电极板的距离不一样以及俩电极板之间的介质不一样而不一样。而sensor的黄光蚀刻ITO (铟锡氧化物)图案恰恰会造成这两电极板形状不一，距离不一及蚀刻不干净导致两电极中间介质不一的现象。所以要想通过现有的软件比对电极之间的电容模数转换后的数据来判断sensor的通/短/断现象，工作繁琐，准确率不高，对测试人员专业知识及测试人员对产品的熟悉度要求很高， 对测试环境要求高(电源无噪点，测试周围辐射少等)。Sensor不良测试手段繁琐，准确度难以把握。由于目测测试sensor的方法单一，判断方法的复杂及sensor的内部结构的限制， 导致整个生产过程的时间、人力和原料损耗大。[0003]现有的工厂端能够测试sensor原料的sensor线路的通/短/断的方法主要有， 方法一用万用表笔直接搭在sensor线路上测试，由于现在sensor线路是有ITO制成,与 ITO连接的连接线(ITO线或钥铝钥线或银线)宽度在30um或30um以下，线与线之间的间距也在30um以下，且ITO材料的阻抗值大(一条通道的电阻在8K欧姆以上)，以上现象决定了以万用表笔的测试精度，测试人员的操作精度及视力都无法准确的，便捷的测试出sensor 通/短/断现象。方法二 用sensor测试板I代去测试,sensor测试板I代在测试上不能同时完美的兼容不同型号的sensor原料，同时在测试精度上受到了测试治具的影响，缺少自动性，在工作效率上比sensor测试板2代低。而且无法对批量sensor原料的sensor线路的通/短/断进行测试。实用新型内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题是工厂端对sensor原料的sensor线路的通/短 /断难以直接采用测试治具测试和无法对批量sensor原料的sensor线路的通/短/断进行测试的难题，充分利用电平信号和电容值的可测试性，实现了 sensor线路的通/短/断精确和一致性测试。[0005]鉴于上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，一种电容屏传感器测试电路板，包括主控1C、辅助1C、控制开关、RS232-USB接口转换器和电源控制IC，USB接口分别与RS232-USB接口转换器、主控IC及辅助IC进行双向数据通讯的连接，控制开关与 RS232-USB接口转换器的电源供电引脚连接(控制开关起通、断电的作用)，RS232-USB接口转换器通讯引脚与主控IC通讯引脚连接(该通讯引脚具有即可做输入引脚，也可作输出引脚的双向通讯能力)，主控1C、电源控制1C、辅助IC依次串联，电路元器件分别连接USB接口、RS232-USB接口转换器、主控1C、电源控制IC和辅助IC ;其中[0006]I)主控IC :负责与PC端测试软件通讯，控制辅助IC及电源控制IC和采集sensor 线路上的电平信号；[0007]2)辅助IC:负责与PC端测试软件通讯，采集sensor线路的电容信号；[0008]3)控制开关负责切换主控IC是通过RS232-USB接口转换器将串口信号转USB信号方式与PC端测试软件通讯，并直接通过主控IC发出的通过USB信号与PC端测试软件通讯；[0009]4)RS232-USB接口转换器实现USB信号与RS232信号的转换；[0010]5)电源控制IC :完成辅助IC的上电与断电的切换工作。[0011]所述各电路元器件为通用的阻容件。[0012]电容屏传感器测试电路板的测试方法，其步骤如下[0013]I)启动PC端测试软件；[0014]2)主控IC给辅助IC上电；[0015]3)辅助IC将采集到的电容值通过预设的协议发送给PC端测试软件；[0016]4)当测试完毕后，点击PC端测试软件中的测试下一片按钮，完成下一片sensor原料的测试或者该片的sensor原料的重新测试；[0017]5)整个PC端测试软件和sensor测试板会重复完成步骤I到步骤5的测试。[0018]电脑PC端的相应测试软件可以给主控IC发送指令，及接受主控IC传回的数据。 主控IC上电后，接到PC端软件传来的指令，通过自带的FW来控制辅助1C，电源控制IC完成对sensor原料的各sensor线路的信号采集，电压数值采集；主控IC再将采集到的信号发送个PC端测试软件，PC端测试软件对主控IC反馈回来的数据做记录，比较及判断，给出对该sensor原料的测试结果。[0019]本实用新型的优点是，实现了 sensor线路的通/短/断一步到位的测试，操作简单不繁琐，可以称为单击鼠标就可以完成的测试。充分利用电平信号和电容值的可测试性， 测试结果不会因不同的操作人员操作而有所不同，实现了 sensor线路的通/短/断精确和一致性测试。
[0020]图I是本实用新型电容屏传感器测试电路板的结构示意图。[0021]图2是本实用新型的数据流原理图。[0022]图3是本实用新型的实施例操作流程图。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，参见图I至图3，一种电容屏传感器测试电路板，包括主控IC104、辅助IC106、控制开关102、RS232-USB接口转换器 103和电源控制IC105，USB接口 101分别与RS232-USB接口转换器103、主控IC104及辅助 IC106进行双向数据通讯的连接，控制开关102与RS232-USB接口转换器103的电源供电引脚连接，RS232-USB接口转换器103通讯引脚与主控IC104通讯引脚有双向数据通讯连接， 主控IC104、电源控制IC105、辅助IC106依次串联，电路元器件107分别连接USB接口 101、 RS232-USB接口转换器103、主控IC104、电源控制IC105和辅助IC106。[0024]各硬件、软件的功能介绍如下[0025]I)主控IC104。负责与PC端测试软件通讯，控制辅助IC106及电源控制IC105和采集sensor线路上的电平信号。主控IC104设有I2C(由PHILIPS公司开发的两线式串行总线)通讯接口、UART (通用异步接收/发送器)通讯接口及USB (Universal Serial Bus, 通用串行总线)通讯接口。主控IC104即可做主机，也可作从机。主控IC104做从机时，主要是PC端测试软件与主控IC104之间的命令通讯，PC端测试软件可通过RS232-USB接口转换器将命令发送到主控IC104，或通过USB端口来传输PC端测试软件的命令到主控1C，主控IC接受到命令后完成相应的数据采集或其他的命令传输将其数据采集及命令传输结果通过两种接口中的其中一种返回给PC端的测试软件。做主机时，主控1C，一方面负责采集数据，通过GPIO端口将电平信号发射到sensor中的sensor线路上,经过sensor线路的电阻的阻碍，电容的干扰，通/短/断的筛选电平信号会发生一系列的畸变，衰减再传回给各个接收电平信号的GPIO (General Purpose Input/Output,通用输入输出)端口，主控IC 负责将这些经过畸变及衰减的信号做处理得出结果数据；另一方面负责将从PC端测试软件中收到的命令转换成电平输出来控制电源控制IC的工作与休眠，从而间接控制辅助IC 的工作与休眠。主控IC即做主机，又做从机，但都需要靠写入辅助IC内部的FW来完成工作。[0026]2)辅助1C。负责与PC端测试软件通讯，采集sensor线路的电容信号。设有I2C 通讯接口，UART。该IC可做主机，也可做从机。辅助IC做从机时，辅助IC 一方面通过 RS232-USB接口转换器来接收PC端测试软件的命令，来完成电容数据采集工作及将采集数据返回给PC端测试软件的工作；另一方面被电源控制IC通过控制与自身引脚相连的辅助 IC的GPIO 口的电平变化来控制辅助IC的工作与休眠。辅助IC做主机时，负责采集sensor 的各sensor线路的电容值，并将采集到的数据进行演算成规定协议的数据存在寄存器中， 供PC端测试软件来查询。辅助IC不论是做主机，还是做从机都需要靠写入辅助IC内部的 FW来完成工作。[0027]3)控制开关。负责切换主控IC是通过RS232-USB接口转换器将串口信号转USB 信号方式与PC端测试软件通讯，并直接通过主控IC发出的通过USB信号与PC端测试软件通讯。[0028]4) RS232-USB (串口转USB)接口转换器。实现USB信号与RS232 (串口)信号的转换。[0029]5)电源控制1C。完成辅助IC的上电与断电的切换工作。[0030]6)各电路元器件。各电路元器件为通用的阻容件。[0031]7)主控1C、辅助IC内部的FW。在相应的程序代码编译器上面书写并编译的程序代码。IC上电之后IC就会按着给IC烧入FW来完成一些列的工作。[0032]参见图1，对本实用新型电容屏传感器测试电路板的结构示意图说明如下[0033]1)USB接口 101是测试板和PC机测试软件连接通讯的接口。该接口具有双向通讯功能。其分别与RS232-USB接口转换器103、主控IC104及辅助IC106进行双向数据通讯的连接。[0034]2)控制开关102与RS232-USB接口转换器103单向控制连接。主要负责主控IC 与PC机测试软件通讯协议的选择。控制开关是单向控制RS232-USB接口转换器是否工作， RS232-USB接口转换器并无法操控控制开关102。[0035]3)RS232-USB接口转换器103分别与主控IC104、USB接口 101、控制开关102及电路元器件107连接。主控IC104接受RS232-USB接口转换器103的控制，当RS232-USB上电时，主控IC104就用串口信号输出数据信息，同事RS232-USB将从USB接口 101处接收的命令信息转换成串口信号输入到主控IC104，但主控IC104并无法操控RS232-USB接口转换器103的工作。RS232-USB接口转换器103与USBlOl的电路连接是双向数据传输的连接。 控制开关102，选择RS232-USB是否工作的器件。电路元器件107为RS232-USB接口转换器提供稳定电平及安全的电路环境，RS232-USB接口转换器对电路元器件无法实行操控。[0036]4)主控IC104分别与电源控制IC105、电路元器件107、RS232-USB接口转换器103 及USB接口 101连接。主控IC在测试板上起调配整个测试板工作的作用。主控IC104单向控制电源控制IC105是否工作。电路元器件107，为主控IC104的工作提供稳定的电平，安全的环境。RS232-USB接口转换器103单向为主控IC104选择用串口信号输出还是用USB 信号输出数据信息。USB接口 101与主控IC104之间通过电路连接有双向数据通讯功能。[0037]5)电源控制IC105分别与辅助IC106、主控IC104和电路元器件107连接。电源控制IC105受主控IC104的控制，来调节和控制辅助IC106的工作与不工作，这个过程是从电源控制IC105到辅助IC106的单向控制过程。电路元器件107为电源控制IC105提供稳定的工作电平及安全的工作环境。[0038]6)辅助IC106分别与电源控制IC105、USB接口 101和电路元器件107连接，辅助 IC辅助主控IC完成测试板的部分测试数据采集功能。电源控制IC105能够单向的控制辅助IC是否工作。辅助IC106与USB接口 101，通过电路环境能够达成双向的数据通讯。电路元器件为辅助IC的工作提供足够、稳定的电平以及安全的工作环境。[0039]7)电路元器件107分别与USB接口 101、RS232_USB接口转换器103、主控IC104、 电源控制IC105和辅助IC106连接，完成稳压，限压，保护测试板电路，给测试电路板上的其他元器件提供稳定的工作环境，这整个过程都是电路元器件107单方面为电路板上的其他元器件提供的保护，其本身并不接受电路板上其他元器件的命令及电平信号。[0040]图2是本实用新型的原理图，也是本实用新型整个系统的数据流向图。接下来叙述下本实用新型的数据通讯过程。[0041]I)图2中PC端测试软件201启动，PC端测试软件通过主控IC202的USB接口或 RS232-USB (串口转USB)接口转换器205来侦测sensor测试板2代测试板是否接入，如无接入，该软件处于并显示等待状态，等待sensor测试板2代测试板的接入。如sensor测试板2代测试板接入，测试软件向主控发送采集sensor数据命令，如图2中的PC端测试软件 201到主控IC202的数据传输。[0042]2)主控IC202根据PC端测试软件201发送过来的采集sensor数据的命令类型来决定由主控IC自己采集sensor的电压数据，还是由辅助IC来采集电容数据。主控IC202 将从sensor原料206的sensor线路上采集数据进行比较，判定，将结果数据发送给PC端测试软件201，P⑶端测试软件201负责对这些数据进行处理并绘制成相应的图形，生成相应的提示信息来显示测试结果。[0043]3) Sensor原料206到主控IC202是主控IC202从sensor原料的sensor线路上采集电压数据。电压数据由主控IC202发出，经过sensor原料206的sensor线路传递，回馈到主控IC202，主控IC202经过比对，判断，将结果回馈给PC端测试软件201。[0044]4)主控IC202，通过电源控制器IC204来控制辅助IC203的工作与不工作。[0045]5)辅助IC203将采集到的电容数据发送给PC端测试软件201，PC端测试软件 201根据辅助IC203采集回来的数据作判定，并提示相关信息及绘制成相关图形来提示辅助IC203采集回来数据的有效性及TP半成品或TP成品的性能。[0046]辅助IC203与sensor原料206之间的通讯是，辅助IC203通过投射信号到sensor 原料206的sensor线路上，信号经sensor线路的传递，转换生成新的信号量传递给辅助 IC203,辅助IC203经过本身的FW进行计算得到数据传递给PC端测试软件201。[0047]实施例一个通过USB信号采集电容值的实例。如图3，操作步骤如下[0048]I)启动PC端测试软件301。PC端测试软件通过发送命令到sensor测试板，侦测测试板是否连接上，侦测sensor测试板连接302。如若连接上(如侦测sensor测试板连接 302到主控IC给辅助IC上电304)，测试板的主控IC顺利的上电，PC端测试软件根据和主控IC的一系列通讯及通讯信息的判断，PC端测试软件提示sensor测试板连接PC端连接成功，PC端测试软件紧接着发送命令采集电容值数据命令，后续判断sensor原料是否成功连接到sensor测试板上的工作由辅助IC来配合PC端测试软件完成。如若sensor测试板未连接上，PC端测试软件处于命令等待状态(如侦测sensor测试板连接302到等待测试板的成功连接303)。当sensor测试板接入PC端USB接口时，WINDOWS系统就会接受到这个 sensor测试板接入PC端USB的信号,紧接着PC端开始处理上述sensor测试板连接成功的动作(如等待测试板的成功连接303到主控IC给辅助IC上电304)。[0049]2)主控IC给辅助IC上电304。这个动作是主控IC接收到PC端测试软件的命令来完成的。[0050]3)辅助IC采集及输出电容值数据信息305。辅助IC上电后，运行自身IC内部的一套FW代码程序，并通过发射信号和接收电容值来采集sensor上面的电容值信息。[0051]4)辅助IC将采集到的电容值通过预设的协议发送给PC端测试软件(如图中PC端测试软件接收辅助IC数据并判断测试数据306)。PC端测试软件根据辅助IC发送回来的电容值来判断sensor原料是否连接到sensor测试板上。如果sensor原料连接到了 sensor 测试板上，PC端测试软件会将采集回来的数据进行绘图，数据显示以及提示测试结果来显示本次测试的数据及测试结果。[0052]5)当测试完毕后，不管sensor原料是否连接到测试板上，或者sensor连接到原料上是否良好，还是sensor原料的测试结果是否通过，点击PC端测试软件中的测试下一片按钮(如图3点击测试下一片按钮307)来完成下一片sensor原料的测试或者该片的sensor 原料的重新测试。[0053]6)点击测试下一片的按钮。当点击测试下一片的按钮时，整个PC端测试软件和 sensor测试板会重复完成上述步骤I到步骤5的步骤。[0054]本实用新型的关键技术是[0055]I)利用IC的可编辑性，将开发人员的主观测试需求写入1C，是IC完成指定的 sensor信号采集及数据运算工作。[0056]2)转接板的设计。[0057]3)电路板可与CTP进行I2C通讯，也可与PC端进行UART数据通讯和USB信号通 τΗ ο[0058]4)电路板上的主控IC及辅助IC的FW变更，可以通过PC端的测试软件完成具有开发人员不同需求的FW写入来完成。[0059]5)主控IC及辅助IC的采集数据方式及输出数据格式，由开发人员事先指定，可变更。[0060]以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形， 均应认为是本实用新型所要保护的范围。
权利要求1.一种电容屏传感器测试电路板，包括主控1C、辅助1C、控制开关、RS232-USB接口转换器和电源控制1C，其特征在于，USB接口分别与RS232-USB接口转换器、主控IC及辅助IC进行双向数据通讯的连接，控制开关与RS232-USB接口转换器的电源供电引脚连接，RS232-USB接口转换器的通讯引脚与主控IC通讯引脚有双向数据通讯的连接，主控1C、电源控制1C、辅助IC依次串联，电路元器件分别连接USB接口、RS232-USB接口转换器、主控1C、电源控制IC和辅助1C。
2.根据权利要求I所述的电容屏传感器测试电路板，其特征在于，所述电路元器件为通用的阻容件。
专利摘要本实用新型公开了一种电容屏传感器测试电路板，USB接口分别与RS232-USB接口转换器、主控IC及辅助IC进行双向数据通讯的连接，控制开关与RS232-USB接口转换器的电源供电引脚连接，RS232-USB接口转换器的通讯引脚与主控IC通讯引脚有双向数据通讯的连接，主控IC、电源控制IC、辅助IC依次串联，电路元器件分别连接USB接口、RS232-USB接口转换器、主控IC、电源控制IC和辅助IC。本实用新型充分利用电平信号和电容值的可测试性，实现了sensor线路的通/短/断精确和一致性测试。
文档编号G01R31/02GK202815144SQ201220512180
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者方雷锋, 王志勇 申请人:江西联创电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
