专利名称：电子元器件的物理应力自动测量系统及方法
技术领域：
本发明涉及电子产品设计领域，尤其涉及一种电子产品中电子元器件的物理应力自动测量系统及方法。
背景技术：
在电子产品的研发设计阶段，电子产品的各个元器件的耐用性与可靠度等因素的考量，对于电子产品的品质保证是极其重要的。耐用性与可靠度的考量是通过对电子元器件的物理应力(stress)的测量实现的。所述的物理应力是指物理量，如电压、电流、磁通量、温度、压力、及震动形变等，作用在某个元器件上的变动范围。例如，众所周知，温差的产生可能导致爆炸，当某个元器件上温度的变动所产生温差超过了一个额定值时，就可能导致该元器件爆炸。又如，电压差的形成产生电流，当某个元器件上两个引脚的电压差过大， 导致通过该元器件的电流超过一个额定值时，则会烧毁该元器件。这些都会影响电子产品的耐用性与可靠度。目前，对于电子元器件的物理应力的测量主要是由研发工程师进行人工审核与检验。然而，就一个服务器的主板而言，仅仅是电容、电阻、与电感这三类元器件的数量就有上千个。由此可知，若采用人工作业的方式，是非常费时费力的，将导致效率降低，成本提高， 且延长了产品的研发时程。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种电子元器件的物理应力自动测量系统，其可以利用机器设备自动完成各种物理应力的测量。此外，还有必要提出一种电子元器件的物理应力自动测量方法，其可以利用机器设备自动完成各种物理应力的测量。所述的电子元器件的物理应力自动测量方法包括(a)获取电子元器件上测量点的坐标矩阵；(b)根据上述坐标矩阵，确定电子元器件上当前需要测量的测量点，并控制一个测量机台的机械手臂运动到该测量点所处的位置；(c)获取每个电子元器件所需测量的物理应力的种类的数据；(d)根据上述每个电子元器件所需测量的物理应力的种类，确定当前测量点当前所需测量的物理应力；(e)根据上述确定的当前所需测量的物理应力，控制上述测量机台切换到与该种物理应力相匹配的物理应力测量仪和探头；(f)利用上述物理应力测量仪及探头对当前测量点进行物理应力的测量，得到一个物理应力的测量值；(g) 将上述得到的物理应力的测量值与该物理应力的标准规格的矩阵相比较，以判断该物理应力是否通过了测量；及(h)生成测量报告，以输出结果显示该物理应力是否通过了测量。所述的电子元器件的物理应力自动测量系统包括通讯连接的测量控制设备及测量机台。所述的测量机台包括与测量平台连接的机械手臂；多种物理应力测量仪；及安装在机械手臂末端的多对探头，其中每对探头与上述多种物理应力测量仪中的其中一种相匹配。所述的测量控制设备用于控制上述机械手臂移动至电子元器件上各个测量点的位置，并控制所述物理应力测量仪及探头测量该电子元器件的各种物理应力。利用本发明所提供的电子元器件的物理应力自动测量系统及方法，只需要测量工程师向系统中输入需要测量的电子元器件的基本资料，就可以自动对各个电子元器件的各项物理应力进行测量，极大地减少了人力、工作量与时间的耗费。
图1是本发明电子元器件的物理应力自动测量系统较佳实施例的硬件架构图。图2是图1中测量控制设备的功能模块图。图3是本发明电子元器件的物理应力自动测量方法较佳实施例的实施流程图。主要元件符号说明
测量控制设备1测量机台2平台20机械手臂21物理应力测量伩22探头23数据库3电子产品4电子元器件40资料获取模块10运动控制模块11切换控制模块12物理应力测量模块13判断模块14比较模块15报告生成模块1具体实施方式
参阅图1所示，是本发明电子元器件的物理应力自动测量系统较佳实施例的硬件架构图。本发明所述的电子元器件的物理应力自动测量系统包括测量控制设备1，测量机台 2，及数据库3。所述测量控制设备1与测量机台2及数据库3通讯连接。所述测量控制设备1可以是计算机、服务器等，其包括多个功能模块(如下述图2 所示)，可以自动控制测量机台2进行电子元器件的各种物理应力的测量。所述的物理应力是指物理量，如电压、电流、磁通量、温度、压力、及震动形变等，作用在电子产品的某个元器件上的变动范围。所述测量机台2包括平台20，机械手臂21、多种物理应力测量仪22，以及多对探头 23。所述平台20用于放置需要测量物理应力的电子产品4。本实施例中，该电子产品4为主板。该电子产品4包括多个电子元器件40 (图中只示一个)。所述机械手臂21用于在测量控制设备1的控制下移动，以准确定位到电子产品4上每一个需要进行物理应力测量的测量点位置。所述多种物理应力测量仪22用于测量不同种类的物理应力。例如，该多种物理应力测量仪22可能包括用于测量电压差的电压测量仪，用于测量温差的温度测量仪等。 所述的多对探头23安装在机械手臂21的末端。其中，每对探头23对应于一种物理应力测量仪22，用于在利用其相对应的物理应力测量仪22对某测量点进行物理应力的测量时，感知该测量点的测量值。所述的数据库3用于存储电子产品4的基本信息，如该电子产品4上的电子元器件40的名称、每个电子元器件40上测量点的坐标矩阵，每个电子元器件40需要测量的物理应力的种类，以及所需测量的各种物理应力的标准规格的矩阵等数据。参阅图2所示，是图1中测量控制设备1的功能模块图。该测量控制设备1包括资料获取模块10、运动控制模块11、切换控制模块12、物理应力测量模块13、判断模块14、 比较模块15、及报告生成模块16。上述各模块是完成特定功能的各个软件程序段，比软件程序本身更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此本发明对软件程序的描述都以模块描述。所述的资料获取模块10用于从数据库3中获取测量点的坐标矩阵等数据，以确定当前需要测量的测量点，以及从数据库3中获取每个电子元器件40所需测量的一种或者多种物理应力等数据，以确定当前测量点当前所需测量的物理应力。应该可以理解，物理应力是指两个测量点的某种物理量的差值，如温差，因此，所确定的当前需要测量的测量点实际上包括两个。所述的运动控制模块11用于根据上述确定的当前需要测量的测量点，控制测量机台2的机械手臂21运动到该测量点所处的位置。所述的切换控制模块12用于根据上述确定的当前所需测量的物理应力，控制测量机台2切换到与该种物理应力相匹配的物理应力测量仪22及探头23。所述的物理应力测量模块13用于利用上述物理应力测量仪22及探头23对当前测量点进行物理应力的测量。所述的判断模块14用于判断当前测量点的所有物理应力是否都已经测量完毕， 以及是否电子产品4的所有电子元器件40上的所有测量点的物理应力都已经测量完毕。所述的比较模块15用于将所有测量得到的物理应力的值与数据库3中存储的各个物理应力的标准规格的矩阵相比较，以判断是否所有的物理应力都通过了测量。应该可以理解，在本实施例中，根据具体情况，某一种测量得到的物理应力的值需要小于该种物理应力所对应的标准规格时，才可以判定该种物理应力通过了测量，而另一种测量得到的物理应力的值可能需要大于该种物理应力所对应的标准规格，才可以判定物理应力通过了测量。所述的报告生成模块16用于生成测量报告，以输出结果显示所有的物理应力都通过了测量。参阅图3，是本发明电子元器件的物理应力自动测量方法较佳实施例的实施流程图。步骤S10，测量工程师向数据库3中汇入电子产品4的每个待测的电子元器件40 上各个测量点的坐标矩阵，每个电子元器件40所需要测量的物理应力的种类，以及各个物理应力的标准规格的矩阵等数据。步骤Sll，资料获取模块10从数据库3中获取测量点的坐标矩阵等数据，并根据该坐标矩阵等数据，确定电子元器件40上当前需要测量的测量点，并由运动控制模块11控制测量机台2的机械手臂21运动到该测量点所处的位置。应该可以理解，物理应力是指两个测量点的某种物理量的差值，如温差，因此，所确定的当前需要测量的测量点实际上包括两个。步骤S12，资料获取模块10从数据库3中获取每个电子元器件40所需测量的一种或者多种物理应力等数据，并根据该数据确定当前测量点当前所需测量的物理应力。步骤S13，切换控制模块12根据上述确定的当前所需测量的物理应力，控制测量机台2切换到与该种物理应力相匹配的物理应力测量仪22。步骤S14，切换控制模块12根据上述确定的当前所需测量的物理应力，控制测量机台2的机械手臂21切换到与该种物理应力相匹配的探头23。步骤S15，物理应力测量模块13利用上述物理应力测量仪22及探头23对当前测量点进行物理应力的测量。步骤S16，判断模块14判断当前测量点的所有物理应力是否都已经测量完毕。若当前测量点有任何一个物理应力没有测量完毕，则返回步骤S12。否则，若当前测量点的所有物理应力都已经测量完毕，则进入步骤S17。在步骤S17中，判断模块14判断是否电子产品4的所有电子元器件40上的所有测量点的物理应力都已经测量完毕。若任何一个电子元器件40上的任何测量点的任何一项物理应力没有测量完毕，则返回步骤S11。否则，所有电子元器件40上的所有测量点的物理应力都已经测量完毕，则进入步骤S18。在步骤S18中，比较模块15将所有测量得到的物理应力的值与数据库3中存储的各个物理应力的标准规格的矩阵相比较，以判断是否所有的物理应力都通过了测量。应该可以理解，在本实施例中，根据具体情况，某一种测量得到的物理应力的值需要小于该种物理应力所对应的标准规格时，才可以判定该种物理应力通过了测量，而另一种测量得到的物理应力的值可能需要大于该种物理应力所对应的标准规格，才可以判定物理应力通过了测量。步骤Sl9，报告生成模块I6生成测量报告，以输出结果显示所有的物理应力都通过了测量。
权利要求
1.一种电子元器件的物理应力自动测量方法，其特征在于，该方法包括(a)获取电子元器件上测量点的坐标矩阵；(b)根据上述坐标矩阵，确定电子元器件上当前需要测量的测量点，并控制一个测量机台的机械手臂运动到该测量点所处的位置；(c)获取每个电子元器件所需测量的物理应力的种类的数据；(d)根据上述每个电子元器件所需测量的物理应力的种类，确定当前测量点当前所需测量的物理应力；(e)根据上述确定的当前所需测量的物理应力，控制上述测量机台切换到与该种物理应力相匹配的物理应力测量仪和探头；(f)利用上述物理应力测量仪及探头对当前测量点进行物理应力的测量，得到一个物理应力的测量值；(g)将上述得到的物理应力的测量值与该物理应力的标准规格的矩阵相比较，以判断该物理应力是否通过了测量；及(h)生成测量报告，以输出结果显示该物理应力是否通过了测量。
2.如权利要求1所述的电子元器件的物理应力自动测量方法，其特征在于，步骤(a)之前，该方法还包括向数据库中汇入所述的电子元器件上测量点的坐标矩阵，每个电子元器件所需测量的物理应力的种类，以及各个物理应力的标准规格的矩阵。
3.如权利要求1所述的电子元器件的物理应力自动测量方法，其特征在于，在步骤(f) 之后步骤(g)之前，该方法还包括重复步骤(d)至(f)，直到当前测量点的所有物理应力都已经测量完毕；及重复(b)至(f)，直到所有电子元器件上的所有测量点的物理应力都已经测量完毕。
4.如权利要求1所述的电子元器件的物理应力自动测量方法，其特征在于，所述电子元器件包括电阻、电容、及电感。
5.如权利要求1所述的电子元器件的物理应力自动测量方法，其特征在于，所述物理应力包括电压差、电流差、磁通量差、温度差、及/或者压力差。
6.一种电子元器件的物理应力自动测量系统，其特征在于，该系统包括通讯连接的测量控制设备及测量机台，所述的测量机台包括与测量平台连接的机械手臂；多种物理应力测量仪；及安装在机械手臂末端的多对探头，其中每对探头与上述多种物理应力测量仪中的其中一种相匹配；所述的测量控制设备用于控制上述机械手臂移动至电子元器件上各个测量点的位置， 并控制所述物理应力测量仪及探头测量该电子元器件的各种物理应力。
7.如权利要求6所述的电子元器件的物理应力自动测量系统，其特征在于，所述的测量控制设备包括资料获取模块，用于获取电子元器件上各个测量点的坐标矩阵，以确定当前需要测量的测量点，以及获取每个电子元器件所需测量的物理应力的种类，以确定当前测量点当前所需测量的物理应力；运动控制模块，用于根据当前需要测量的测量点，控制上述测量机台的机械手臂运动到该测量点所处的位置；切换控制模块，用于根据当前所需测量的物理应力，控制测量机台切换到与该种物理应力相匹配的物理应力测量仪及探头；物理应力测量模块，用于利用上述物理应力测量仪及探头对当前测量点进行物理应力的测量，得到一个物理应力的测量值；判断模块，用于判断当前测量点的所有物理应力是否都已经测量完毕，以及是否所有电子元器件上的所有测量点的物理应力都已经测量完毕；比较模块，用于将所有测量得到的物理应力的值与各个物理应力的标准规格的矩阵相比较，以判断是否所有的物理应力都通过了测量；及报告生成模块，用于生成测量报告，以输出结果显示所有的物理应力都通过了测量。
8.如权利要求6所述的电子元器件的物理应力自动测量系统，其特征在于，所述的电子元器件上测量点的坐标矩阵，每个电子元器件所需测量的物理应力的种类，以及各个物理应力的标准规格的矩阵存储于一个数据库中。
9.如权利要求6所述的电子元器件的物理应力自动测量系统，其特征在于，所述电子元器件包括电阻、电容、及电感。
10.如权利要求6所述的电子元器件的物理应力自动测量系统，其特征在于，所述物理应力包括电压差、电流差、磁通量差、温度差、及/或者压力差。
全文摘要
本发明提供一种电子元器件的物理应力自动测量系统，包括通讯连接的测量控制设备及测量机台。所述的测量机台包括与测量平台连接的机械手臂；多种物理应力测量仪；及安装在机械手臂末端的多对探头，其中每对探头与上述多种物理应力测量仪中的其中一种相匹配。所述的测量控制设备用于控制上述机械手臂移动至电子元器件上各个测量点的位置，并控制所述物理应力测量仪及探头测量该电子元器件的各种物理应力。本发明还提供一种电子元器件的物理应力自动测量方法。本发明极大地减少了人力、工作量和时间的耗费。
文档编号G01R31/28GK102338832SQ201010230188
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者李昇军, 梁献全, 许寿国 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司