互連電阻在線監測系統和方法與流程

本發明涉及在線監測領域，特別是涉及一種互連電阻在線監測系統和方法。

背景技術：

隨著電子技術的迅猛發展，各種焊點焊接、互連和接插連接技術獲得了越來越廣泛的應用，焊點焊接、互連和接插觸點可靠性也越來越受到人們的重視。在焊點焊接、互連和接插觸點可靠性評價過程中，通過模擬各種環境試驗，如高低溫循環、高低溫沖擊等，對其互連電阻進行監測，通過互連電阻的變化，評價其可靠性水平，是當前國際上常用的、并被證明是有效的方法之一。在焊點可靠性評價方法中，焊點的電阻互連電阻在線監測系統是最為關鍵的儀器設備，直接關系到焊點可靠性試驗方法能否實施。

由于被測電阻比較小，傳統上通常采用四線法來測量電阻的變化，通過人工方法將帶有四線法測電阻功能的數字多用表連接被測樣品，然后記錄測量到的電阻值，但這種方法的效率低，而且無法滿足標準對測試的要求，特別是在樣品數較多的時候。因此，傳統的監測方法監測效率低。

技術實現要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種監測效率高的互連電阻在線監測系統和方法。

一種互連電阻在線監測系統，包括系統控制器、主控制器、測量裝置和開關切換裝置，所述系統控制器和所述開關切換裝置均連接所述主控制器，所述開關切換裝置連接所述測量裝置，所述開關切換裝置用于連接待測樣品，所述測量裝置還連接所述系統控制器，

所述系統控制器用于發送控制指令至所述主控制器，發送測量指令至所述測量裝置；以及接收所述測量裝置發送的測量結果；

所述主控制器用于根據接收的所述系統控制器發送的所述控制指令生成開關切換指令，并將所述開關切換指令發送至所述開關切換裝置；

所述開關切換裝置用于根據接收的所述開關切換指令切換所述測量裝置連接至對應的待測樣品；

所述測量裝置用于根據接收的所述測量指令測量通過所述開關切換裝置連接的對應待測樣品的電阻值，并將所述測量結果發送至所述系統控制器。

一種互連電阻在線監測方法，包括以下步驟：

系統控制器發送控制指令至主控制器，發送測量指令至所述測量裝置；

所述主控制器接收所述系統控制器發送的所述控制指令，并根據所述控制指令生成開關切換指令，并將所述開關切換指令發送至開關切換裝置；

所述開關切換裝置接收所述開關切換指令，并根據所述開關切換指令切換所述測量裝置連接至對應的待測樣品；

所述測量裝置接收所述測量指令，并根據所述測量指令測量通過所述開關切換裝置連接的對應待測樣品的電阻值，并將所述測量結果發送至所述系統控制器；

所述系統控制器接收所述測量裝置發送的測量結果。

上述互連電阻在線監測系統和方法，通過系統控制器和主控制器控制開關切換裝置將測量裝置切換到待測樣品上，并通過系統控制器控制測量裝置完成待測樣品的電阻的測量，實現了系統控制器對待測樣品的電阻值的自動測試和數據采集，速度快，且準確度高，監測效率高。

附圖說明

圖1為一實施例中互連電阻在線監測系統結構圖；

圖2為一實施例中互連電阻在線監測方法流程圖。

具體實施方式

在一個實施例中，如圖1所示，一種互連電阻在線監測系統，包括系統控制器110、主控制器120、測量裝置130和開關切換裝置140，系統控制器110和開關切換裝置140均連接主控制器120，開關切換裝置140連接測量裝置130，開關切換裝置140用于連接待測樣品200，測量裝置130還連接系統控制器110，系統控制器110用于發送控制指令至主控制器120，發送測量指令至測量裝置130，以及接收測量裝置130發送的測量結果，主控制器120用于根據接收的系統控制器110發送的控制指令生成開關切換指令，并將開關切換指令發送至開關切換裝置140，開關切換裝置140用于根據接收的開關切換指令切換測量裝置130連接至對應的待測樣品200，測量裝置130用于根據接收的測量指令測量通過開關切換裝置140連接的對應待測樣品200的電阻值，并將測量結果發送至系統控制器110。

具體地，系統控制器110的類型并不唯一，可以為工控計算機、平板電腦等。多路待測試樣品200通過耐高溫電纜連接到開關切換裝置140上，連接方式采用四線法，測試時由系統控制器110通過RS232接口與主控制器120進行通訊，再控制開關切換裝置140切換測量裝置130連接至對應的待測樣品200，然后通過GPIB接口控制測量裝置130完成待測樣品200的電阻值測量并將測量結果讀入系統控制器110，這樣就完成一路樣品的測試，然后控制開關切換裝置140切換測量裝置130連接至其他路待測樣品200，完成多路待測樣品200的電阻值測量。具體地，系統控制器110還包括顯示屏，顯示屏用于顯示測量結果。

系統控制器110發送控制指令至主控制器120的之前，還包括：系統控制器110接收設置指令，并根據設置指令進行在線監測參數設置。在進行試驗前，設置需要在線監測的通道、測試間隔以及停止測試的條件，例如系統有100個測量通道，可以設置在線監測系統監測第1到第100通道，也可以設置監測第11到第20通道，測試開始后，系統控制器110對預先設置的需要監測的通道進行測試并記錄測試數據，然后在設定的測試間隔后再測試一遍，如此循環，直到人為停止測試或者達到停止的測試條件后停止測試，停止測試的條件可以為達到預設循環次數后停止，或達到預設測試時長后停止等等，可根據具體情況進行設置，提高了便利性和靈活性。通過測試，可以檢測到待測樣品在試驗過程中隨著試驗環境變化(如溫度)電阻值變化的情況，能觀察到待測樣品200在試驗過程中逐步退化的情況。

在一個實施例中，開關切換裝置140包括譯碼器、繼電器驅動電路和多個繼電器，各繼電器連接繼電器驅動電路、測量裝置130和對應的待測樣品200，譯碼器連接主控制器120和繼電器驅動電路。

具體地，譯碼器解碼主控制器120發送的開關切換指令，并將解碼后的開關切換指令發送至繼電器驅動電路控制繼電器的觸點的通斷，完成對應的待測樣品200的電阻值的測量，實現了待測樣品200電阻值的自動測量，避免了人工操作的繁瑣及失誤，速度快且準確性高。

在一個實施例中，繼電器包括四刀雙擲繼電器，四刀雙擲繼電器的線圈連接繼電器驅動電路，四刀雙擲繼電器的靜觸點連接測量裝置130，四刀雙擲繼電器的動觸點連接待測樣品200。

具體地，繼電器包括四刀雙擲繼電器，每個監測通道使用一個四刀雙擲繼電器即可實現四線連接，由于被測電阻比較小，因此在試驗過程中采用四線法(開爾文法)來測量電阻的變化，測量精度更高。四刀雙擲繼電器的靜觸點連接到測量裝置130的輸入端，四刀雙擲繼電器的動觸點連接到待測樣品200的測試端。試驗時，同一時間只有一個四刀雙擲繼電器是吸合的，該四刀雙擲繼電器連接的通道就是待測試的樣品通道。

在一個實施例中，主控制器120包括連接系統控制器110和開關切換裝置140的單片機。

具體地，單片機的成本較低，單片機通過譯碼器和繼電器驅動電路來控制繼電器的觸點的通斷。

在一個實施例中，測量裝置130為毫歐計或數字多用表。

具體地，測量裝置130可以采用毫歐計(如安捷倫4338B毫歐表、吉時利580微歐計)或能測量微小電阻的數字多用表(如吉時利2010型七位半數字多用表)，測量精度可以達到0.1μΩ以上，如果對測量精度要求較低，也可以采用六位半數字多用表，如吉時利的2000型數字多用表，精度可以達到10mΩ以上，且成本較低，可以根據對測試精度的要求選擇不同的毫歐計或數字多用表，提高了便利性。

在一個實施例中，開關切換裝置140為開關陣列或開關采集卡。

具體地，開關切換裝置140由單片機通過譯碼器和繼電器驅動電路驅動四刀雙擲繼電器來實現，每路監測通道只需要一個四刀雙擲繼電器，具有成本低、性能可靠、維護容易等特點。開關切換裝置140為開關陣列，也可以采用開關采集卡來代替，開關采集卡的成本稍高。

在一個實施例中，互連電阻在線監測系統還包括中轉接口，開關切換裝置140通過中轉接口連接待測樣品200。

具體地，中轉接口起到承上啟下的作用，開關切換裝置140的輸出端連接到中轉接口板上，中轉接口板的另一端采用插座的形式，通過耐高溫排線連接到待測樣品200的測試端，便于待測樣品200的更換，提高了便利性。

在一個實施例中，互連電阻在線監測系統還包括打印機，打印機連接系統控制器110。

具體地，系統控制器110接收到測試結果后，發送至打印機打印，方便將測量結果進行存檔。

在一個實施例中，互連電阻在線監測系統還包括不間斷電源裝置，不間斷電源裝置連接系統控制器110。

具體地，不間斷電源裝置用于給互連電阻在線監測系統提供電能。

上述互連電阻在線監測系統，通過系統控制器110和主控制器120控制開關切換裝置140將測量裝置130切換到待測樣品200上，并通過系統控制器110控制測量裝置130完成待測樣品200的電阻的測量，實現了試驗過程中多路待測樣品200的電阻值自動測試和數據采集，提高了測試速度，降低由于人為錯誤造成的測試誤差，通過檢測待測樣品200在不同試驗環境過程中電阻值的變化，觀察到待測樣品200在試驗過程中逐步退化的情況，測試速度和精度都可以滿足國際相關標準的要求，監測效率高。

在一個實施例中，如圖2所示，一種互連電阻在線監測方法，包括以下步驟：

步驟S110：系統控制器發送控制指令至主控制器，發送測量指令至測量裝置。

步驟S120：主控制器接收系統控制器發送的控制指令，并根據控制指令生成開關切換指令，并將開關切換指令發送至開關切換裝置。

步驟S130：開關切換裝置接收開關切換指令，并根據開關切換指令切換測量裝置連接至對應的待測樣品。

步驟S140：測量裝置接收測量指令，并根據測量指令測量通過開關切換裝置連接的對應待測樣品的電阻值，并將測量結果發送至系統控制器。

步驟S150：系統控制器接收測量裝置發送的測量結果。

在一個實施例中，在步驟S110之前，還包括：系統控制器接收設置指令，并根據設置指令進行在線監測參數設置。

上述互連電阻在線監測方法，通過系統控制器控制開關切換裝置將測量裝置切換到待測樣品上，并通過系統控制器控制測量裝置完成待測樣品的電阻的測量，實現了試驗過程中多路待測樣品的導通電阻自動測試和數據采集，提高了測試速度，降低由于人為錯誤造成的測試誤差，測試速度和精度都可以滿足國際相關標準的要求，監測效率高。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。