本發(fā)明屬于觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)及其測試方法。

背景技術(shù)：

智能手機等各種觸摸屏終端都需要用到觸控芯片來對用戶的觸控操作進行識別、響應(yīng)，觸控芯片能夠正常工作是觸摸屏終端可正常使用的前提。

觸摸屏終端的普及帶來了觸控芯片的出貨量爆發(fā)式的增長，而在觸控芯片大批量的生產(chǎn)制作過程中，需要對觸控芯片進行嚴格的測試分析以保證出貨的觸控芯片能夠正常工作。目前的觸控芯片測試分析方法存在下述問題：

1、測試工具的覆蓋率有局限性。常用的觸摸屏有互電容和自電容兩種，通常針對互電容式觸控芯片的測試工具為矩陣電容板，但是矩陣電容板僅能用于測試互電容式觸控芯片而不能用于自電容式觸控芯片，導(dǎo)致矩陣電容板的測試覆蓋率不足。

2、自電容式觸控芯片的測試誤差較大。自電容式觸控芯片測試時，利用在觸控芯片不同的通道之間構(gòu)建不同的固定數(shù)值的接地電容來模擬自電容變化，但該固定數(shù)值中加入了通道之間的偏差，因此測試誤差較大。

3、對自電容式觸控芯片的測試全面性、準確性較差。自電容式觸控芯片測試時，測試不同自電容檔位下的信號量變化是否符合預(yù)期來評估自電容變化時的電路性能不夠全面和準確，因為第一，測試檔位是有限的；第二，測試信號量的變化摻雜了芯片生產(chǎn)制造差異、測試工具偏差所帶來的數(shù)值偏移。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)，旨在使矩陣電容板能同時支持互電容式觸控芯片和自電容式觸控芯片的測試，提升矩陣電容板的測試覆蓋率。

本發(fā)明第一方面提供一種基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)，所述觸控芯片測試系統(tǒng)包括矩陣電容板、配置文件獲取模塊、測試鏈路模擬模塊以及測試模塊；

所述矩陣電容板在測試時被控制與待測觸控芯片連接；

所述配置文件獲取模塊用于獲取與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件；所述配置文件中包含有待測觸控芯片的類型信息；

所述測試鏈路模擬模塊與待測觸控芯片連接，用于根據(jù)所述待測觸控芯片的類型信息控制待測觸控芯片與矩陣電容板之間形成相應(yīng)的有效電路結(jié)構(gòu)類型，從而使矩陣電容板與待測觸控芯片共同模擬出測試所需的自電容鏈路或互電容鏈路；

所述測試模塊內(nèi)置有測試程序，用于將所述配置文件加載至所述測試程序，然后在模擬出的自電容鏈路或互電容鏈路上運行加載了配置文件的測試程序以對待測觸控芯片進行測試。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述矩陣電容板包括一pcb板，所述pcb板上設(shè)有一電容矩陣；所述電容矩陣的每一行均具有第一信號端子，每一列均具有第二信號端子；在所述電容矩陣中，每一行的所有電容的第一端均連接至該行所對應(yīng)的第一信號端子，每一列的所有電容的第二端均連接至該列所對應(yīng)的第二信號端子；其中，所述第一信號端子與第二信號端子中的一個與待測觸控芯片的信號輸入引腳對應(yīng)連接，另一個與待測觸控芯片的信號輸出引腳對應(yīng)連接；

所述待測觸控芯片包括第一信號發(fā)生電路、第二信號發(fā)生電路、第一信號接收電路、第二信號接收電路、與待測觸控芯片的信號輸出引腳一一對應(yīng)的若 干輸出開關(guān)單元、與待測觸控芯片的信號輸入引腳一一對應(yīng)的若干輸入開關(guān)單元；其中每個輸出開關(guān)單元均包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)，每個輸入開關(guān)單元均包括第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)；

其中，所述第一信號發(fā)生電路通過每個第一開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，所述第一信號接收電路通過每個第二開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，待測觸控芯片的各信號輸出引腳還通過對應(yīng)的所述第三開關(guān)接地；所述第二信號發(fā)生電路通過每個第四開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，所述第二信號接收電路通過每個第五開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，待測觸控芯片的各信號輸出引腳還通過對應(yīng)的所述第六開關(guān)接地。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，所述測試鏈路模擬模塊用于控制需要測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)斷開，控制需要測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開；

當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，所述測試鏈路模擬模塊用于在第一測試階段控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)閉合、第三開關(guān)斷開，控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)斷開、第六開關(guān)閉合或斷開；還用于在第二測試階段控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開，控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)閉合或斷開；其中，第三開關(guān)、第六開關(guān)的閉合或斷開用于決定模擬出的自電容鏈路的電容值。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，所述測試鏈路模擬模塊還用于控制無需測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)均斷開；控制無需測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)均斷開。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述測試模塊包 括第一測試子模塊和第二測試子模塊；

所述第一測試子模塊用于當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第一檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格；

所述第二測試子模塊用于當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第二檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，所述測試模塊還包括一穩(wěn)定度判斷子模塊，用于在對待測觸控芯片進行多次測試時，將多次測試結(jié)果分成至少兩個組次，判斷每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和的接近程度，若接近程度在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則判定待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度合格，否則待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度不合格；

其中，每一組次包括多次測試結(jié)果，且在每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和相同。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述電容矩陣中各電容的電容值為1.5pf或1pf。

本發(fā)明第二方面提供一種基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)的測試方法，所述矩陣電容板在測試時被控制與待測觸控芯片連接；所述測試方法包括下述步驟：

配置文件獲取步驟：獲取與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件；所述配置文件中包含有待測觸控芯片的類型信息；

測試鏈路模擬步驟：根據(jù)所述待測觸控芯片的類型信息控制待測觸控芯片與矩陣電容板之間形成相應(yīng)的有效電路結(jié)構(gòu)類型，從而使矩陣電容板與待測觸控芯片共同模擬出測試所需的自電容鏈路或互電容鏈路；

測試步驟：將所述配置文件加載至所述測試程序，然后在模擬出的自電容鏈路或互電容鏈路上運行所述加載了配置文件的測試程序以對待測觸控芯片進行測試。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中：

所述矩陣電容板包括一pcb板，所述pcb板上設(shè)有一電容矩陣；所述電容矩陣的每一行均具有第一信號端子，每一列均具有第二信號端子；在所述電容矩陣中，每一行的所有電容的第一端均連接至該行所對應(yīng)的第一信號端子，每一列的所有電容的第二端均連接至該行所對應(yīng)的第二信號端子；其中，所述第一信號端子與第二信號端子中的一個與待測觸控芯片的信號輸入引腳對應(yīng)連接，另一個與待測觸控芯片的信號輸出引腳對應(yīng)連接；

所述待測觸控芯片包括第一信號發(fā)生電路、第二信號發(fā)生電路、第一信號接收電路、第二信號接收電路、與待測觸控芯片的信號輸出引腳一一對應(yīng)的若干輸出開關(guān)單元、與待測觸控芯片的信號輸入引腳一一對應(yīng)的若干輸入開關(guān)單元；其中每個輸出開關(guān)單元均包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)，每個輸入開關(guān)單元均包括第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)；

其中，所述第一信號發(fā)生電路通過每個第一開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，所述第一信號接收電路通過每個第二開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸出引腳，待測觸控芯片的各信號輸出引腳還通過對應(yīng)的所述第三開關(guān)接地；所述第二信號發(fā)生電路通過每個第四開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸入引腳，所述第二信號接收電路通過每個第五開關(guān)連接對應(yīng)的信號輸入引腳，待測觸控芯片的各信號輸入引腳還通過對應(yīng)的所述第六開關(guān)接地。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述測試鏈路模擬 步驟具體包括：

互電容鏈路模擬步驟：控制需要測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)斷開，控制需要測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開；

自電容鏈路模擬步驟：在第一測試階段控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)閉合、第三開關(guān)斷開，控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)斷開、第六開關(guān)閉合或斷開；在第二測試階段控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開，控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)閉合或斷開；其中，第三開關(guān)、第六開關(guān)的閉合或斷開用于決定模擬出的自電容鏈路的電容值。

結(jié)合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，所述互電容鏈路模擬步驟中，還包括：控制無需測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)均斷開；控制無需測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)均斷開。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第二種可能實現(xiàn)方式中，所述測試步驟包括：

當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第一檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格；

當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第二檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格。

結(jié)合第二方面第二種可能的實現(xiàn)方式，所述測試步驟還包括：

在對待測觸控芯片進行多次測試時，將多次測試結(jié)果分成至少兩個組次， 判斷每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和的接近程度，若接近程度在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則判定待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度合格，否則待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度不合格；

其中，每一組次包括多次測試結(jié)果，且在每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和相同。

從上述本發(fā)明實施例可知，本發(fā)明根據(jù)待測觸控芯片的類型，可控制待測觸控芯片與所述矩陣電容板形成相應(yīng)的有效電路結(jié)構(gòu)類型，即，當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，可使矩陣電容板與待測觸控芯片共同模擬出互電容鏈路，而當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，矩陣電容板與待測觸控芯片共同模擬出自電容鏈路，從而可以在矩陣電容板的基礎(chǔ)上同時實現(xiàn)了互電容式觸控芯片和自電容式觸控芯片的測試，提升矩陣電容板的測試覆蓋率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)的架構(gòu)原理圖；

圖2為圖1中矩陣電容板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中待測觸控芯片各信號輸出引腳的連接示意圖；

圖4為圖1中待測觸控芯片各信號輸入引腳的連接示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的自電容信號鏈路的等效模型圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)的測試方 法的實現(xiàn)流程圖。

具體實施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)的架構(gòu)原理，參照圖1，本發(fā)明實施例所提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)包括矩陣電容板1、配置文件獲取模塊2、測試鏈路模擬模塊3以及測試模塊4。其中，矩陣電容板1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，矩陣電容板1包括一pcb板，該pcb板上設(shè)有一電容矩陣，電容矩陣的每一行均具有第一信號端子(rx0、rx1、rx2、rx3、rx4…)，每一列均具有第二信號端子(tx0、tx1、tx2、tx3、tx4…)。在該電容矩陣中，每一行的所有電容c的第一端a均連接至該行所對應(yīng)的第一信號端子(rx0、rx1、rx2、rx3、rx4…)，每一列的所有電容c的第二端b均連接至該列所對應(yīng)的第二信號端子(tx0、tx1、tx2、tx3、tx4…)。

本發(fā)明實施例中，矩陣電容板1中的各電容的電容值一般取1.5pf或者1pf，各電容的電容值可以一致，即，全部為1.5pf或者全部為1pf。也可以部分為1.5pf、另一部分為1pf。各電容采用封裝尺寸為0402或0201的高精密電容來減小寄生參數(shù)的影響，同時，這種封裝尺寸較小的電容也有利于矩陣電容板1的體積得以減小。

上述第一信號端子(rx0、rx1、rx2、rx3、rx4…)與第二信號端子(tx0、tx1、tx2、tx3、tx4…)中的一個與待測觸控芯片的信號輸入引腳對應(yīng)連接，另一個與待測觸控芯片的信號輸出引腳對應(yīng)連接，也就是說，具體可以是第一信號端子(rx0、rx1、rx2、rx3、rx4…)與待測觸控芯片的信號輸入引腳對 應(yīng)連接，而第二信號端子(tx0、tx1、tx2、tx3、tx4…)與待測觸控芯片的信號輸出引腳對應(yīng)連接；也可以是第一信號端子(rx0、rx1、rx2、rx3、rx4…)與待測觸控芯片的信號輸出引腳對應(yīng)連接，而第二信號端子(tx0、tx1、tx2、tx3、tx4…)與待測觸控芯片的信號輸入引腳對應(yīng)連接。

配置文件獲取模塊2用于獲取與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件，該配置文件中包含有待測觸控芯片的類型信息，例如，自電容式觸控芯片或互電容式觸控芯片。作為本發(fā)明的一個實施例，與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件可以在每次測試之前由測試人員輸入，若當(dāng)前測試的觸控芯片類型與上次測試過的觸控芯片類型相同，則不需要再次輸入配置文件。作為本發(fā)明的又一個實施例，也可以預(yù)先備份所有類型的配置文件，在進行測試時由測試人員直接從中選擇本次需要使用的配置文件，例如，提供一份包含所有配置文件信息的清單供測試人員選擇，該配置文件清單中可包含“自電容測試用配置文件”、“互電容測試用配置文件”等選項，然后根據(jù)測試人員所選的配置文件選項名調(diào)用對應(yīng)的配置文件內(nèi)容。

測試鏈路模擬模塊3與待測觸控芯片連接，用于根據(jù)待測觸控芯片的類型信息(即自電容式或互電容式)來控制待測觸控芯片與矩陣電容板1形成相應(yīng)的有效電路結(jié)構(gòu)類型(即自電容鏈路或互電容鏈路)，從而使矩陣電容板1與待測觸控芯片共同模擬出測試所需的自電容鏈路或互電容鏈路。矩陣電容板1與待測觸控芯片共同模擬出互電容鏈路或自電容鏈路之后，就構(gòu)建出待測觸控芯片運行一些功能的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上即可進行觸控芯片的測試，來判斷觸控芯片是否符合相關(guān)標準。

如上文所述，待測觸控芯片可能為互電容式，也可能為自電容式。無論是互電容式觸控芯片還是自電容式觸控芯片，內(nèi)部均設(shè)計有正常工作所需的信號發(fā)生電路、信號接收電路和必要的開關(guān)元件等，本發(fā)明在對待測觸控芯片進行測試時，需要復(fù)用此類電路和開關(guān)元件。下文對測試時需復(fù)用的待測觸控芯片的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)作簡單描述。

首先，請參照圖3示出的待測觸控芯片各信號輸出引腳的連接關(guān)系。待測觸控芯片包括第一信號發(fā)生電路31、第一信號接收電路32、與待測觸控芯片的信號輸出引腳1-n一一對應(yīng)的若干輸出開關(guān)單元331-333n，其中每個輸出開關(guān)單元均包括第一開關(guān)k1、第二開關(guān)k2、第三開關(guān)k3，并且每個輸出開關(guān)單元的第一開關(guān)k1、第二開關(guān)k2、第三開關(guān)k3均可單獨控制。第一信號發(fā)生電路31通過每個第一開關(guān)k1連接對應(yīng)的信號輸出引腳，第一信號接收電路32通過每個第二開關(guān)k2連接對應(yīng)的信號輸出引腳，待測觸控芯片的各信號輸出引腳1-n還通過各自對應(yīng)的所述第三開關(guān)k3接地。

其次，請參照圖4示出的待測觸控芯片各信號輸入引腳的連接關(guān)系。待測觸控芯片包括第二信號發(fā)生電路41、第二信號接收電路42、與待測觸控芯片的信號輸入引腳1-n一一對應(yīng)的若干輸出開關(guān)單元431-433n，其中每個輸入開關(guān)單元均包括第四開關(guān)k4、第五開關(guān)k5、第六開關(guān)k6，同理，每個輸入開關(guān)單元的第四開關(guān)k4、第五開關(guān)k5、第六開關(guān)k6也可單獨控制。第二信號發(fā)生電路41通過每個第四開關(guān)k4連接對應(yīng)的信號輸入引腳，第二信號接收電路42通過每個第五開關(guān)k5連接對應(yīng)的信號輸入引腳，待測觸控芯片的各信號輸入引腳還通過對應(yīng)的所述第六開關(guān)k6接地。

從圖3和圖4可以看出，待測觸控芯片的信號輸出引腳和信號輸入引腳的電路連接拓撲是相同的，測試時，測試鏈路模擬模塊2根據(jù)待測觸控芯片的類型來控制部分上述各開關(guān)的狀態(tài)，從而控制各信號輸入引腳和信號輸出引腳是否有信號輸入/輸出。

當(dāng)待測觸控芯片為互電容式時，測試鏈路模擬模塊2用于控制需要測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)k1閉合、第二開關(guān)k2斷開、第三開關(guān)k3斷開(對地浮空)，控制需要測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)k4斷開、第五開關(guān)k5閉合、第六開關(guān)k6斷開(對地浮空)，而對于無需測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和無需測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)，均在測試鏈路模擬模塊2的控制下斷開。此時，矩陣電容 板1中的各電容模擬了互電容式觸摸屏中的信號輸出端與信號輸入端之間的互電容，并且由于每一個信號輸出引腳與所有的信號輸入引腳之間都有互電容存在，因此此時的與互電容式觸摸屏模型吻合度是很高的。

當(dāng)待測觸控芯片為自電容式時，為在矩陣電容板中模擬自電容工作模式，需分為兩個測試階段進行測試，測試鏈路模擬模塊2用于在第一測試階段控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)k1閉合、第二開關(guān)k2閉合、第三開關(guān)k3斷開，控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)k4斷開、第五開關(guān)k5斷開、第六開關(guān)k6閉合或斷開；還用于在第二測試階段控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)k4閉合、第五開關(guān)k5閉合、第六開關(guān)k6斷開，控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)k1斷開、第二開關(guān)k2斷開、第三開關(guān)k3閉合或斷開。

例如，將rx組線路和tx組線路分成兩組分開進行測試(將待測觸控芯片的信號輸出引腳線路命名為tx組線路，以與矩陣電容板1中的第二信號端子tx0、tx1、tx2、tx3、tx4等對應(yīng)，將信號輸入引腳線路命名為rx組線路，以與矩陣電容板1中的第一信號端子rx0、rx1、rx2、rx3、rx4等對應(yīng))。tx組測試時，所有的tx組線路一起處于信號輸出和接收狀態(tài)(k1和k2閉合，k3斷開)，而rx組中的線路可控制為處于接地或完全浮空(k4和k5斷開，而k6可根據(jù)需要閉合或斷開)，此時tx組線路中的自電容取決于rx組中的線路接地的數(shù)量和單個電容的電容值，通過改變rx組中線路接地的數(shù)量即可改變tx組線路的自電容，這可以很好地模擬自電容式觸摸屏在受到手指觸摸下自電容值的改變。由于信號輸出引腳連接圖和信號輸入引腳連接圖的拓撲結(jié)構(gòu)是一樣的，因此rx組的測試可以采用和tx組測試一樣的測試方法。由此可見，矩陣電容板1在自電容測試時的工作方式與實際自電容式觸摸屏的工作方式吻合度也非常高。

測試模塊4包括第一測試子模塊和第二測試子模塊，其中，第一測試子模塊用于當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測 試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第一檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格。第二測試子模塊用于當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第二檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格。

例如，矩陣電路板第i行、第j列處的電容在測試互電容式觸控芯片和自電容式觸控芯片時的檢測數(shù)據(jù)分別為dij1、dij2，該處電容對應(yīng)的第一檢測閾值分別為dth1、第二檢測閾值為dth2。判斷時直接將檢測數(shù)據(jù)dij1和第一檢測閾值dth1比較、將檢測數(shù)據(jù)dij2和第二檢測閾值dth2比較即可。

從上述實施例可以看出，本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)在矩陣電容板1中同時能實現(xiàn)互電容和自電容兩類測試，比單純進行互電容測試提高了測試覆蓋率，且裝置簡單，并且互電容測試和自電容測試下的芯片工作環(huán)境與在電容屏下的真實工作環(huán)境吻合度高，測試準確度高。

進一步地，如上文所述，自電容式觸控芯片測試時是通過改變接地電容(通過第三開關(guān)k3、第六開關(guān)k6閉合來實現(xiàn))的數(shù)量來模擬自電容式觸摸屏在受到手指觸摸下自電容值的改變，這樣，由于自電容式觸控芯片生產(chǎn)制造的差異、測試工具的偏差所帶來的數(shù)值偏移的影響，當(dāng)每次測試選擇不同位置的第三開關(guān)k3和第六開關(guān)k6接地時，即便每次接地電容的數(shù)量相同，也有可能每次的測試結(jié)果也有所不同，對測試的準確性有所影響。為消除這一影響，避免測試結(jié)果受模擬出的自電容鏈路的影響，需要進一步判斷模擬出的自電容鏈路的穩(wěn)定度，以提升測試準確性。

基于上述考慮，測試模塊4還包括一穩(wěn)定度判斷子模塊，用于在對待測觸控芯片進行多次測試時，將多次測試結(jié)果分成至少兩個組次，判斷每一組次中 各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和的接近程度，若接近程度在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則判定待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度合格，否則待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度不合格；

其中，每一組次包括多次測試結(jié)果，且在每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和相同。

下文對上述穩(wěn)定度測試的原理進行說明。該原理為：利用規(guī)律“相同檔位數(shù)的自電容在數(shù)值的和相同的情況下，所產(chǎn)生的信號量數(shù)值的倒數(shù)的和也相同”所產(chǎn)生的應(yīng)用方法可以準確地評估自電容電路的穩(wěn)定度，其中，相同檔位即指上文所說的測試次數(shù)。該規(guī)律成立的條件只需要構(gòu)建相同檔位數(shù)的自電容數(shù)值的總和相同即可，在條件成立的情況下，即可觀察自電容變化時實際電路的表現(xiàn)和理想電路模型的相符度。利用該規(guī)律所產(chǎn)生的應(yīng)用方法，可以不用去構(gòu)建具體某個檔位自電容的精確容值(這可以消除模擬出的自電容鏈路中自電容值的偏差影響)、也可以不用去關(guān)注信號發(fā)生電路內(nèi)阻及串接電阻大小的影響，這樣就可以解決純粹卡控信號量的方法不好評估自電容變化時電路穩(wěn)定度的問題。

現(xiàn)對規(guī)律“相同檔位數(shù)的自電容在數(shù)值的和相同的情況下，所產(chǎn)生的信號量數(shù)值的倒數(shù)的和也相同”進行證明。參照圖5，在圖5示出的自電容信號鏈路等效模型中，s1表示源端輸出信號，r表示等效分壓和限流電阻，c表示芯片某條線路對地電容(即自電容)，它會隨著手指按壓而進行變化，buf表示輸入高阻抗而輸出低阻抗的驅(qū)動電路。自電容的原始值將取決于s2信號的大小，而s2信號在s1確定的情況下將取決于r和c的電抗比。

接下來推導(dǎo)規(guī)律“相同檔位數(shù)的自電容在數(shù)值的和相同的情況下，所產(chǎn)生的信號量數(shù)值的倒數(shù)的和也相同”，如下，設(shè)有n個檔位的電容，其中一組的電容值為c1、c2、…cn，另一組的電容值為cn+1、cn+2、…c2n，其中c1+c2+… +cn＝cn+1+cn+2+…+c2n，根據(jù)電容電抗公式：

其中，z表示電抗；j為虛數(shù)單位，-1的平方根；w表示通過電容的信號角頻率；c表示電容值?？傻茫?/p>

由圖(2)自電容信號鏈路等效模型圖可知s1和s2的關(guān)系為：

設(shè)c1、c2、…、cn，cn+1、cn+2、…、c2n對應(yīng)在s2節(jié)點的信號為結(jié)合等式(2)和等式(3)可得：

規(guī)律得到證明。

例如，設(shè)tx組的線路數(shù)量為m，rx組的線路數(shù)量為n(實際觸控ic的m>4，n>4)。檢測數(shù)據(jù)與信號s2的大小呈線性比例關(guān)系，并取名叫rawdata，因此rawdata的變化即可以反映s2的變化。下面的方法為本文的重點，意在評估方法中消除電阻r和電容c本身偏差的影響，同時又能很好地反映在自電容c變化時整個自電容電路的穩(wěn)定性。

設(shè)矩陣電容板中單個電容的電容值為c，考慮進每個電容的偏差進去，則rx組接地電容的數(shù)值分別設(shè)為c1、c2、c3...cn；設(shè)需要進行測試的電容變化的檔位數(shù)為k，為了說明此方法，不失一般性，可設(shè)k＝5。

為了保證檔位分布的均勻性，可將接地電容的數(shù)目分別設(shè)為：0、n/4、2n/4、n–n/4，n(n為rx組線路數(shù)量，n>4，除法結(jié)果取整)，同時為了構(gòu)建接下 來的測試方法，還需加1次(n–2n/4)個接地電容的測試。

具體自電容測試時的接地電容分配方案如下表(以rx組進行說明，tx組的方法一樣)：

表(1)

由以上電容分配方案可知，cg1+cg2＝cg3+cg4＝cg5+cg6(5)，由規(guī)律“相同檔位數(shù)的自電容在數(shù)值的和相同的情況下，所產(chǎn)生的信號量數(shù)值的倒數(shù)的和也相同”可得如下等式組：

而又因圖5自電容信號鏈路等效模型圖中rawdata(rawdata為觸控芯片根據(jù)接收到的信號強度s2計算出來的一個數(shù)值，該數(shù)值與信號強度s2呈線性比例關(guān)系，可稱之為原始值。)與s2信號呈線性比例關(guān)系，可以推出等式組(7)和等式組(8)：

設(shè)比例系數(shù)h1和h2為：

理想情況下，h1＝1，h2＝1。

由此可見，用接地電容分配方案構(gòu)建的等式組(7)和等式組(8)評估自電容變化時整個電路的穩(wěn)定度與r和c的具體數(shù)值無關(guān)，從而消除了芯片電阻r和外部測試電容c本身的偏差影響。

根據(jù)接地電容分配方案中接地電容的個數(shù)可得等式(9)：

rawdata6>rawdata1>rawdata3>rawdata2>rawdata5(9)

在實際應(yīng)用中，往往先卡控(在芯片測試中，需要根據(jù)測試參數(shù)是否滿足該參數(shù)的是否符合規(guī)格來判斷芯片是否通過，此過程稱之為卡控)最小值rawdata5是否在原始值spec范圍內(nèi)，然后判斷等式(9)是否成立，等式(9)不成立的芯片將直接判為ng片，然后判斷rawdata6、rawdata1、rawdata3、rawdata2、rawdata5之間的差值是否在原始值變化spec卡控范圍內(nèi)，最后根據(jù)等式組(8)計算比例系數(shù)h1和h2，觀察h1和h2與理想值1的接近程度來快速準確地評估自電容變化時自電容鏈路的穩(wěn)定度。

可以看出，通過在測試不同自電容檔位下的信號量變化是否符合預(yù)期的基礎(chǔ)上，通過比較不同自電容檔位下產(chǎn)生的信號量數(shù)值與理想自電容模型中蘊含的規(guī)律的相符度，以評估自電容變化時自電容驅(qū)動電路(信號源與內(nèi)阻)的穩(wěn)定度，這消除了觸控芯片生產(chǎn)制造差異、測試工具偏差所帶來的數(shù)值偏移的影響，自電容測試更準確。

圖6示出了本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)的測 試方法的實現(xiàn)流程，詳述如下。

步驟s61，本步驟的作用為配置文件的獲?。韩@取與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件。

在硬件上，觸控芯片的測試需要與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的測試鏈路來支持，如自電容式觸控芯片需要自電容鏈路，互電容式觸控芯片需要互電容鏈路。在軟件上，測試程序需要加載與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件，該配置文件包含了待測觸控芯片的類型等相關(guān)信息。當(dāng)硬件條件和軟件條件都具備，通過在對應(yīng)的測試鏈路上運行加載了配置文件的測試程序，即可開始進行測試。

作為本發(fā)明的一個實施例，與待測觸控芯片的類型相對應(yīng)的配置文件可以在每次測試之前由測試人員輸入，若當(dāng)前測試的觸控芯片類型與上次測試過的觸控芯片類型相同，則不需要再次輸入配置文件。

作為本發(fā)明的又一個實施例，也可以預(yù)先備份所有類型的配置文件，在進行測試時由測試人員直接從中選擇本次需要使用的配置文件，例如，提供一份包含所有配置文件信息的清單供測試人員選擇，該配置文件清單中可包含“自電容測試用配置文件”、“互電容測試用配置文件”等選項，然后根據(jù)測試人員所選的配置文件選項名調(diào)用對應(yīng)的配置文件內(nèi)容。

步驟s62，本步驟的作用為測試鏈路的模擬：根據(jù)獲取的配置文件來控制待測觸控芯片與矩陣電容板形成相應(yīng)的有效電路結(jié)構(gòu)類型，從而使矩陣電容板與待測觸控芯片共同模擬出測試所需的自電容鏈路或互電容鏈路。

如上文所述，配置文件包含了待測觸控芯片的類型等相關(guān)信息，因此，可以根據(jù)配置文件中的相關(guān)信息來確定當(dāng)前是需要形成自電容鏈路還是互電容鏈路供測試使用。其中，形成的自電容鏈路或互電容鏈路需矩陣電容板與待測觸控芯片共同參與完成，具體如上文所示，此處不再贅述。

步驟s63，本步驟的作用為對觸控芯片的測試：測試程序加載獲取的配置文 件，然后在模擬出的自電容鏈路或互電容鏈路上運行所述加載了配置文件的測試程序以對待測觸控芯片進行測試。

進一步地，步驟s62具體包括：互電容鏈路模擬步驟和自電容鏈路模擬步驟。其中，互電容鏈路模擬步驟為：控制需要測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)斷開，控制需要測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開。自電容鏈路模擬步驟為：在第一測試階段控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)閉合、第三開關(guān)斷開，控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)斷開、第五開關(guān)斷開、第六開關(guān)閉合或斷開；在第二測試階段控制各個輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開，控制各個輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)斷開、第三開關(guān)閉合或斷開；其中，第三開關(guān)、第六開關(guān)的閉合或斷開用于決定模擬出的自電容鏈路的電容值。

更進一步地，步驟s62還包括：控制無需測試的輸出開關(guān)單元中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)均斷開；控制無需測試的輸入開關(guān)單元中的第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)均斷開。

進一步地，步驟s63包括：當(dāng)待測觸控芯片為互電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第一檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格；當(dāng)待測觸控芯片為自電容式觸控芯片時，判斷對所述矩陣電容板上需測試位置的電容的檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)的第二檢測閾值范圍，若滿足，則判定待測觸控芯片中與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試合格，否則判定與該測試位置對應(yīng)的部分的功能測試不合格。

更進一步地，步驟s53還包括：在對待測觸控芯片進行多次測試時，將多次測試結(jié)果分成至少兩個組次，判斷每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的檢測 數(shù)據(jù)的倒數(shù)之和的接近程度，若接近程度在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，則判定待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度合格，否則待測芯片的自電容鏈路的穩(wěn)定程度不合格；其中，每一組次包括多次測試結(jié)果，且在每一組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和與其他組次中各次測試時模擬出的自電容鏈路的電容值之和相同。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)在矩陣電容板這一簡單的裝置中同時能實現(xiàn)互電容和自電容兩類測試，提高的矩陣電容板的測試覆蓋率，還可以在測試不同自電容檔位下的信號量變化是否符合預(yù)期的基礎(chǔ)上，通過比較不同自電容檔位下產(chǎn)生的信號量數(shù)值與理想自電容模型中蘊含的規(guī)律的相符度，以評估自電容變化時自電容驅(qū)動電路(信號源與內(nèi)阻)的穩(wěn)定度，這消除了芯片生產(chǎn)制造差異、測試工具偏差所帶來的數(shù)值偏移的影響，自電容測試更準確。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個模塊單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。

所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或 部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡便描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時進行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定都是本發(fā)明所必須的。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其它實施例的相關(guān)描述。

以上為對本發(fā)明所提供的基于矩陣電容板的觸控芯片測試系統(tǒng)及其測試方法的描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。