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ICT在线测验基本原理

1慨述1.1定义在线测试,ICT,In-CircuitTest,是通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查生产制造缺陷及元器…

  1 慨述

  1.1 界说

  在线测验ICT,In-Circuit Test,是经过对在线元器材的电功用及电气衔接进行测验来查看出产制作缺点及元器材不良的一种规范测验手法。它首要查看在线的单个元器材以及各电路网络的开、短路情况,具有操作简略、便利敏捷、毛病定位准确等特色。

  飞针ICT根本只进行静态的测验,长处是不需制作夹具,程序开发时刻短。

  针床式ICT可进行模仿器材功用和数字器材逻辑功用测验,毛病覆盖率高,但对每种单板需制作专用的针床夹具,夹具制作和程序开发周期长。

  1.2 ICT的规划及特色

  查看制成板上在线元器材的电气功用和电路网络的衔接情况。能够定量地对电阻、电容、电感、晶振等器材进行丈量,对二极管、三极管、光藕、变压器、继电器、运算放大器电源模块等进行功用测验,对中小规划的集成电路进行功用测验,如一切74系列、Memory 类、常用驱动类、沟通类等IC

  它经过直接对在线器材电气功用的测验来发现制作工艺的缺点和元器材的不良。元件类可查看出元件值的超差、失效或损坏,Memory类的程序过错等。对工艺类可发现如焊锡短路,元件插错、插反、漏装,管脚翘起、虚焊,PCB短路、断线等毛病。

  测验的毛病直接定位在详细的元件、器材管脚、网络点上,毛病定位准确。对毛病的修理不需较多专业知识。选用程序操控的自动化测验,操作简略,测验便利敏捷,单板的测验时刻一般在几秒至几十秒。

  1。3含义

  在线测验通常是出产中第一道测验工序,能及时反响出产制作情况,利于工艺改善和进步。ICT测验过的毛病板,因毛病定位准,修理便利,可大幅进步出产功率和削减修理本钱。因其测验项目详细,是现代化大出产质量确保的重要测验手法之一。

  ICT测验理论做一些简略介绍

  1根本测验办法

  1.1模仿器材测验

  运用运算放大器进行测验。由“A”点“虚地”的概念有:

  ∵Ix = Iref

  ∴Rx = Vs/ V0*Rref

  Vs、Rref分别为鼓励信号源、仪器核算电阻。丈量出V0,则Rx可求出。

  若待测Rx为电容、电感,则Vs沟通信号源,Rx为阻抗办法,相同可求出C或L。

  1.2 阻隔(Guarding)

  上面的测验办法是针对独立的器材,而实践电路上器材相互衔接、相互影响,使Ix笽ref,测验时有必要加以阻隔(Guarding)。阻隔是在线测验的根本技能。

  在上电路中,因R1、R2的衔接分流,使Ix笽ref ,Rx = Vs/ V0*Rref等式不成立。测验时,只要使G与F点同电位,R2中无电流流过,依然有Ix=Iref,Rx的等式不变。将G点接地,因F点虚地,两点电位持平,则可完结阻隔。实践实用时,经过一个阻隔运算放大器使G与F等电位。ICT测验仪可供给很多个阻隔点,消除外围电路对测验的影响。

  1.2 IC的测验

  对数字IC,选用Vector(向量)测验。向量测验相似于真值表丈量,鼓励输入向量,丈量输出向量,经过实践逻辑功用测验判别器材的好坏。

  如:与非门的测验

  对模仿IC的测验,可根据IC实践功用鼓励电压、电流,丈量对应输出,当作功用块测验。

  2 非向量测验

  跟着现代制作技能的开展,超大规划集成电路的运用,编写器材的向量测验程序常常花费很多的时刻,如80386的测验程序需花费一位娴熟编程人员近半年的时刻。SMT器材的很多运用,使器材引脚开路的毛病现象变得愈加杰出。为此各公司非向量测验技能,Teradyne推出MultiScan;GenRad推出的Xpress非向量测验技能。

  2.1 DeltaScan模仿结测验技能

  DeltaScan运用简直一切数字器材管脚和绝大多数混合信号器材引脚都有的静电放电维护或寄生二极管,对被测器材的独立引脚对进行简略的直流电流测验。当某块板的电源被切断后,器材上任何两个管脚的等效电路如下图中所示。

  1 在管脚A加一对地的负电压,电流Ia流过管脚A之正向偏压二极管。丈量流过管脚A的电流Ia。

  2 坚持管脚A的电压,在管脚B加一较高负电压,电流Ib流过管脚B之正向偏压二极管。因为从管脚A和管脚B至接地之一起基片电阻内的电流共享,电流Ia会削减。

  3 再次丈量流过管脚A的电流Ia。假如当电压被加到管脚B时Ia没有改变(delta),则必定存在衔接问题。

  DeltaScan软件归纳从该器材上许多或许的管脚对得到的测验成果,然后得出准确的毛病诊断。信号管脚、电源和接地管脚、基片都参加DeltaScan测验,这就意味着除管脚脱开之外,DeltaScan也能够检测出器材缺失、插反、焊线脱开等制作毛病。

  GenRad类式的测验称Junction Xpress。其相同运用IC内的二极管特性,仅仅测验是经过丈量二极管的频谱特性(二次谐波)来完结的。

  DeltaScan技能不需附加夹具硬件,成为首推技能。

  2.2 FrameScan电容藕合测验

  FrameScan运用电容藕合勘探管脚的脱开。每个器材上面有一个电容性探头,在某个管脚鼓励信号,电容性探头拾取信号。如图所示:

  1 夹具上的多路开关板挑选某个器材上的电容性探头。

  2 测验仪内的模仿测验板(ATB)顺次向每个被测管脚宣布沟通信号。

  3 电容性探头收集并缓冲被测管脚上的沟通信号。

  4 ATB丈量电容性探头拾取的沟通信号。假如某个管脚与电路板的衔接是正确的,就会测到信号;假如该管脚脱开,则不会有信号。

  GenRad类式的技能称Open Xpress。原理相似。

  此技能夹具需求传感器和其他硬件,测验本钱稍高。

  3 Boundary-Scan鸿沟扫描技能

  ICT测验仪要求每一个电路节点至少有一个测验点。但跟着器材集成度增高,功用越来越强,封装越来越小,SMT元件的增多,多层板的运用,PCB板元件密度的增大,要在每一个节点放一根探针变得很困难,为添加测验点,使制作费用增高;一起为开发一个功用强大器材的测验库变得困难,开发周期延伸。为此,联合测验安排(JTAG)公布了IEEE1149.1测验规范。

  IEEE1149.1界说了一个扫描器材的几个重要特性。首要界说了组成测验拜访端口(TAP)的四(五〕个管脚:TDI、TDO、TCK、TMS,(TRST)。测验办法挑选(TMS)用来加载操控信息;其次界说了由TAP操控器支撑的几种不同测验形式,首要有外测验(EXTEST)、内测验(INTEST)、运转测验(RUNTEST);最终提出了鸿沟扫描言语(Boundary Scan Description Language),BSDL言语描绘扫描器材的重要信息,它界说管脚为输入、输出和双向类型,界说了TAP的形式和指令集。

  具有鸿沟扫描的器材的每个引脚都和一个串行移位寄存器(SSR)的单元相接,称为扫描单元,扫描单元连在一起构成一个移位寄存器链,用来操控和检测器材引脚。其特定的四个管脚用来完结测验使命。

  将多个扫描器材的扫描链经过他们的TAP连在一起就构成一个接连的鸿沟寄存器链,在链头加TAP信号就可操控和检测一切与链相连器材的管脚。这样的虚拟触摸替代了针床夹具对器材每个管脚的物理触摸,虚拟拜访替代实践物理拜访,去掉很多的占用PCB板空间的测验焊盘,削减了PCB和夹具的制作费用。

  作为一种测验战略,在对PCB板进行可测性规划时,可运用专门软件剖析电路网点和具扫描功用的器材,决议怎样有效地放有限数量的测验点,而又不减低测验覆盖率,最经济的削减测验点和测验针。

  鸿沟扫描技能处理了无法添加测验点的困难,更重要的是它供给了一种简略并且便利地发生测验图形的办法,运用软件东西能够将BSDL文件转换成测验图形,如Teradyne的Victory,GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。处理编写杂乱测验库的困难。

  用TAP拜访口还可完结对如CPLD、FPGA、Flash Memroy的在线编程(In-System Program或On Board Program)。

  4 Nand-Tree

  Nand-Tree是Inter公司创造的一种可测性规划技能。在我司产品中,现只发现82371芯片内此规划。描绘其规划结构的有一一般程*.TR2的文件,咱们可将此文件转换成测验向量。

  ICT测验要做到毛病定位准、测验安稳,与电路和PCB规划有很大联系。原则上咱们要求每一个电路网络点都有测验点。电路规划要做到各个器材的状况进行阻隔后,可互不影响。对鸿沟扫描、Nand-Tree的规划要装置可测性要求。

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