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ICT測試儀
閱讀�6859時間�2011-06-07 17:05:57

  ICT是In Circuit Tester的縮�,中文名稱為在線測試儀,是一種電路板自動檢測儀�,又稱為靜�(tài)測試儀(因它只輸入很小的電壓或電流來測試,不會損壞電路�)。能夠經(jīng)由量測電路板上所有零�,包括電阻、電�、電�、二極體、電晶體、FET、SCR、LED 和IC�,檢測出電路板�(chǎn)品的各種缺點(diǎn)諸如 : 線路短路、斷�、缺�、錯�、零件不良或裝配不良�, 并明確地指出缺點(diǎn)的所在位�, 幫助使用者確保產(chǎn)品的�(zhì)�, 并提高不良品檢修效率.

測試范圍

  檢查制成板上在線元器件的電氣性能和電路網(wǎng)�(luò)的連接情況。能夠定量地對電�、電容、電�、晶振等器件�(jìn)行測量,對二極管、三極管、光�、變壓器、繼電器、運(yùn)算放大器、電源模塊等�(jìn)行功能測試,對中小規(guī)模的集成電路�(jìn)行功能測�,如所�74系列、Memory �、常用驅(qū)動類、交換類等IC�

  它通過直接對在線器件電氣性能的測試來�(fā)�(xiàn)制造工藝的缺陷和元器件的不良。元件類可檢查出元件值的超差、失效或損壞,Memory類的程序錯誤等。對工藝類可�(fā)�(xiàn)如焊錫短�,元件插錯、插�、漏�,管腳翹�、虛�,PCB短路、斷線等故障�

  測試的故障直接定位在具體的元�、器件管腳、網(wǎng)�(luò)�(diǎn)�,故障定位準(zhǔn)確。對故障的維修不需較多知識。采用程序控制的自動化測�,操作簡單,測試快捷迅�,單板的測試時間一般在幾秒至幾十秒�

理論介紹

  1、基本測試方�

  1.1模擬器件測試

  利用�(yùn)算放大器�(jìn)行測�。由“A”點(diǎn)“虛地”的概念有:

  ∵Ix = Iref

  ∴Rx = Vs/ V0*Rref

  Vs、Rref分別為激勵信號源、儀器計算電�。測量出V0,則Rx可求��

  若待測Rx為電容、電�,則Vs交流信號�,Rx為阻抗形�,同樣可求出C或L�

  1.2 隔離(Guarding�

  上面的測試方法是針對�(dú)立的器件,而實際電路上器件相互連接、相互影�,使Ix笽ref,測試時必須加以隔離(Guarding)。隔離是在線測試的基本技�(shù)�

  在上電路中,因R1、R2的連接分流,使Ix笽ref ,Rx = Vs/ V0*Rref等式不成�。測試時,只要使G與F�(diǎn)同電�,R2中無電流流過,仍然有Ix=Iref,Rx的等式不�。將G�(diǎn)接地,因F�(diǎn)虛地,兩�(diǎn)電位相等,則可實�(xiàn)隔離。實際實用時,通過一個隔離運(yùn)算放大器使G與F等電�。ICT測試儀可提供很多個隔離點(diǎn),消除外圍電路對測試的影��

  1.2 IC的測�

  對數(shù)字IC,采用Vector(向量)測試。向量測試類似于真值表測量,激勵輸入向量,測量輸出向量,通過實際邏輯功能測試判斷器件的好壞�

  �:與非門的測�

  對模擬IC的測�,可根據(jù)IC實際功能激勵電�、電�,測量對�(yīng)輸出,當(dāng)作功能塊測試�

  2、非向量測試

  隨著�(xiàn)代制造技�(shù)的發(fā)展,超大�(guī)模集成電路的使用,編寫器件的向量測試程序�?;ㄙM(fèi)大量的時�,如80386的測試程序需花費(fèi)一位熟練編程人員近半年的時�。SMT器件的大量應(yīng)�,使器件引腳開路的故障現(xiàn)象變得更加突出。為此各公司非向量測試技�(shù),Teradyne推出MultiScan;GenRad推出的Xpress非向量測試技�(shù)�

  2.1 DeltaScan模擬�(jié)測試技�(shù)

  DeltaScan利用幾乎所有數(shù)字器件管腳和絕大多數(shù)混合信號器件引腳都有的靜電放電保�(hù)或寄生二極管,對被測器件的獨(dú)立引腳對�(jìn)行簡單的直流電流測試。當(dāng)某塊板的電源被切斷后,器件上任何兩個管腳的等效電路如下圖中所��

  1 在管腳A加一對地的負(fù)電壓,電流Ia流過管腳A之正向偏壓二極管。測量流過管腳A的電流Ia�

  2 保持管腳A的電�,在管腳B加一較高�(fù)電壓,電流Ib流過管腳B之正向偏壓二極管。由于從管腳A和管腳B至接地之共同基片電阻�(nèi)的電流分�,電流Ia會減��

  3 再次測量流過管腳A的電流Ia。如果當(dāng)電壓被加到管腳B時Ia沒有變化(delta),則一定存在連接問題�

  DeltaScan軟件綜合從該器件上許多可能的管腳對得到的測試�(jié)�,從而得出精確的故障診斷。信號管�、電源和接地管腳、基片都參與DeltaScan測試,這就意味著除管腳脫開之外,DeltaScan也可以檢測出器件缺失、插�、焊線脫開等制造故障�

  GenRad類式的測試稱Junction Xpress。其同樣利用IC�(nèi)的二極管特性,只是測試是通過測量二極管的頻譜特性(二次諧波)來實現(xiàn)��

  DeltaScan技�(shù)不需附加夾具硬件,成為首推技�(shù)�

  2.2 FrameScan電容藕合測試

  FrameScan利用電容藕合探測管腳的脫開。每個器件上面有一個電容性探�,在某個管腳激勵信號,電容性探頭拾取信�。如圖所示:

  1 夾具上的多路開關(guān)板選擇某個器件上的電容性探��

  2 測試儀�(nèi)的模擬測試板(ATB)依次向每個被測管腳發(fā)出交流信��

  3 電容性探頭采集并緩沖被測管腳上的交流信號�

  4 ATB測量電容性探頭拾取的交流信號。如果某個管腳與電路板的連接是正確的,就會測到信�;如果該管腳脫開,則不會有信��

  GenRad類式的技�(shù)稱Open Xpress。原理類��

  此技�(shù)夾具需要傳感器和其他硬�,測試成本稍高�

  3、Boundary-Scan邊界掃描技�(shù)

  ICT測試儀要求每一個電路節(jié)�(diǎn)至少有一個測試點(diǎn)。但隨著器件集成度增高,功能越來越強(qiáng),封裝越來越小,SMT元件的增�,多層板的使用,PCB板元件密度的增大,要在每一個節(jié)�(diǎn)放一根探針變得很困難,為增加測試�(diǎn),使制造費(fèi)用增�;同時為開發(fā)一個功能強(qiáng)大器件的測試庫變得困�,開�(fā)周期延長。為此,�(lián)合測試組織(JTAG)頒布了IEEE1149.1測試�(biāo)�(zhǔn)�

  IEEE1149.1定義了一個掃描器件的幾個重要特�。首先定義了組成測試訪問端口(TAP)的四(五〕個管腳:TDI、TDO、TCK、TMS,(TRST�。測試方式選擇(TMS)用來加載控制信息;其次定義了由TAP控制器支持的幾種不同測試模式,主要有外測試(EXTEST�、內(nèi)測試(INTEST�、運(yùn)行測試(RUNTEST�;提出了邊界掃描語言(Boundary Scan Description Language),BSDL語言描述掃描器件的重要信息,它定義管腳為輸入、輸出和雙向類型,定義了TAP的模式和指令集�

  具有邊界掃描的器件的每個引腳都和一個串行移位寄存器(SSR)的單元相接,稱為掃描單�,掃描單元連在一起構(gòu)成一個移位寄存器�,用來控制和檢測器件引腳。其特定的四個管腳用來完成測試任�(wù)�

  將多個掃描器件的掃描鏈通過他們的TAP連在一起就形成一個連續(xù)的邊界寄存器鏈,在鏈頭加TAP信號就可控制和檢測所有與鏈相連器件的管腳。這樣的虛擬接觸代替了針床夾具對器件每個管腳的物理接觸,虛擬訪問代替實際物理訪問,去掉大量的占用PCB板空間的測試焊盤,減少了PCB和夾具的制造費(fèi)��

  作為一種測試策�,在對PCB板�(jìn)行可測性設(shè)計時,可利用專門軟件分析電路�(wǎng)�(diǎn)和具掃描功能的器�,決定怎樣有效地放有限�(shù)量的測試�(diǎn),而又不減低測試覆蓋率,最�(jīng)�(jì)的減少測試點(diǎn)和測試針�

  邊界掃描技�(shù)解決了無法增加測試點(diǎn)的困�,更重要的是它提供了一種簡單而且快捷地產(chǎn)生測試圖形的方法,利用軟件工具可以將BSDL文件�(zhuǎn)換成測試圖形,如Teradyne的Victory,GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。解決編寫復(fù)雜測試庫的困��

  用TAP訪問口還可實�(xiàn)對如CPLD、FPGA、Flash Memroy的在線編程(In-System Program或On Board Program��

  4、Nand-Tree

  Nand-Tree是Inter公司�(fā)明的一種可測性設(shè)計技�(shù)。在我司�(chǎn)品中,現(xiàn)只發(fā)�(xiàn)82371芯片�(nèi)此設(shè)計。描述其�(shè)計結(jié)�(gòu)的有一一般程*.TR2的文�,我們可將此文件�(zhuǎn)換成測試向量�

  ICT測試要做到故障定位準(zhǔn)、測試穩(wěn)�,與電路和PCB�(shè)計有很大�(guān)系。原則上我們要求每一個電路網(wǎng)�(luò)�(diǎn)都有測試�(diǎn)。電路設(shè)計要做到各個器件的狀�(tài)�(jìn)行隔離后,可互不影響。對邊界掃描、Nand-Tree的設(shè)計要安裝可測性要求�

�(yōu)�(diǎn)

  ICT與人工測試比較之�(yōu)�(diǎn)�

  1、縮短測試時間:一般組裝電路板如約300個零件ICT的大約是3-4秒鐘�

  2、測試結(jié)果的一致性:ICT的質(zhì)量設(shè)定功能,能夠透過電腦控制,嚴(yán)格控制質(zhì)量�

  3、容易檢修出不良的產(chǎn)品:ICT有多種測試技�(shù),高度的可靠�,檢測不良品種、且�(zhǔn)��

  4、測試員及技�(shù)員水平需求降低:只要普通操作員,即可操作與維修�

  5、減省庫存、備�、維修庫存壓�、大大提高生�(chǎn)成品率�

  6、大大提升品�(zhì)。減少產(chǎn)品的不良率,提高� �(yè)形象�

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