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在線測試儀
閱讀�4274時間�2016-08-27 14:14:46

    在線測試儀 in circuit tester 簡稱ICT一種在線式�電路�靜態(tài)測試�(shè)�,業(yè)�(nèi)稱為ICT/ATE/ATS測試�

簡介

    ICT(In-Circuit Test System�,中文慣用名為在線測試儀(本手冊特指組裝電路板在線測試儀�,主要用于組裝電路板(PCBA)的測試。這里的“在線”是“In-Circuit”的直譯,主要指電子元器件在線路上(或者說在電路上�。在線測試是一種不斷開電路,不拆下元器件管腳的測試技�(shù),“在線”反映了ICT重在通過對在線路上的元器件或開短路狀�(tài)的測試來檢測電路板的組裝問題�
    主要測試電路板的開短�、電�、電�、電�、二極管、三極管、電晶體、IC等無��
    早期,業(yè)�(nèi)將ATE�(shè)備也歸在ICT這一類別�,但因ATE測試�
    基本上所在的大型電路生產(chǎn)商都要用到ICT測試,象ASUS、DELL、IBM、INTEL、BENQ、MSI、HP��
    全球大型ICT測試�(shè)備生�(chǎn)廠商主要有安捷�(美國),泰瑞達(美國)、德智(DEZHI)、JET(捷智�、Tr(德利�)、SRC星河等等品牌。不同品牌ICT的測試原理相同或相似。上世紀(jì)80年代前后,日本將美國同類�(chǎn)品加以簡化和小型�,并改成使用氣動壓床�,代表的有日本TESCON,OKANO,使得ICT簡單易用并低成本,使之成為電子廠不可或缺的必備檢測設(shè)�,并迅速推廣普及�80年代臺灣由全球令西方頭疼的電子電腦假貨來源地逐漸成為電子代工制造重要基�,于上世紀(jì)80年代后期�90年代初期,臺灣開始完全仿制TESCON測試儀,并推出眾多品牌的壓床式ICT,其價格更加低廉,迫使曾市占率的日本TESCON淡出市場,并因臺灣電子代工業(yè)大發(fā)展而大幅提高市占率。從上世紀(jì)70年代開始,國�(nèi)即有開發(fā)類似的靜�(tài)測試儀�1993�,中國本土品牌更日本韓國臺灣及香港開�(fā)出全亞洲臺windows版的ICT。時至今日,美國泰瑞達和安捷倫仍�,成為事實上的此類技�(shù)的標(biāo)�(zhǔn)!

�(yōu)�

    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� 對復(fù)�,而且還包含了上電后的功能測試,象TTL、OPAMP、Frequency、TREE、BSCAN、MEMORY等,所以將ATE獨立為另一個類別了�
    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�、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�、備�、維修庫存壓力、大大提高生�(chǎn)成品��
    6、大大提升品�(zhì)。減少產(chǎn)品的不良�,提高企 �(yè)形象�

原理

    1 慨述 1.1 定義 ICT在線測試儀,ICT,In-Circuit Test,是通過對在線元器件的電性能及電氣連接進行測試來檢查生�(chǎn)制造缺陷及元器件不良的一種標(biāo)�(zhǔn)測試手段。它主要檢查在線的單個元器件以及各電路網(wǎng)�(luò)的開、短路情�,具有操作簡�、快捷迅�、故障定位準(zhǔn)確等特點� 飛針I(yè)CT基本只進行靜態(tài)的測�,優(yōu)點是不需制作夾具,程序開�(fā)時間�。針床式ICT可進行模擬器件功能和數(shù)字器件邏輯功能測�,故障覆蓋率�,但對每種單板需制作專用的針床夾�,夾具制作和程序開發(fā)周期��1.2 ICT的范圍及特點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�、晶振等器件進行測量,對二極�、三極管、光藕、變壓器、繼電器、運算放大器、電源模塊等進行功能測試,對中小�(guī)模的集成電路進行功能測試,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�。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�。對工藝類可�(fā)�(xiàn)如焊錫短�,元件插�、插�、漏裝,管腳翹起、虛�,PCB短路、斷線等故障。測試的故障直接定位在具體的元件、器件管�、網(wǎng)�(luò)點上,故障定位準(zhǔn)�。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�,測試快捷迅�,單板的測試時間一般在幾秒至幾十秒�1�3意義在線測試通常是生�(chǎn)中道測試工序,能及時反應(yīng)生產(chǎn)制造狀�,利于工藝改進和提升。ICT在線測試儀測試過的故障�,因故障定位準(zhǔn),維修方�,可大幅提高生產(chǎn)效率和減少維修成本。因其測試項目具�,是�(xiàn)代化大生�(chǎn)品質(zhì)保證的重要測試手段之一� ICT測試?yán)碚撟鲆恍┖唵谓榻B1基本測試方法1.1模擬器件測試?yán)眠\算放大器進行測試。由“A”點“虛地”的概念有: ∵Ix = Iref∴Rx = Vs/ V0*RrefVs、Rref分別為激勵信號源、儀器計算電阻。測量出V0,則Rx可求�� 若待測Rx為電�、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獨立的器件,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�,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點同電位,R2中無電流流過,仍然有Ix=Iref,Rx的等式不�。將G點接�,因F點虛�,兩點電位相�,則可實�(xiàn)隔離。實際實用時,通過一個隔離運算放大器使G與F等電�。ICT測試儀可提供很多個隔離點,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�,測量輸出向�,通過實際邏輯功能測試判斷器件的好�。如:與非門的測試對模擬IC的測�,可根據(jù)IC實際功能激勵電壓、電�,測量對�(yīng)輸出,當(dāng)作功能塊測試� 2 非向量測試隨著現(xiàn)代制造技�(shù)的發(fā)�,超大規(guī)模集成電路的使用,編寫器件的向量測試程序�?;ㄙM大量的時�,如80386的測試程序需花費一位熟練編程人員近半年的時間。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護或寄生二極�,對被測器件的獨立引腳對進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示�1 在管腳A加一對地的負電壓,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加一較高負電�,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會減少�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�。GenRad類式的測試稱Junction Xpress。其同樣利用IC�(nèi)的二極管特�,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�。每個器件上面有一個電容性探頭,在某個管腳激勵信�,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)出交流信號�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,就會測到信號;如果該管腳脫�,則不會有信�。GenRad類式的技�(shù)稱Open Xpress。原理類似。此技�(shù)夾具需要傳感器和其他硬�,測試成本稍�� 3 Boundary-Scan邊界掃描技�(shù)ICT測試儀要求每一個電路節(jié)點至少有一個測試點。但隨著器件集成度增�,功能越來越�,封裝越來越小,SMT元件的增�,多層板的使�,PCB板元件密度的增大,要在每一個節(jié)點放一根探針變得很困難,為增加測試�,使制造費用增高;同時為開�(fā)一個功能強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性。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�;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�,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,稱為掃描單元,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�,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�。作為一種測試策�,在對PCB板進行可測性設(shè)計時,可利用專門軟件分析電路�(wǎng)點和具掃描功能的器件,決定怎樣有效地放有限�(shù)量的測試�,而又不減低測試覆蓋率,最�(jīng)濟的減少測試點和測試�。邊界掃描技�(shù)解決了無法增加測試點的困�,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-TreeNand-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)�。描述其�(shè)計結(jié)�(gòu)的有一一般程*.TR2的文件,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)點都有測試點。電路設(shè)計要做到各個器件的狀�(tài)進行隔離�,可互不影響。對邊界掃描、Nand-Tree的設(shè)計要安裝可測性要��

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