ICT是In Circuit Tester的縮�,中文名稱為在線測(cè)試儀,是一種電路板自動(dòng)檢測(cè)儀�,又稱為靜�(tài)�(cè)試儀(因它只輸入很小的電壓或電流來�(cè)�,不會(huì)損壞電路�)。能夠經(jīng)由量�(cè)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(cè)出電路板�(chǎn)品的各種缺點(diǎn)諸如 : 線路短路、斷�、缺�、錯(cuò)�、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.
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�(duì)電阻、電容、電�、晶振等器件�(jìn)行測(cè)�,對(duì)二極�、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(cè)試,�(duì)中小�(guī)模的集成電路�(jìn)行功能測(cè)�,如所�74系列、Memory 類、常用驅(qū)�(dòng)�、交換類等IC�
它通過直接�(duì)在線器件電氣性能的測(cè)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�(cuò)誤等。對(duì)工藝類可�(fā)�(xiàn)如焊錫短�,元件插�(cuò)、插�、漏�,管腳翹�、虛焊,PCB短路、斷線等故障�
�(cè)試的故障直接定位在具體的元件、器件管腳、網(wǎng)�(luò)�(diǎn)�,故障定位準(zhǔn)�。對(duì)故障的維修不需較多知識(shí)。采用程序控制的自動(dòng)化測(cè)�,操作簡單,�(cè)試快捷迅�,單板的�(cè)試時(shí)間一般在幾秒至幾十秒�
1、基本測(cè)試方�
1.1模擬器件�(cè)�
利用�(yùn)算放大器�(jìn)行測(cè)�。由“A”點(diǎn)“虛地”的概念有:
∵Ix = Iref
∴Rx = Vs/ V0*Rref
Vs、Rref分別為激�(lì)信號(hào)�、儀器計(jì)算電阻。測(cè)量出V0,則Rx可求��
若待�(cè)Rx為電�、電�,則Vs交流信號(hào)�,Rx為阻抗形式,同樣可求出C或L�
1.2 隔離(Guarding�
上面的測(cè)試方法是針對(duì)�(dú)立的器件,而實(shí)際電路上器件相互連接、相互影�,使Ix笽ref,測(cè)試時(shí)必須加以隔離(Guarding)。隔離是在線�(cè)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(cè)試時(shí),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(shí)�(xiàn)隔離。實(shí)際實(shí)用時(shí),通過一�(gè)隔離�(yùn)算放大器使G與F等電�。ICT�(cè)試儀可提供很多�(gè)隔離�(diǎn),消除外圍電路對(duì)�(cè)試的影響�
1.2 IC的測(cè)�
�(duì)�(shù)字IC,采用Vector(向量)�(cè)�。向量測(cè)試類似于真值表�(cè)量,激�(lì)輸入向量,測(cè)量輸出向�,通過�(shí)際邏輯功能測(cè)試判斷器件的好壞�
�:與非門的測(cè)�
�(duì)模擬IC的測(cè)試,可根�(jù)IC�(shí)際功能激�(lì)電壓、電�,測(cè)量對(duì)�(yīng)輸出,當(dāng)作功能塊�(cè)��
2、非向量�(cè)�
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�(cè)試程序常常花�(fèi)大量的時(shí)�,如80386的測(cè)試程序需花費(fèi)一位熟練編程人員近半年的時(shí)�。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�。為此各公司非向量測(cè)試技�(shù),Teradyne推出MultiScan;GenRad推出的Xpress非向量測(cè)試技�(shù)�
2.1 DeltaScan模擬�(jié)�(cè)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(hào)器件引腳都有的靜電放電保�(hù)或寄生二極管,對(duì)被測(cè)器件的獨(dú)立引腳對(duì)�(jìn)行簡單的直流電流�(cè)�。當(dāng)某塊板的電源被切斷后,器件上任何兩�(gè)管腳的等效電路如下圖中所��
1 在管腳A加一�(duì)地的�(fù)電壓,電流Ia流過管腳A之正向偏壓二極管。測(cè)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)的電流分享,電流Ia�(huì)減少�
3 再次�(cè)量流過管腳A的電流Ia。如果當(dāng)電壓被加到管腳B�(shí)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�(duì)得到的測(cè)試結(jié)果,從而得出精確的故障診斷。信�(hào)管腳、電源和接地管腳、基片都參與DeltaScan�(cè)�,這就意味著除管腳脫開之外,DeltaScan也可以檢�(cè)出器件缺�、插反、焊線脫開等制造故��
GenRad類式的測(cè)試稱Junction Xpress。其同樣利用IC�(nèi)的二極管特性,只是�(cè)試是通過�(cè)量二極管的頻譜特性(二次諧波)來�(shí)�(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�(cè)�
FrameScan利用電容藕合探測(cè)管腳的脫�。每�(gè)器件上面有一�(gè)電容性探�,在某�(gè)管腳激�(lì)信號(hào),電容性探頭拾取信�(hào)。如圖所示:
1 夾具上的多路開關(guān)板選擇某�(gè)器件上的電容性探��
2 �(cè)試儀�(nèi)的模擬測(cè)試板(ATB)依次向每�(gè)被測(cè)管腳�(fā)出交流信�(hào)�
3 電容性探頭采集并緩沖被測(cè)管腳上的交流信號(hào)�
4 ATB�(cè)量電容性探頭拾取的交流信號(hào)。如果某�(gè)管腳與電路板的連接是正確的,就�(huì)�(cè)到信�(hào);如果該管腳脫開,則不會(huì)有信�(hào)�
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件,�(cè)試成本稍��
3、Boundary-Scan邊界掃描技�(shù)
ICT�(cè)試儀要求每一�(gè)電路節(jié)�(diǎn)至少有一�(gè)�(cè)試點(diǎn)。但隨著器件集成度增�,功能越來越�(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�(gè)節(jié)�(diǎn)放一根探針變得很困難,為增加�(cè)試點(diǎn),使制造費(fèi)用增�;同�(shí)為開�(fā)一�(gè)功能�(qiáng)大器件的�(cè)試庫變得困難,開�(fā)周期延長。為�,聯(lián)合測(cè)試組織(JTAG)頒布了IEEE1149.1�(cè)試標(biāo)�(zhǔn)�
IEEE1149.1定義了一�(gè)掃描器件的幾�(gè)重要特性。首先定義了組成�(cè)試訪問端口(TAP)的四(五〕�(gè)管腳:TDI、TDO、TCK、TMS,(TRST�。測(cè)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�(cè)試模�,主要有外測(cè)試(EXTEST�、內(nèi)�(cè)試(INTEST�、運(yùn)行測(cè)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�、輸出和雙向類型,定義了TAP的模式和指令��
具有邊界掃描的器件的每�(gè)引腳都和一�(gè)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�(gè)移位寄存器鏈,用來控制和檢測(cè)器件引腳。其特定的四�(gè)管腳用來完成�(cè)試任�(wù)�
將多�(gè)掃描器件的掃描鏈通過他們的TAP連在一起就形成一�(gè)連續(xù)的邊界寄存器�,在鏈頭加TAP信號(hào)就可控制和檢�(cè)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�(duì)器件每�(gè)管腳的物理接�,虛擬訪問代替實(shí)際物理訪問,去掉大量的占用PCB板空間的�(cè)試焊�,減少了PCB和夾具的制造費(fèi)��
作為一種測(cè)試策�,在�(duì)PCB板�(jìn)行可�(cè)性設(shè)�(jì)�(shí),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�(cè)試點(diǎn),而又不減低測(cè)試覆蓋率,最�(jīng)�(jì)的減少測(cè)試點(diǎn)和測(cè)試針�
邊界掃描技�(shù)解決了無法增加測(cè)試點(diǎn)的困難,更重要的是它提供了一種簡單而且快捷地產(chǎn)生測(cè)試圖形的方法,利用軟件工具可以將BSDL文件�(zhuǎn)換成�(cè)試圖�,如Teradyne的Victory,GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。解決編寫復(fù)雜測(cè)試庫的困難�
用TAP訪問口還可實(shí)�(xiàn)�(duì)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�(cè)性設(shè)�(jì)技�(shù)。在我司�(chǎn)品中,現(xiàn)只發(fā)�(xiàn)82371芯片�(nèi)此設(shè)�(jì)。描述其�(shè)�(jì)�(jié)�(gòu)的有一一般程*.TR2的文�,我們可將此文件�(zhuǎn)換成�(cè)試向量�
ICT�(cè)試要做到故障定位�(zhǔn)、測(cè)試穩(wěn)定,與電路和PCB�(shè)�(jì)有很大關(guān)�。原則上我們要求每一�(gè)電路�(wǎng)�(luò)�(diǎn)都有�(cè)試點(diǎn)。電路設(shè)�(jì)要做到各�(gè)器件的狀�(tài)�(jìn)行隔離后,可互不影響。對(duì)邊界掃描、Nand-Tree的設(shè)�(jì)要安裝可�(cè)性要��
ICT與人工測(cè)試比較之�(yōu)�(diǎn)�
1、縮短測(cè)試時(shí)間:一般組裝電路板如約300�(gè)零件ICT的大約是3-4秒鐘�
2、測(cè)試結(jié)果的一致性:ICT的質(zhì)量設(shè)定功�,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(cè)試技�(shù),高度的可靠�,檢�(cè)不良品種、且�(zhǔn)��
4、測(cè)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�、備頻、維修庫存壓�、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�