¿Cuál es el principio de las TIC?
Este artículo presenta los conocimientos y principios básicos de las pruebas en línea.
1 Introducción
1.1 Definición
La prueba en línea (prueba en línea, TIC, prueba en circuito) consiste en probar el rendimiento eléctrico y las conexiones eléctricas de los componentes en línea. Método de prueba estándar para comprobar defectos de fabricación y componentes defectuosos. Comprueba principalmente circuitos abiertos y cortocircuitos de componentes individuales en línea y varias redes de circuitos. Tiene las características de operación simple y localización de fallas rápida y precisa.
Flying Probe ICT básicamente solo realiza pruebas estáticas. La ventaja es que no requiere accesorios y el tiempo de desarrollo del programa es corto.
El lecho de agujas TIC puede probar las funciones de dispositivos analógicos y las funciones lógicas de dispositivos digitales, con una alta cobertura de fallos, pero lleva mucho tiempo realizar un soporte de lecho de agujas dedicado para cada placa. .
1.2 Alcance y Características de las TIC
Comprobar el rendimiento eléctrico de los componentes del vehículo y la conexión de redes de circuitos. Puede realizar mediciones cuantitativas en resistencias, condensadores, inductores, osciladores de cristal y otros dispositivos, realizar pruebas funcionales en diodos, transistores, optoacopladores, transformadores, relés, amplificadores operacionales, módulos de potencia y realizar pruebas funcionales en circuitos integrados pequeños y medianos. , como todas las series 74, memoria, controladores comunes, interruptores y otros circuitos integrados.
Descubre defectos en el proceso de fabricación y defectos en los componentes probando directamente el rendimiento eléctrico de los dispositivos en línea. La clase de componente puede verificar el valor del componente fuera de tolerancia, falla o daño, errores del programa de clase de memoria, etc. Para el tipo de proceso, se pueden encontrar fallas como cortocircuito de soldadura, inserción incorrecta, inserción inversa, instalación faltante, inclinación del pasador, soldadura virtual, cortocircuito de PCB, desconexión y otras fallas.
La falla probada se ubica directamente en componentes específicos, pines de equipo y puntos de red, y la ubicación de la falla es precisa. La reparación de averías no requiere mayores conocimientos. Las pruebas automáticas están controladas por programas, que son fáciles de operar y rápidas de probar. El tiempo de prueba de una sola placa suele oscilar entre unos pocos segundos y decenas de segundos.
1.3 Significado
Las pruebas en línea suelen ser el primer proceso de prueba en producción, que puede reflejar la situación de fabricación de manera oportuna y favorece la mejora y actualización del proceso. La ubicación de fallas de la placa de fallas probada por ICT es precisa y fácil de mantener, lo que puede mejorar en gran medida la eficiencia de la producción y reducir los costos de mantenimiento. Debido a sus elementos de prueba específicos, es uno de los métodos de prueba importantes para garantizar la calidad de la producción en masa moderna.
Breve introducción a la teoría de las pruebas TIC.
1 Método de prueba básico
1.1 Prueba de dispositivo analógico
Prueba con amplificador operacional. El concepto de "terreno virtual" a partir del punto "A" incluye:
Ix = Iref
∴Rx = Vs/ V0*Rref
Vs y Rref Calcule la resistencia por separado para la fuente de estímulo y el instrumento. Si se mide V0, se puede encontrar Rx.
Si Rx a medir es un condensador y un inductor, entonces Vs fuente de señal de CA, Rx está en forma de impedancia y también se puede obtener C o L.
1.2 Aislamiento (Protección)
El método de prueba anterior es para dispositivos independientes, pero en el circuito real, los dispositivos están conectados entre sí y se afectan entre sí, por lo que el Ix debe estar protegido durante la prueba ref. El aislamiento es una técnica esencial para las pruebas en línea.
En el circuito anterior, debido a la conexión en paralelo de R1 y R2, la ecuación de Ix ref, Rx = Vs/V0*Rref no se cumple. Durante la prueba, siempre que G y F estén al mismo potencial, no fluye corriente en R2 y las ecuaciones de Ix=Iref y Rx permanecen sin cambios. Conecte el punto g a tierra, porque el punto F es una tierra virtual y el potencial de los dos puntos es igual, por lo que se puede lograr el aislamiento. De hecho, G y F tienen el mismo potencial a través de amplificadores operacionales aislados. Los probadores de TIC pueden proporcionar muchos puntos de aislamiento para eliminar el impacto de los circuitos periféricos en las pruebas.
1.2 Pruebas de circuitos integrados
Para circuitos integrados digitales se utiliza la prueba vectorial. La prueba de vectores es similar a la medición de la tabla de verdad, simulando vectores de entrada, midiendo vectores de salida y juzgando la calidad del dispositivo mediante pruebas de funciones lógicas reales.
Por ejemplo, la prueba de puerta NAND
Para la prueba de IC analógico, la salida correspondiente se puede medir de acuerdo con el voltaje de excitación funcional real y la corriente del IC, que puede ser probado como un bloque funcional.
2 Pruebas sin vectores
Con el desarrollo de la tecnología de fabricación moderna y el uso de VLSI, a menudo lleva mucho tiempo escribir programas de pruebas vectoriales para dispositivos, como el programa de prueba para 80386, un programador experto necesita casi medio año. Con la aplicación generalizada de los dispositivos SMT, el fenómeno de falla del circuito abierto del pin del dispositivo se ha vuelto más prominente. Para la tecnología de pruebas sin vectores de esta empresa, Teradyne lanzó MultiScan; GenRad lanzó la tecnología de pruebas sin vectores Xpress.
2.1 Tecnología de prueba de unión analógica DeltaScan
DeltaScan utiliza protección contra descarga electrostática o diodos parásitos en casi todos los pines de dispositivos digitales y en la mayoría de los pines de dispositivos de señal mixta para probar el pin independiente del dispositivo bajo prueba. Los pares realizan pruebas simples de corriente CC. Cuando se corta la alimentación de la placa, el circuito equivalente de dos pines cualesquiera del dispositivo se muestra en la siguiente figura.
1 Aplique un voltaje negativo a tierra del pin A y la corriente Ia fluirá a través del diodo polarizado directamente del pin A. Mida la corriente Ia que fluye a través del pin a.
2. Manteniendo el voltaje del pin A y aplicando un voltaje negativo más alto al pin B, la corriente Ib fluye a través del diodo polarizado directamente del pin B. Ya que desde el pin A y el pin B se comparte tierra. con la corriente en la resistencia del sustrato, y la corriente Ia se reducirá.
3 Vuelva a medir la corriente Ia que circula por el pin A. Si Ia no cambia (δ) cuando se aplica voltaje al pin B, debe haber un problema de conexión.
El software DeltaScan combina los resultados de las pruebas obtenidos de muchos pares de pines posibles en el dispositivo para obtener un diagnóstico de fallas preciso. Los pines de señal, los pines de alimentación y tierra y los sustratos participan en las pruebas de DeltaScan, lo que significa que, además de pines rotos, DeltaScan puede detectar fallas de fabricación, como piezas faltantes, inserción inversa y cables de conexión rotos.
Una prueba similar a GenRad se llama Junction Xpress. También utiliza las características del diodo en el IC, pero la prueba se implementa midiendo las características espectrales (segundo armónico) del diodo.
La tecnología DeltaScan se ha convertido en la primera tecnología que no requiere hardware de fijación adicional.
2.2 Prueba de acoplamiento capacitivo de escaneo de cuadros
FrameScan utiliza acoplamiento capacitivo para detectar la desconexión de pines. Hay una sonda capacitiva en cada dispositivo. Se excita una señal en un pin determinado y la sonda capacitiva capta la señal. Como se muestra en la figura:
1. El tablero de interruptores multidireccionales del dispositivo selecciona la sonda de capacitancia del dispositivo.
La placa de prueba analógica (ATB) del probador envía señales de CA a cada pin bajo prueba por turno.
3 La sonda capacitiva recoge y amortigua la señal de CA en el pin bajo prueba.
ATB mide la señal AC captada por la sonda capacitiva. Si la conexión entre el pin y la placa es correcta, se detectará la señal; si este pin está desconectado, no habrá señal.
Una tecnología similar a GenRad se llama Open Xpress. El principio es similar.
Este tipo de dispositivo de proceso requiere sensores y otro hardware, y el costo de las pruebas es ligeramente mayor.
3 Tecnología de escaneo de límites
Los probadores de TIC requieren al menos un punto de prueba para cada nodo del circuito. Sin embargo, con la mejora de la integración de dispositivos, la mejora de funciones, la miniaturización de paquetes, el aumento de componentes SMT, el uso de placas multicapa y el aumento de la densidad de componentes de PCB, es difícil colocar una sonda en cada nodo, lo que aumenta. el costo de fabricación de los puntos de prueba. Al mismo tiempo, es difícil desarrollar una biblioteca de prueba de dispositivos potente y el ciclo de desarrollo se extiende. Por lo tanto, el Joint Test Group (JTAG) publicó el estándar de prueba IEEE1149.1.
IEEE 1149.5438+0 define varias características importantes de los dispositivos de escaneo. Primero, defina los cuatro (cinco) pines que conforman el puerto de acceso de prueba (TAP): TDI, TDO, TCK, TMS, (TRST). La selección del modo de prueba (TMS) se utiliza para cargar información de control; en segundo lugar, se definen varios modos de prueba diferentes admitidos por el controlador TAP, incluida la prueba externa, la prueba interna y la prueba en ejecución. Finalmente, se propone un lenguaje de descripción de exploración de límites. El lenguaje BSDL describe información importante sobre el dispositivo de escaneo. Define pines como tipos de entrada, salida y bidireccionales, y define el modo y el conjunto de instrucciones del TAP.
Cada pin de un dispositivo con escaneo de límites está conectado a una celda del registro de desplazamiento en serie (SSR), que se denomina celda de escaneo. Las celdas de escaneo están conectadas entre sí para formar una cadena de registro de desplazamiento para controlar y detectar los pines del dispositivo. Sus cuatro pines específicos se utilizan para completar la tarea de prueba.
Las cadenas de escaneo de múltiples dispositivos de escaneo forman una cadena de registro de límites continuo a través de sus conexiones TAP. Los pines de todos los dispositivos conectados a la cadena se pueden controlar y detectar agregando señales TAP al principio de la cadena. Este contacto virtual reemplaza los contactos físicos del accesorio de lecho de agujas en cada pin del dispositivo, y la ruta virtual reemplaza la ruta física real, lo que elimina una gran cantidad de almohadillas de prueba que ocupan espacio en la PCB y reduce el costo de fabricación de la PCB y los accesorios. . costo.
Como estrategia de prueba, en el diseño de capacidad de prueba de PCB, se puede utilizar un software especial para analizar puntos de circuito y dispositivos con funciones de escaneo, y cómo reducir la cobertura de prueba de la manera más económica sin reducir la cobertura de prueba. de puntos de prueba y pines de prueba, se coloca efectivamente un número limitado de puntos de prueba.
La tecnología de escaneo de límites resuelve la dificultad de no agregar puntos de prueba y, lo que es más importante, proporciona un método simple y rápido para generar patrones de prueba. Los archivos BSDL se pueden convertir en patrones de prueba utilizando herramientas de software como Teradyne's Victory, GenRad's Basic Scan y Scan Path Finder. Resuelva las dificultades de escribir bibliotecas de pruebas complejas.
El puerto de acceso TAP también permite la programación integrada o en el sistema de CPLD, FPGA y memorias Flash.
4 Nand tree
Nand-Tree es una tecnología de diseño de capacidad de prueba inventada por Inter. En nuestros productos, sólo existe este diseño en el chip 82371. Describiendo la estructura de su diseño hay un archivo con un programa genérico *.TR2, que podemos convertir en vectores de prueba.
La localización precisa de fallas y las pruebas estables en las pruebas de TIC tienen mucho que ver con el diseño de circuitos y PCB. En principio, requerimos que cada salida del circuito tenga un punto de prueba. El diseño del circuito debe ser tal que los estados de cada dispositivo puedan aislarse entre sí sin afectarse entre sí. Los escaneos de límites y los árboles n deben diseñarse con requisitos de capacidad de prueba.