隨著
電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸越來(lái)越小,目前出現(xiàn)了兩個(gè)特別引人注目的問(wèn)題︰一是可接觸的
電路節(jié)點(diǎn)越來(lái)越少;二是像在線測(cè)試( In-Circuit-Test )這些方法的應(yīng)用受到限制。為了解決這些問(wèn)題,可以在電路布局上采取相應(yīng)的措施,采用新的測(cè)試方法和采用創(chuàng)新性適配器解決方案。
J=&}$ 通過(guò)遵守一定的規(guī)程( DFT-Design for Testability ,可測(cè)試的設(shè)計(jì)),可以大大減少生產(chǎn)測(cè)試的準(zhǔn)備和實(shí)施費(fèi)用。這些規(guī)程已經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,當(dāng)然,若采用新的生產(chǎn)技術(shù)和組件技術(shù),它們也要相應(yīng)的擴(kuò)展和適應(yīng)。本文主要介紹電路可測(cè)試性的相關(guān)知識(shí),以及如何提高電路可測(cè)試性。
|AT`(71 1、什么是可測(cè)試性
m>RtKCtP 可測(cè)試性的意義可理解為︰測(cè)試工程師可以用盡可能簡(jiǎn)單的方法來(lái)檢測(cè)某種組件的特性,看它能否滿足預(yù)期的功能。簡(jiǎn)單地講就是︰
GG"6O_ l.檢測(cè)產(chǎn)品是否符合技術(shù)規(guī)范的方法簡(jiǎn)單化到什幺程度?
ZtmaV27s/ 編制測(cè)試程序能快到什幺程度?
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發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障全面化到什幺程度?
}1%%` 接入測(cè)試點(diǎn)的方法簡(jiǎn)單化到什幺程度?
YrYmPSb= 為了達(dá)到良好的可測(cè)試必須考慮機(jī)械方面和電氣方面的設(shè)計(jì)規(guī)程。當(dāng)然,要達(dá)到最佳的可測(cè)試性,需要付出一定代價(jià),但對(duì)整個(gè)工藝流程來(lái)說(shuō),它具有一系列的好處,因此是產(chǎn)品能否成功生產(chǎn)的重要前提。
`sDLxgwI 2、為什么要發(fā)展測(cè)試友好技術(shù)
RB6Q>3g 過(guò)去,若某一產(chǎn)品在上一測(cè)試點(diǎn)不能測(cè)試,那幺這個(gè)問(wèn)題就被簡(jiǎn)單地推移到直一個(gè)測(cè)試點(diǎn)上去。如果產(chǎn)品缺陷在生產(chǎn)測(cè)試中不能發(fā)現(xiàn),則此缺陷的識(shí)別與診斷也會(huì)簡(jiǎn)單地被推移到功能和系統(tǒng)測(cè)試中去。
iXq*EZb"R 相反地,今天人們?cè)噲D盡可能提前發(fā)現(xiàn)缺陷,它的好處不僅僅是成本低,更重要的是今天的產(chǎn)品非常復(fù)雜,某些制造缺陷在功能測(cè)試中可能根本檢查不出來(lái)。例如某些要預(yù)先裝軟件或編程的組件,就存在這樣的問(wèn)題。(如快閃存儲(chǔ)器或 ISPs ︰ In-System Programmable Devices 系統(tǒng)內(nèi)可編程
器件)。這些組件的編程必須在研制開(kāi)發(fā)階段就計(jì)劃好,而測(cè)試系統(tǒng)也必須掌握這種編程。
ahQY-%> 測(cè)試友好的電路設(shè)計(jì)要費(fèi)一些錢(qián),然而,測(cè)試?yán)щy的電路設(shè)計(jì)費(fèi)的錢(qián)會(huì)更多。測(cè)試本身是有成本的,測(cè)試成本隨著測(cè)試級(jí)數(shù)的增加而加大;從在線測(cè)試到功能測(cè)試以及系統(tǒng)測(cè)試,測(cè)試費(fèi)用越來(lái)越大。如果跳過(guò)其中一項(xiàng)測(cè)試,所耗費(fèi)用甚至?xí)。一般的?guī)則是每增加一級(jí)測(cè)試費(fèi)用的增加系數(shù)是 10 倍。通過(guò)測(cè)試友好的電路設(shè)計(jì),可以及早發(fā)現(xiàn)故障,從而使測(cè)試友好的電路設(shè)計(jì)所費(fèi)的錢(qián)迅速地得到補(bǔ)償。
O8cZl1C3 3、文件資料怎樣影響可測(cè)試性
hiEYIx 只有充分利用組件開(kāi)發(fā)中完整的數(shù)據(jù)資料,才有可能編制出能全面發(fā)現(xiàn)故障的測(cè)試程序。在許多情況下,開(kāi)發(fā)部門(mén)和測(cè)試部門(mén)之間的密切合作是必要的。文件資料對(duì)測(cè)試工程師了解組件功能,制定測(cè)試戰(zhàn)略,有無(wú)可爭(zhēng)議的影響。
%~} ,N 為了繞開(kāi)缺乏文件和不甚了解組件功能所產(chǎn)生的問(wèn)題,測(cè)試系統(tǒng)制造商可以依靠軟件工具,這些工具按照隨機(jī)原則自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試模式,或者依靠非矢量相比,非矢量方法只能算作一種權(quán)宜的解決辦法。
/='Q-`?9 測(cè)試前的完整的文件資料包括零件表,電路設(shè)計(jì)圖數(shù)據(jù)(主要是
CAD 數(shù)據(jù))以及有關(guān)務(wù)組件功能的詳細(xì)資料(如數(shù)據(jù)表)。只有掌握了所有信息,才可能編制測(cè)試矢量,定義組件失效樣式或進(jìn)行一定的預(yù)調(diào)整。
3y,2RernK 某些機(jī)械方面的數(shù)據(jù)也是重要的,例如那些為了檢查組件的焊接是否良好及定位是否所需要的數(shù)據(jù)。最后,對(duì)于可編程的組件,如快閃存儲(chǔ)器, PLD 、 FPGA 等,如果不是在最后安裝時(shí)才編程,是在測(cè)試系統(tǒng)上就應(yīng)編好程序的話,也必須知道各自的編程數(shù)據(jù)。快閃組件的編程數(shù)據(jù)應(yīng)完整無(wú)缺。如快閃
芯片含 16Mbit 的數(shù)據(jù),就應(yīng)該可以用到 16Mbit ,這樣可以防止誤解和避免地址沖突。例如,如果用一個(gè) 4Mbit 存儲(chǔ)器向一個(gè)組件僅僅提供 300Kbit 數(shù)據(jù),就可能出現(xiàn)這種情況。當(dāng)然數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)備成流行的
標(biāo)準(zhǔn)格式,如 Intel 公司的 Hex 或 Motorola 公司的 S 記錄結(jié)構(gòu)等。大多數(shù)測(cè)試系統(tǒng),只要能夠?qū)扉W或 ISP 組件進(jìn)行編程,是可以解讀這些格式的。前面所提到的許多信息,其中許多也是組件制造所必須的。當(dāng)然,在可制造性和可測(cè)試性之間應(yīng)明確區(qū)別,因?yàn)檫@是完全不同的概念,從而構(gòu)成不同的前提。
BMqr YW 4、良好的可測(cè)試性的機(jī)械接觸條件
)iZU\2L 如果不考慮機(jī)械方面的基本規(guī)則,即使在電氣方面具有非常良好的可測(cè)試性的電路,也可能難以測(cè)試。許多因素會(huì)限制電氣的可測(cè)試性。如果測(cè)試點(diǎn)不夠或太小,探針床適配器就難以接觸到電路的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果測(cè)試點(diǎn)位置誤差和尺寸誤差太大,就會(huì)產(chǎn)生測(cè)試重復(fù)性不好的問(wèn)題。在使用探針床配器時(shí),應(yīng)留意一系列有關(guān)套牢孔與測(cè)試點(diǎn)的大小和定位的建議。
|KY-kRN7 5、最佳可測(cè)試性的電氣前提條件
jgS3# 電氣前提條件對(duì)良好的可測(cè)試性,和機(jī)械接觸條件一樣重要,兩者缺一不可。一個(gè)門(mén)電路不能進(jìn)行測(cè)試,原因可能是無(wú)法通過(guò)測(cè)試點(diǎn)接觸到激活輸入端,也可能是激活輸入端處在
封裝殼內(nèi),外部無(wú)法接觸,在原則上這兩情況同樣都是不好的,都使測(cè)試無(wú)法進(jìn)行。在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)該注意,凡是要用在線測(cè)試法檢測(cè)的組件,都應(yīng)該具備某種機(jī)理,使各個(gè)組件能夠在電氣上絕緣起來(lái)。這種機(jī)理可以借助于禁止輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn),它可以將組件的輸出端控制在靜態(tài)的高歐姆狀態(tài)。
qWx{eRp d 雖然幾乎所有的測(cè)試系統(tǒng)都能夠逆驅(qū)動(dòng)( Backdriving )方式將某一節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)帶到任意狀態(tài),但是所涉及的節(jié)點(diǎn)最好還是要備有禁止輸入端,首先將此節(jié)點(diǎn)帶到高歐姆狀態(tài),然后再“平緩地”加上相應(yīng)的電平。
t\}_WygN 同樣,節(jié)拍發(fā)生器總是通過(guò)激活引線,門(mén)電路或插接電橋從振蕩器后面直接斷開(kāi)。激活輸入端決不可直接與電路相連,而是通過(guò) 100 歐姆的電阻與電路連接。每個(gè)組件應(yīng)有自己的激活,復(fù)位或控制引線腳。必須避免許多組件的激活輸入端共享一個(gè)電阻與電路相連。這條規(guī)則對(duì)于 ASIC 組件也適用,這些組件也應(yīng)有一個(gè)引線腳,通過(guò)它,可將輸出端帶到高歐姆狀態(tài)。如果組件在接通工作電壓時(shí)可實(shí)行復(fù)位,這對(duì)于由測(cè)試器來(lái)引發(fā)復(fù)位也是非常有幫助的。在這種情況下,組件在測(cè)試前就可以簡(jiǎn)單地置于規(guī)定的狀態(tài)。
S^;;\0#NK 不用的組件引線腳同樣也應(yīng)該是可接觸的,因?yàn)樵谶@些地方未發(fā)現(xiàn)的短路也可能造成組件故障。此外,不用的門(mén)電路往往在以后會(huì)被利用于設(shè)計(jì)改進(jìn),它們可能會(huì)改接到電路中來(lái)。所以同樣重要的是,它們從一開(kāi)始就應(yīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試,以保證其工件可靠。
A7,%'.k 6、改進(jìn)可測(cè)試性
B"zB=Aw 使用探針床適配器時(shí),改進(jìn)可測(cè)試性的建議
,iY:#E 套牢孔 呈對(duì)角線配置
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