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  Long_JHT 2018-02-17 00:00:00

  Q:什么是ICT測試技術？ICT測試技術是什么意思？ ICT是 In Circuit Tester 的縮寫，中文名稱為 在線測試儀，是一種電路板自動檢測儀器，又稱為靜態(tài)測試儀(因它只輸入很小的電壓或電流來測試，不會損壞電路板)。 它能夠在短短幾秒內(nèi)測出電路板的好壞，并指出壞在哪一個區(qū)域及哪一個零件。將您公司產(chǎn)品在生產(chǎn)線造成的不良因素，如錫橋，錯件、反插等問題…一一的檢查出，大大提GX率和品質(zhì)。（您再也不需長時間埋頭苦干，用示波器、萬用表等慢慢查找故障所在…） 在線測試，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產(chǎn)制造缺陷及元器件不良的一種標準測試手段。它主要檢查在線的單個元器件以及各電路網(wǎng)絡的開、短路情況，具有操作簡單、快捷迅速、故障定位準確等特點。 飛針I(yè)CT基本只進行靜態(tài)的測試，優(yōu)點是不需制作夾具，程序開發(fā)時間短。 針床式ICT可進行模擬器件功能和數(shù)字器件邏輯功能測試，故障覆蓋率高，但對每種單板需制作專用的針床夾具，夾具制作和程序開發(fā)周期長。 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)絡的連接情況。能夠定量地對電阻、電容、電感、晶振等器件進行測量，對二極管、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，對中小規(guī)模的集成電路進行功能測試，如所有74系列、Memory 類、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發(fā)現(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。對工藝類可發(fā)現(xiàn)如焊錫短路，元件插錯、插反、漏裝，管腳翹起、虛焊，PCB短路、斷線等故障。 測試的故障直接定位在具體的元件、器件管腳、網(wǎng)絡點上，故障定位準確。對故障的維修不需較多專業(yè)知識。采用程序控制的自動化測試，操作簡單，測試快捷迅速，單板的測試時間一般在幾秒至幾十秒。 ICT與人工測試比較之優(yōu)點 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)量設定功能，能夠透過電腦控制，嚴格控制質(zhì)量。 3、容易檢修出不良的產(chǎn)品：ICT有多種測試技術，高度的可靠性，檢測不良品種、且準確。 4、測試員及技術員水平需求降低：只要普通操作員，即可操作與維修。 5、減省庫存、備頻、維修庫存壓力、大大提高生產(chǎn)成品率。 6、大大提升品質(zhì)。減少產(chǎn)品的不良率，提高企 業(yè)形象。 ICT主要測試電路板的開短路、電阻、電容、電感、二極管、三極管、電晶體、IC等無件！ 早期，業(yè)內(nèi)將ATE設備也歸在ICT這一類別中，但因ATE測試相對復雜，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！ 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等！ Z大的ICT測試設備生產(chǎn)廠商是安捷倫，其它還有德律（TRI）、泰瑞達、星河等. 在線測試通常是生產(chǎn)中diyi道測試工序，能及時反應生產(chǎn)制造狀況，利于工藝改進和提升。ICT測試過的故障板，因故障定位準，維修方便，可大幅提高生產(chǎn)效率和減少維修成本。因其測試項目具體，是現(xiàn)代化大生產(chǎn)品質(zhì)保證的重要測試手段之一。 ICT測試理論的一些簡介 1.1模擬器件測試 利用運算放大器進行測試。由“A”點“虛地”的概念有： ∵Ix = Iref ∴Rx = Vs/ V0*Rref Vs、Rref分別為激勵信號源、儀器計算電阻。測量出V0，則Rx可求出。 若待測Rx為電容、電感，則Vs交流信號源，Rx為阻抗形式，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、相互影響，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術。 在上電路中，因R1、R2的連接分流，使Ix笽ref ，Rx = Vs/ V0*Rref等式不成立。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的等式不變。將G點接地，因F點虛地，兩點電位相等，則可實現(xiàn)隔離。實際實用時，通過一個隔離運算放大器使G與F等電位。ICT測試儀可提供很多個隔離點，消除外圍電路對測試的影響。 1.2 IC的測試 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。 如:與非門的測試 對模擬IC的測試，可根據(jù)IC實際功能激勵電壓、電流，測量對應輸出，當作功能塊測試。 2 非向量測試 隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的使用，編寫器件的向量測試程序常?；ㄙM大量的時間，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器件的大量應用，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術，Teradyne推出MultiScan；GenRad推出的Xpress非向量測試技術。 2.1 DeltaScan模擬結(jié)測試技術 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管，對被測器件的獨立引腳對進行簡單的直流電流測試。當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的電壓，在管腳B加一較高負電壓，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內(nèi)的電流分享，電流Ia會減少。 3 再次測量流過管腳A的電流Ia。如果當電壓被加到管腳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結(jié)果，從而得出精確的故障診斷。信號管腳、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、插反、焊線脫開等制造故障。 GenRad類式的測試稱Junction Xpress。其同樣利用IC內(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)的。 DeltaScan技術不需附加夾具硬件，成為首推技術。 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頭，在某個管腳激勵信號，電容性探頭拾取信號。如圖所示： 1 夾具上的多路開關板選擇某個器件上的電容性探頭。 2 測試儀內(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；如果該管腳脫開，則不會有信號。 GenRad類式的技術稱Open Xpress。原理類似。 此技術夾具需要傳感器和其他硬件，測試成本稍高。 3 Boundary-Scan邊界掃描技術 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，功能越來越強，封裝越來越小，SMT元件的增多，多層板的使用，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，為增加測試點，使制造費用；同時為開發(fā)一個功能強大器件的測試庫變得困難，開發(fā)周期延長。為此，聯(lián)合測試組織（JTAG）頒布了IEEE1149.1測試標準。 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）、運行測試（RUNTEST）；Z后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，稱為掃描單元，掃描單元連在一起構成一個移位寄存器鏈，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務。 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和夾具的制造費用。 作為一種測試策略，在對PCB板進行可測性設計時，可利用專門軟件分析電路網(wǎng)點和具掃描功能的器件，決定怎樣有效地放有限數(shù)量的測試點，而又不減低測試覆蓋率，Z經(jīng)濟的減少測試點和測試針。 邊界掃描技術解決了無法增加測試點的困難，更重要的是它提供了一種簡單而且快捷地產(chǎn)生測試圖形的方法，利用軟件工具可以將BSDL文件轉(zhuǎn)換成測試圖形，如Teradyne的Victory，GenRad的Basic Scan和Scan Path Finder。解決編寫復雜測試庫的困難。 用TAP訪問口還可實現(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公司發(fā)明的一種可測性設計技術。在我司產(chǎn)品中，現(xiàn)只發(fā)現(xiàn)82371芯片內(nèi)此設計。描述其設計結(jié)構的有一一般程*.TR2的文件，我們可將此文件轉(zhuǎn)換成測試向量。 ICT測試要做到故障定位準、測試穩(wěn)定，與電路和PCB設計有很大關系。原則上我們要求每一個電路網(wǎng)絡點都有測試點。電路設計要做到各個器件的狀態(tài)進行隔離后，可互不影響。對邊界掃描、Nand-Tree的設計要安裝可測性要求。 基本的ICT近年來隨著克服先進技術局限的技術而改善。例如，當集成電路變得太大以至于不可能為相當?shù)碾娐犯采w率提供探測目標時，ASIC工程師開發(fā)了邊界掃描技術。邊界掃描(boundary scan)提供一個工業(yè)標準方法來確認在不允許探針的地方的元件連接。額外的電路設計到IC內(nèi)面，允許元件以簡單的方式與周圍的元件通信，以一個容易檢查的格式顯示測試結(jié)果。 另一個非矢量技術(vectorlees technique)將交流(AC)信號通過針床施加到測試中的元件。一個傳感器板靠住測試中的元件表面壓住，與元件引腳框形成一個電容，將信號偶合到傳感器板。沒有偶合信號表示焊點開路。 用于大型復雜板的測試程序人工生成很費時費力，但自動測試程序產(chǎn)生(ATPG， automated test program generation)軟件的出現(xiàn)解決了這一問題，該軟件基于PCBA的CAD數(shù)據(jù)和裝配于板上的元件規(guī)格庫，自動地設計所要求的夾具和測試程序。雖然這些技術有助于縮短簡單程序的生成時間，但高節(jié)點數(shù)測試程序的論證還是費時和和具有技術挑戰(zhàn)性

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