ATE的可测试性设计
总结: 5. 总结:
PCBA的可测试性,涉及PCB布局设计,硬件设计和软件设计。每 一开发环节完成后,设计工程师都应该站在“可测试”的角度 查检设计是否满足测试的要求。 测试点的预留,PCB布局上的实现方式,软件的支持方式,都要 与ATE设计兼容。这对顺利快速地导入可靠的ATE测试,有非常 重要的意义。
ICT在线回路测试 1.2 ICT在线回路测试
ICT主要是针对待测试产品网络节点间的通断路,器件的焊接,器件的参 数性能。 通过数百毫伏电压和数十毫安以内电流对电子器件进行分立隔离测试,从 而精确地测出所装电阻、电感、电容、二极管、三极管、可控硅、场效应 管、集成块等通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、 线路板开短路等故障,并将故障是哪个元件或开短路位于哪个点准确告诉 用户。 除了传统意义上的测试,ICT还集成了用于处理器测试的Boundary Scan (边界扫描), Tree Chain(树链测试)等,集成了各种总线接口,方便地实现 板级芯片的在线烧录,把烧录整合到测试中,方便下一工站的功能测试。
测试实例2 4.2 测试实例2
2. 数字输入
测试设置:PLC必须被短接片短接至24V。 测试方法:默认时,DSP能识别X1-3电压为高;当单片机板拉低 X1-24是,DSP能识别到X1-3被置低。 可测试性设计:硬件要留有X1-24的测试点; 软件要能方便识别X1-3端子状态。
测试实例3 4.3 测试实例3
1.5 各种检测手段的比较
AOI检测侧重恰当的位置是否安装有恰当的器件。 不足:从外观的角度进行检测,不能检测错料,虚焊,器件极性反向,器件失 不足: 效等。 ICT静态检测电路的开短路故障;动态独立测试电子器件的功能,进行“器件级” 的功能测试。 不足: 不足:需要较多的测试点,实际应用中,往往通过降低测试覆盖率的方式来保 证产品信号的完整性和抗干扰能力。另外,能够有效地查找在SMT组装过程中发 生的各种缺陷和故障,但是它不能够评估整个线路板所组成的系统的总体性能。 FT从整板的角度验证待测试产品的“输入”和“输出”性能。 不足: 不足:由于是验证待测试产品的整体性能,测试留有盲区。比如:器件性能降 低,旁路电容未装,并联的数个电容中一个失效,连接器或跳线未安装。 人工目检主要是针对测试盲区,弥补前面测试中的漏洞。 不足:难于保证目检的规范,目检的效果。不能像自动测试一样可靠。 不足:
2. 3. 4. 5. Inspection(人工目检) ICT(In Circuit Test= 在线回路测试) FT( Function Test= 功能测试) Inspection(人工目检)
AOI自动光学检查 1.1 AOI自动光学检查
当自动检测时,AOI通过摄像头自动扫描贴片后的PCB板,采集图像,测 试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出 PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人 员修整。 AOI系统能够检测下面错误: 元器件漏贴、钽电容的极性错误、IC偏斜、 焊点桥接等。
测试软件的功能,是“针对硬件”和“针对IO口”的测试。 a.对输入端口,软件设计要能正确识别外部送来的信号。 b.对输出端口,要能正确控制输出端口有恰单的输出,供外部测试设备识别。
3.3 硬件可测试性设计
对当前公司的产品来说,硬件可测试性设计主要是针对测试点的预留。 在复杂程度较高的电路中,往往要通过合理划分电路结构,适当增加辅助控制点, 来增强电路的可测试性。 另外,产品设计中专门规划处理器的部分IO脚专门用于测试目的:测试控制,测 试激励,还可直接测试其它端口的输出电平状况。 举一其它公司这方面的应用实例: 1. 把“输入”和“输出”经过 “功能测试板”互联,一项测试步骤完成输入输 出的测试,效率很高; 2. 功能测试板端口分配: 功能测试板的“输入”和“控制”连接待测试板的“输出”;功能测试板的“输 出”连接待测试板的“输入”。
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测试方法: 单片机板给FVW-5提供50HZ,占空比50%的方波激励,DSP能识 别到FVW-F-3端地输出频率值。 可测试性设计:硬件要留有Fvw-5的测试点; 软件要能方便读取Fvw-F-3的频率值。
测试实例5 4.5 测试实例5
5. 过压保护
2.242V的 基准电压
测试方法: 给Udc-VPN1提供比较电压:当此电压低于基准电压0.1V时,运放输出 “低”;但此电压高于基准电压0.1V时,运放输出“高”。 可测试性测试:硬件要留有测试点,方便输入应放的比较电压; 硬件要能方便地读取故障保护状态。
1.3 FT 功能测试
功能测试针对整个系统是否能够实现设计目标,它将线路板上的被测单 元作为一个功能体,对其提供输人信号,按照功能体的设计要求检测输 出信号。 这种“输入” →“输出” 测试是为了确保线路板能否按照设计要求正常 工作。
1.4 人工目检
由于各种测试设备的测试盲区客观存在,并且对一些制程问题来说 (比如端子连接器的上锡不够饱满),目检是最简单有效的检测手 段。当前,人工目检依然是PCBA检测中一个必不可少的环节。 检测方法: 针对需要目检测的内容,制作一检测板,需要检测的点留孔,覆盖 到待检测板的正反面,观察器件是否正确安装,焊接是否可靠。
因技术 得品质 以服务
ATE的可测试性设计
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目录
1、PCBA测试简介 2、ATE介绍 3、可测试性设计和ATE的开发流程 4、测试实例 5、总结
1、PCBA测试简介
随着PCBA制造业的飞速发展,对品质,成本,效率提出了越来越高的 要求。简单说,PCBA的生产测试,作为生产过程中的一个重要环节, 就是为了适用并满足这一应用要求,构筑其可靠的品质保障防线。 如何快速,可靠,方便地实施测试,及时发现制程问题,和电子元器件 的缺陷,是PCBA自动测试发展的方向。 当前,标准的生产检测流程为: 1. AOI(Automatic Optic Inspection= 自动光学检测)
2.1 ATE 系统框图
配置方式: a. DSP测试方案中,红色区域内为单片机测试 板,并通过串口与主机相连; b. 驱动板测试方案中,红色区域为电阻负 载 板,不与测试主机相连。
ATE测试流程 2.2 ATE测试流程
3.可测试性设计和ATE的开发流程: 3.可测试性设计和ATE的开发流程: 可测试性设计和ATE的开发流程
3. 模数转换
测试方法: 单片机板给Udc输入0V电压,DSP能识别到Udc-3的电压并做模数转换。 单片机板给Udc输入1V电压,DSP能识别到Udc-3的电压并做模数转换。 可测试性设计:硬件要留有Udc的测试点; 软件要来自方便读取Udc-3的模数转换值。
测试实例4 4.4 测试实例4
4. 残压频率检测输入
总结: 总结:
各种测试手段的应用,使检测技术达到完美的结合,实现优势互补。因为每一个 技术都补偿另一技术的缺点,实现比较理想的测试覆盖。
ATE测试介绍 2. ATE测试介绍
ATE(Automatic Test Equipment=自动测试装备),是各类自动测试装备的统称。 公司现用的ATE = 简化的ICT测试 + 功能测试,其电阻电压测试是ICT测试的一部份 功能。 测试系统包括以下部分: 1. 测试主机:控制整个测试系统的运行 2. 万用表:测试电阻,电压,频率值。 3. 继电器板:控制万用表选通测试通道,电源和激励信号的接入; 4. 单片机测试板:提供模拟/数字信号的激励,频率激励,测试数字状态值; 5. 电阻负载板:给驱动板测试提供负载;
PCB的可测试性设计 3.1 PCB的可测试性设计
产品设计中,不仅要做到功能实现的完备,使用器件少,而且还要 考虑电路是否可测,能否方面快捷地实施测试,这就是可测试性设 计。 PCB的可测试性设计,决定了产品测试方案的制定,测试的效率, 甚至决定了测试覆盖率。 单从测试角度来看,较多的测试点可以使测试方案灵活,测试覆盖 面广,这在ICT测试中尤为明显。但从产品品质的角度来看,要首 先保证产品SI,EMC,EMI满足设计要求,当和可测试性设计发生冲 突的时候,要从中平衡。 测试点数量决定了测试覆盖面,但测试点的合理分布和设置同样重 要,可以减小测试中待测试板受到的应力,减少测试的误判。
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3.2 软件可测试性设计
直接用产品本身的软件去测试控制板,测试方案的设计较麻烦,测试效率低下。 为解决这个问题,行业里一般有两种解决方式: a. 在产品软件中增加了纯粹应用于测试目的的功能模块。当前公司产品采用这种 方式。 b. 再开发一个专用于测试的软件。 对于开发专用测试程序的实施方法,也有两种: a. 测试前把软件烧到DSP芯片中,测试完后再烧录产品软件。 b. 把测试程序存储到外部存储器并固定于测试台内,测试时从外部存储器读取数 据启动DSP并支持测试。
1.可测试性设计: a. PCB的可测试性设计 b. 软件可测试性设计 c. 硬件的可测试性设计 2. 测试方案的开发 a. 按照产品工程文件,可测试性设计文件,制定测试计划; b. 采购需要的测试备品; c. 按照测试计划开发配套的软件硬件; d. 调试并验证所有测试项; e. 评审测试计划 3. 外发制作针床 a. 制作针床制作文件:规格要求,测试点,接线方式; b. 申请并外发制作工装; 4. 试用并交付生产试用
测试实例1 4.1 测试实例1
为让大家更直接地了解ATE测试,下面以几个实例来介绍ATE是如何 实施测试的: 1. 数字输出
ATE设置:FAN-24和COM之间连接120欧姆的负载电阻;FAN-24上拉至+24V。 测试方法:FAN-5 默认为高时,FAN-5为高(24V);当FAN-5被拉低后,Q9导 通,FAN-24也被拉低为0V。 可测试性设计:软件要有能方便控制FAN-5的功能。