Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/D19841008Elc052.shtml

Автоматическое тестирование СБИС

АИО для испытаний СБИС управляется крупными вычислительными машинами, мини-ЭВМ или персональными компьютерами и применяется для проверки определенных параметров тестируемого изделия, а также для идентификации и выявления дефектов в ней.

Ядро испытательной системы — это секция управления, в состав которой входят компьютер, периферийное оборудование и программное обеспечение. Под контролем операционной системы компьютер исполняет прикладные программы, организующие работу средств генерации входных воздействий, измерительных устройств и коммутаторов, т.е. тех ресурсов системы, с помощью которых пользователь получает требуемые результаты испытаний и другие данные. В измерительной секции оцениваются параметры выходных сигналов — реакций изделий на испытательные сигналы, которые вырабатываются секцией входных воздействий. Коммутаторы выполняют функции программируемой системы маршрутизации между секцией генерации входных воздействий и измерительной установкой. Секция управления анализирует информацию, поступающую от измерительных устройств, и определяет характер следующего этапа испытаний.

Типичное устройство формирования входных воздействий для БИС, СБИС и печатных плат содержит источники питания, генераторы и выводы для подачи испытательных сигналов на коммутируемое изделие, причем каждый из перечисленных узлов является программируемым. В состав измерительной установки входят обычно цифровые мультиметры, счетчики-таймеры и выводы для считывания реакций изделия. В зависимости от вида маршрутизируемых сигналов системы коммутации выполняются на реле или на полупроводниковых логических схемах. Устройства измерений, коммутации и формирования входных воздействий реализуются в виде отдельных блоков, подключаемых к центральному процессору секции управления, или конструктивно объединяются в одну многофункциональную электронную систему. Среди АИО для БИС и СБИС выделяют функциональные, параметрические и комбинированные установки. Параметрическое АИО делится в свою очередь на устройства проверки статических и динамических параметров. Функциональные тестеры проверяют только рабочие функции готового изделия, не оценивая никаких конкретных параметров, кроме тех, которые необходимы для выявления его работоспособности. Подобное оборудование обычно не дает полной параметрической информации, поскольку в нем отсутствуют необходимые средства измерений. Прикладные программы для систем такого типа определяют, как правило, допуски для проверки изделий по принципу «годен—негоден».

Параметрические тестеры снабжаются соответствующими аппаратными и программными средствами измерений физических величин в общепринятых единицах: вольтах, амперах, секундах. Статические параметры — это, например, входной ток, выходное напряжение и ток потребления, тогда как динамические — времена нарастания и спада, а также задержки распространения.

Информация о параметрах в функциональном АИО имеет вид сообщений «годен — негоден» и не отражает результатов измерений в соответствующих единицах. Один из немногих способов приближенной параметрической оценки состоит в том, что АИО настраивается на такие уровни испытательных сигналов, пороговых значений и нагрузочные условия, которые в наибольшей степени соответствуют предельным показателям тестируемого устройства. Некоторым приближением к динамическим параметрическим испытаниям служат процедуры проверки изделий на частотах, которые приближаются к максимальным для данного изделия до тех пор, пока АИО не перестанет регистрировать его выходные сигналы. Для оценки параметров в принятых единицах требуется функциональный тестер с возможностями параметрических измерений.

Чаще всего АИО для тестирования печатных плат с БИС и СБИС относят к категории внутрисхемных или функциональных систем. Последняя группа разделяется в свою очередь на статические и динамические установки. Статическое функциональное тестирование выполняется на частотах, которые существенно ниже быстродействия проверяемого изделия, и поэтому не считается пригодным для испытаний БИС и СБИС. Динамическое тестирование производится на рабочей скорости испытываемого устройства или по возможности ближе к ней.

Функциональные испытания предполагают организацию обычного интерфейса ввода-вывода с тестируемым изделием. Для этого необходимо обеспечить подключение к контактам краевого разъема и некоторым дополнительным точкам печатной платы. Кроме того, система функционального тестирования формирует входные испытательные воздействия (последовательности) и располагает измерительными устройствами для регистрации факта работоспособности изделия. В основе подобного метода испытаний лежит предположение о том, что в нормально функционирующей плате каждый компонент исправен и правильно смонтирован, а погрешности технологического процесса отсутствуют. В большинстве случаев такое предположение оказывается правильным. Внутрисхемное тестирование предполагает доступ ко всем электрическим узлам печатной платы с последовательной верификацией параметров каждого компонента и частичной проверкой на функционирование. Метод опирается на следующие предпосылки: если каждый компонент исправен и соответствует своему месту размещения, если все компоненты смонтированы правильно, т.е. отсутствуют ошибки вроде перевернутой установки корпусов и исключены дефекты технологического процесса, например короткие замыкания, вызванные разбрызгиванием припоя, то плату можно считать собранной правильно и поэтому работоспособной. Это предположение также справедливо для основной массы изделий.

Тестер для внутрисхемных испытаний печатных плат с БИС и СБИС комплектуется обычно контактными электронными схемами (приемниками и передатчиками), которые позволяют проверить на функционирование любую ИС в составе изделия. Однако подобные установки не способны проконтролировать работу нескольких индивидуальных компонентов с учетом возможных взаимных связей. С их помощью нельзя оценить и временные параметры тестируемого устройства. Последние две операции, по крайней мере частично, выполняют функциональные тестеры.

Узлы фиксации проверяемой внутрисхемными тестерами платы получили название «матриц подпружиненных штифтов». Типичное фиксирующее приспособление (см. рисунок) использует подпружиненные контакты, которые входят в соприкосновение с узлами платы под действием механического, пневматического или вакуумного механизма. Функциональные тестеры обычно подключаются к проверяемому изделию с помощью краевых разъемов, однако фиксирующие приспособления в виде матриц подпружиненных штифтов целесообразно применять и для функциональных испытаний, поскольку они обеспечивают лучший доступ и большую гибкость процедур тестирования и выявления дефектов. Некоторые инженеры ошибочно полагают, что внутрисхемные и функциональные тестеры различаются между собой только методом фиксации. На самом деле различия заключаются в характере самого способа испытания.

Родительская статья:

Рост стоимости АИО, предназначенного для испытания БИС и СБИС

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.20 (701), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.80

ElectronicsWeek Vol.57 No.25 October 01, 1984 A McGraw-Hill Publication

ElectronicsWeek Vol.57 No.26 October 08, 1984 A McGraw-Hill Publication

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Интеграция систем





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/D19841008Elc052.shtml