Testarea in-circuit a plăcilor electronice [IV]

25 IULIE 2007

Figura 1 Tip de mesaj ICT

Testul in-circuit este o metodă de testare standard a plăcilor electronice, ce face parte din sistemul de calitate a tuturor producătorilor de plăci electronice populate.
Practic, această metodă permite testarea individuală a componentelor electronice ce sunt deja plantate pe placa electronică. Informaţia despre defect este furnizată la nivel de pin de componentă sau componentă pentru a facilita reparaţia rapidă a plăcilor cu defecte.

Figura 2 Tester ICT Teradyne TestStation TS8x

Testul in circuit permite detectarea următoarelor erori: scurt circuite, întreruperi de trasee electrice, componente lipsă, avariate sau defectuos plasate, componente cu parametri în afara limitelelor de toleranţă, componente incorect programate, măsuratori de timp/frecvenţă în afara limitelor de toleranţă, teste analogice şi digitale eronat realizate cu placa electronică alimentată.
Ca şi tipuri de componente, pot fi măsurate in-circuit toate tipurile de componente pasive (rezistori, capacitori, inductori, diode, tranzistori etc.) circuite integrate analogice (amplificatoare operaţionale, comparatoare etc) circuite hibride (CAN, CNA-uri, regulatoare de tensiune etc.) circuite electronice digitale.
De asemenea, se pot măsura timpi, frecvenţe, curenţi, tensiuni în AC şi DC, se pot genera şi măsura forme de undă de diverse tipuri, se pot şterge / programa / verifica circuite digitale.

De ce se utilizează testul in-circuit
Până la 30% din plăcile electronice manufacturate pot avea erori la nivel de componentă: chiar dacă tehnicile de producţie s-au îmbunătăţit scăderea dimensiunilor componentelor şi a plăcilor electronice continuă să creeze probleme tehnologice.
Aceste erori trebuie diagnosticate şi reparate rapid şi eficient. Testul in-circuit testează componentele de pe placa elelectronică pe rând, timpul de testare al plăcii fiind foarte mic.

Figura 3

Figura 4 Adaptor tip pat de cuie: principiu şi exemplificare practică

Astfel, pentru o placă electronică cu 500 de noduri electrice şi 1000 de componente, timpul de testare este mai mic de 30 secunde.
Ca principiu, conexiunea electrică este făcută între fiecare nod electric al plăcii electronice şi interfaţa standard a maşinii de testare pentru a permite testarea individuală a componentelor.

Aceste conexiuni electrice sunt făcute prin intermediul unui adaptor individualizat denumit FIXTURE ce conţine pini mecanici acţionaţi de arcuri în exterior şi o structură de fire de legătură în interior. Pini fac contact cu nodurile electrice de pe placa de testare, iar cablurile electrice din interior fac conexiunea între pinii de acces la placa electronică şi interfaţa standard a maşinii de testare.
Există o multitudine de tipuri de pini utilizaţi pentru a accesa placa electronică. Accesul prin pinii de test se poate realiza numai dacă layout-ul plăcii electronice are prevăzute pad-uri de testare adăugate special în faza de design.
Pinii diferă prin formă (ascuţiţi, cu cap tip coroană, tip cupă etc.) şi prin dimensiune (100 mils, 75mils, 50 mils).

Figura 5 Tipuri de pini utilizaţi în fixture

Figura 6 Interfaţarea între ICT, receiver æi fixture

Semnalele de input/output sunt colectate/direcţionate de echipamentul de testare in-circuit prin intermediul unor plăci de multiplexare numite UltraPIN. Capacitatea de analiză a unui tester ICT Teradyne ajunge la un maximum de 7680 de noduri electrice/ placă electronică.

Transmisia de date între hardware şi computer se face prin intermediul unei magistrale rapide de tip MXI II.
Toate cardurile din sistem sunt Plug&Play fiind recunoscute automat de către sistem.
Sistemul permite utilizarea a maximum 14 surse DC programabile în curent sau tensiune prin GPIB, de 7V/15A, 20V/8A, 60V/2.5A. Aceste surse pot fi conectate în serie sau paralel folosind instrucţiuni software şi permit limitarea în curent sau în tensiune.
Subsistemul analogic ce permite generarea de semnale şi măsurătorile analogice se concentrează în jurul plăcii de măsură ICA. Pentru o stabilitate şi o acurateţe mare ICA-ul conţine un modul cu referinţe pentru auto calibrare şi un software de calibrare automată la o variaţie mai mare de 5° a temperaturii. Capacitatea de calcul este de maxim 100 000 de eşantioane de semnal pe secundă şi se asigură o sincronizare a măsurătorilor analogice cu testele digitale.

Capabilităţile de măsură mai importante ale cardului ICA (in circuit analog module) includ:
– Magistrală analogică cu 8 canale date simultane;
– Rezistivitate (R) domeniu: 0.1 la 30 Mohm;
– Capacitate (C) domeniu: 1pF la 10,000µF;
– Inductivitate (L) domeniu: 10µH la 1,000H;
– Sursă internă DC Voltage: programabilă 0 -18V;
– Sursă internă DC Current: programabilă, 0 – 500mA;
– Sursă de înaltă tensiune 120V / 50mA High;
– Voltmetru: 0 – 200V;
– DC Ampermetru: 0 la 160mA;
– Frecvenţa de lucru programabilă între 15Hz -100kHz;
– Generator de undă sinusoidală, dreptunghiulară şi triunghiulară;
– Detector Diferenţial / DVM / Digitizer;
– Posibilitate conectare instrumentaţie externă la magistrala analogică prin 9 mufe BNC la cele 8 canale analogice folosite intern.

Figura 7 Schema bloc a echipamentului de test ICT Teradyne

Alte tipuri de instrumente electronice ce pot fi adăugate în sistem ca şi carduri opţionale sunt:
System Frequency/Time Meter (SFTM) are abilitatea de a măsura frecvenţa şi timpii în spectrul 100Hz – 100MHz;
Deep Serial Memory (DSM) – permite înscrierea, verificarea, ştergerea rapidă a unei cantităţi de date până la 1GB. Este utilizată la programarea memoriilor flash şi a microprocesoarelor;

Figura 8 Card Ultrapin II

Clock/SyncTrigger (CST) – furnizează semnale de timp sau generează semnale de tact pentru placa de testare până în 25MHz; sincronizeaza trimiterea/primirea vectorilor de test digitali sincronizează semnalele de ceas intern cu ceasul extern al plăcii electronice; conţine circuite de semnalizare a 15 semnale de trigger concomitent.
Referitor la sistemul de măsurare digital software-ul Teradyne GR Navigate 6.2.0 conţine librării ce descriu modelul comportamental al majorităţii circuitelor integrate digitale. Pentru a descrie modelul comportamental al unui circuit integrat utilizăm secvenţe rapide de semnale digitale ce conţin semnale de input ce trebuiesc furnizate şi/sau nivele de ieşire ce trebuiesc măsurate la un nivel dat de timp. Aceştia se numesc vectori de test digitali. Pentru a avea o funcţionare corectă a IC-ului testat trebuie să facem izolarea electronică a acestuia faţă de componentele din jur. Acest lucru se face automat de către ATG (automatic test generator) ce suportă până la 99 de nivele de izolare.

Figura 9 Conectarea porţilor digitale de semnal Driver/Sensor (D/S) la pinii de pe interfaţa standard ai ICT-ul Teradyne

Un lucru important este că se pot utiliza până la 25 de familii de nivele logice simultan. De exemplu, în acelaşi timp, la acelaşi IC pot să generez semnale şi să interpretez nivelele de ieşire în logica de 1.2V, 1.8V, 3.3V şi 5V, cu o frecvenţă de 5MHz. Menţionăm că o dată cu generarea semnalelor digitale (drive) se face verificarea generării lor (sense).
O caracteristică importantă ce diferenţiază sistemele Teradyne de competitori este faptul că putem programa curentul / timpul de backdriving.
Aceasta înseamnă că putem controla puterea disipată pe un pin şi cu aceasta putem evita distrugerea circuitelor integrate în procesul de testare. În cadrul testelor digitale toţi parametri (nivelele logice, pantă de creştere a semnalului, timpii de lucru şi curenţii de backdriving) sunt programabili individuali pe pini.
Cardurile de tip Ultrapin II pot să aibă nu numai capabilităţi analogice. Un mare avantaj este faptul că aceste carduri se pot combina cu cardurile Ultrapin ce au capabilităţi digitale în acelaşi sistem. Astfel, clientul îşi poate alege o configuraţie flexibilă. Fiecare card Ultrapin permite accesarea simultană a minim 128 de pini de test/noduri electrice.

În tabela de mai sus am ataşat tipurile de maşini de test in-circuit Teradyne. ALFA TEST asigură suportul regional Teradyne în România, Ungaria şi Bulgaria pentru maşinile de testare in-circuit şi XRAY, având o bază instalată de peste 150 de echipamente de testare.

Pentru informaţii suplimentare vă stau la dispozitie.
Ing. Marius Toader
ALFA TEST SRL
marius.toader@alfatest.ro
www.alfatest.ro

Comentarii

D Diceanu spune:

Buna ziua,

va rog sa-mi spuneti daca, ma puteti ajuta cu testarea unor placi electronice,cu defect-scurt circuit pe un tranzistor. Placa este o componenta a unui minibar-frigider- cu peltier efect.

Doresc un raspuns intr-un timp rezonabil si cum puteti fi contactati telefonic.

Cu respect,
Dipl. Ing.Diceanu

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre