電路設計遵循可測試性設計規(guī)程(下)

發(fā)表時間:2021-03-26 10:23:05 人氣:2913

4 、良好的可測試性的機械接觸條件


如果不考慮機械方面的基本規(guī)則,即使在電氣方面具有非常良好的可測試性的電路,也可能難以測試。許多因素會限制電氣的可測試性。如果測試點不夠或太小,探針床適配器就難以接觸到電路的每個節(jié)點。如果測試點位置誤差和尺寸誤差太大,就會產(chǎn)生測試重復性不好的問題。在使用探針床配器時,應留意一系列有關套牢孔與測試點的大小和定位的建議。


5 、最佳可測試性的電氣前提條件


電氣前提條件對良好的可測試性,和機械接觸條件一樣重要,兩者缺一不可。一個門電路不能進行測試,原因可能是無法通過測試點接觸到激活輸入端,也可能是激活輸入端處在封裝殼內,外部無法接觸,在原則上這兩情況同樣都是不好的,都使測試無法進行。在設計電路時應該注意,凡是要用在線測試法檢測的組件,都應該具備某種機理,使各個組件能夠在電氣上絕緣起來。這種機理可以借助于禁止輸入端來實現(xiàn),它可以將組件的輸出端控制在靜態(tài)的高歐姆狀態(tài)。


雖然幾乎所有的測試系統(tǒng)都能夠逆驅動( Backdriving )方式將某一節(jié)點的狀態(tài)帶到任意狀態(tài),但是所涉及的節(jié)點最好還是要備有禁止輸入端,首先將此節(jié)點帶到高歐姆狀態(tài),然后再“平緩地”加上相應的電平。


同樣,節(jié)拍發(fā)生器總是通過激活引線,門電路或插接電橋從振蕩器后面直接斷開。激活輸入端決不可直接與電路相連,而是通過 100 歐姆的電阻與電路連接。每個組件應有自己的激活,復位或控制引線腳。必須避免許多組件的激活輸入端共享一個電阻與電路相連。這條規(guī)則對于 ASIC 組件也適用,這些組件也應有一個引線腳,通過它,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可實行復位,這對于由測試器來引發(fā)復位也是非常有幫助的。在這種情況下,組件在測試前就可以簡單地置于規(guī)定的狀態(tài)。


不用的組件引線腳同樣也應該是可接觸的,因為在這些地方未發(fā)現(xiàn)的短路也可能造成組件故障。此外,不用的門電路往往在以后會被利用于設計改進,它們可能會改接到電路中來。所以同樣重要的是,它們從一開始就應經(jīng)過測試,以保證其工件可靠。


6 、改進可測試性


使用探針床適配器時,改進可測試性的建議


套牢孔 呈對角線配置


定位精度為± 0.05mm (± 2mil )


直徑精度為± 0.076/-0mm ( +3/-0mil )


相對于測試點的定位精度為± 0.05mm (± 2mil )


離開組件邊緣距離至少為 3mm


不可穿通接觸


測試點


盡可能為正方形


測試點直徑至少為 0.88mm ( 35mil )


測試點大小精度為± 0.076mm (± 3mil )


測試點之間間隔精度為± 0.076mm (± 3mil )


測試點間隔盡可能為 2.5mm


鍍錫,端面可直接焊接


距離組件邊緣至少為 3mm


所有測試點應可能處于插件板的背面


測試點應均勻布在插件板上


每個節(jié)點至少有一個測試點( 100 %信道)


備用或不用的門電路都有測試點


供電電源的多外測試點分布在不同位置


組件標志


標志文字同一方向


型號、版本、系列號及條形碼明確標識


組件名稱要清晰可見,且盡可能直接標在組件近旁


7 、關于快閃存儲器和其它可編程組件


快閃存儲器的編程時間有時會很長(對于大的存儲器或存儲器組可達 1 分鐘)。因此,此時不容許有其它組件的逆驅動,否則快閃存儲器可能會受到損害。為了避免這種情況,必須將所有與地址總線的控制線相連的組件置于高歐姆狀態(tài)。同樣,數(shù)據(jù)總線也必須能夠被置于隔絕狀態(tài),以確??扉W存儲器為空載,并可進行下步編程。


系統(tǒng)內可編程組件( ISP )有一些要求,如 Altera , XilinX 和 Lattuce 等公司的產(chǎn)品,還有其它一些特殊要求。除了可測試性的機械和電氣前提條件應得到保證外,還要保證具有編程和確證數(shù)據(jù)的可能性。對于 Altera 和 Xilinx 組件,使用了連串矢量格式( Serial Vector Format SVF ),這種格式近期幾乎已發(fā)展成為工業(yè)標準。許多測試系統(tǒng)可以對這類組件編程,并將連串矢量格式( SVF )內的輸入數(shù)據(jù)用于測試信號發(fā)生器。通過邊界掃描鍵( Boundary-Scan-Kette JTAG )對這些組件編程,也將連串數(shù)據(jù)格式編程。在匯集編程數(shù)據(jù)時,重要的是應考慮到電路中全部的組件鏈,不應將數(shù)據(jù)僅僅還原給要編程的組件。


編程時,自動測試信號發(fā)生器考慮到整個的組件鏈,并將其它組件接入旁路模型中。相反, Lattice 公司要求用 JEDEC 格式的數(shù)據(jù),并通過通常的輸入端和輸出端并行編程。編程后,數(shù)據(jù)還要用于檢查組件功能。開發(fā)部門提供的數(shù)據(jù)應盡可能地便于測試系統(tǒng)直接應用,或者通過簡單轉換便可應用。


8 、對于邊界掃描( JTAG )應注意什么


由基于復雜組件組成精細網(wǎng)格的組件,給測試工程師只提供很少的可接觸的測試點。此時也仍然可能提高可測試性。對此可使用邊界掃描和集成自測試技術來縮短測試完成時間和提高測試效果。


對于開發(fā)工程師和測試工程師來說,建立在邊界掃描和集成自測試技術基礎上的測試戰(zhàn)略肯定會增加費用。開發(fā)工程師必然要在電路中使用的邊界掃描組件( IEEE-1149.1- 標準),并且要設法使相應的具體的測試引線腳可以接觸(如測試數(shù)據(jù)輸入 -TDI ,測試數(shù)據(jù)輸出 -TDO ,測試鐘頻 -TCK 和測試模式選擇 -TMS 以及 ggf. 測試復位)。測試工程師給組件制定一個邊界掃描模型( BSDL- 邊界掃描描述語言)。此時他必須知道,有關組件支持何種邊界掃描功能和指令。邊界掃描測試可以診斷直至引線級的短路和斷路。除此之外,如果開發(fā)工程師已作規(guī)定,可以通過邊界掃描指令“ RunBIST ”來觸發(fā)組件的自動測試。尤其是當電路中有許多 ASICs 和其它復雜組件時,對于這些組件并不存在慣常的測試模型,通過邊界掃描組件,可以大大減少制定測試模型的費用。


時間和成本降低的程度對于每個組件都是不同的。對于一個有 IC 的電路,如果需要 100 %發(fā)現(xiàn),大約需要 40 萬個測試矢量,通過使用邊界掃描,在同樣的故障發(fā)現(xiàn)率下,測試矢量的數(shù)目可以減少到數(shù)百個。因此,在沒有測試模型,或接觸電路的節(jié)點受到限制的條件下,邊界掃描方法具有特別的優(yōu)越性。是否要采用邊界掃描,是取決于開發(fā)利用和制造過程中增加的成本費用。衽邊界掃描必須和要求發(fā)現(xiàn)故障的時間,測試時間,進入市場的時間,適配器成本進行權衡,并盡可能節(jié)約。在許多情況下,將傳統(tǒng)的在線測試方法和邊界掃描方法混合鹽業(yè)的方案是最佳的解決方式。


此文關鍵字: pcb設計

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