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DeltaScan模拟结测试技术
DeltaScan利用几乎所有数字器件管脚和绝大多数混合信号器件引脚都有的静电放电保护或寄生二管,对被测器件的立引脚对进行简单的直流电流测试。当某块板的电源被切断后,器件上任何两个管脚的等效电路如下图中所示。
1 在管脚A加一对地的负电压,电流Ia流过管脚A之正向偏压二管。测量流过管脚A的电流Ia。
2 保持管脚A的电压,在管脚B加一较高负电压,电流Ib流过管脚B之正向偏压二管。由于从管脚A和管脚B至接地之共同基片电阻内的电流分享,电流Ia会减少。
3 再次测量流过管脚A的电流Ia。如果当电压被加到管脚B时Ia没有变化(delta),则一定存在连接问题。
DeltaScan软件综合从该器件上许多可能的管脚对得到的测试结果,从而得出的故障诊断。信号管脚、电源和接地管脚、基片都参与DeltaScan测试,这就意味着除管脚脱开之外,DeltaScan也可以检测出器件缺失、插反、焊线脱开等制造故障。
GenRad类式的测试称Junction Xpress。其同样利用IC内的二管特性,只是测试是通过测量二管的频谱特性(二次谐波)来实现的。
DeltaScan技术不需附加夹具硬件,成为推技术。
布局建议
PCB的整体布局 对于普通的AXI测试PCB布局,所有的焊盘都必须进行 阻焊处理。这是因为阻焊层和实际的焊盘并没有真正地接 触到,在阻焊层和焊盘之间存在着一定的间隙。这样做的 好处是:焊锡受热后就可以聚集在焊盘内,这也使得在XRAY影像中很容易再现焊料的爬升情况。
2D x-ray
当应用2D x-ray技术时,所有的器件都需要被布置在 PCB的正面。而用2Dx-ray去检测这些器件时,还必须再定 义出一块没有器件的地方为“禁区”。对于有些BGAs,会 推荐使
用一种泪滴型的不对称焊盘设计,这使得焊锡的成 型性质被系统错误的判断为一种几何的连接形态;此外, 一些的QFN向内或向外的弯月型焊盘设计也同样有这种情况。
QFN 焊盘设计
QFN器件的焊盘尺寸、焊膏印 刷面积与它的引脚尺寸是同样大小 的,而且器件的引脚是交错排列在 封装体底部的(图8)。
因此,QFN的 焊盘设计建议为:焊盘伸出于器件引脚的外端, 而
缩进于器件的内 端,这样使得在器件引脚的内外形成弯月型焊盘。在这里 很重要的一点是,在进行设计计算时必须考虑器件的公差范围。(图9)
BGA 设计
在BGA设计时,焊点的形状(如泪滴型)可以通过特 别的布局使其成为可见的;就是说,泪滴型的焊点除了具 有奇怪的形状外,它的方向也是很随意的。总而言之,在 器件面的焊盘和在PCB上的焊盘正好和BGA焊球的大小是 一样的(图
10 )。在德国Erlangen 大学,学者做了大量的 研究去评价单个焊盘形状的模型;他们发现,无论焊盘是 圆形还是非圆形的,焊膏印刷图形要保持为圆形不变。
FrameScan电容藕合测试
FrameScan利用电容藕合探测管脚的脱开。每个器件上面有一个电容性探头,在某个管脚激励信号,电容性探头拾取信号。如图所示:
1 夹具上的多路开关板选择某个器件上的电容性探头。
2 测试仪内的模拟测试板(ATB)依次向每个被测管脚发出交流信号。
3 电容性探头采集并缓冲被测管脚上的交流信号。
4 ATB测量电容性探头拾取的交流信号。如果某个管脚与电路板的连接是正确的,就会测到信号;如果该管脚脱开,则不会有信号。
GenRad类式的技术称Open Xpress。原理类似。
此技术夹具需要传感器和其他硬件,测试成本稍高。
边界扫描技术
Boundary-Scan边界扫描技术
ICT测试仪要求每一个电路节点至少有一个测试点。但随着器件集成度增高,功能越来越强,封装越来越小,SMT元件的增多,多层板的使用,PCB板元件密度的,要在每一个节点放一根探针变得很困难,为增加测试点,使制造费用增高;同时为开发一个功能强大器件的测试库变得困难,开发周期延长。为此,联合测试组织(JTAG)颁布了IEEE1149.1测试标准。
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