前段時間在網上看到一帖,名為《電路板在線維修測試儀使用心得》。文章總結了作者和這種儀器打交道兩年多的體會。 gaiwentidaoledianlubanzaixianweixiuceshiyizaishiyongzhongdeyixiebuzu。benrenduizhexiebuzuyeyoutonggan,jinjinianlaiyizhizainuligaijin。daoxianzaiweizhi,wenzhongzhichudewenti,daduoshudoudedaolejiejue、或部分解決。在這裏,介紹一下解決的思路、方法。 另外,隨著技術的發展,這幾年來,彙能測試儀還添加了不少新功能,擇其重要的也一並做了些簡單介紹。
一、 關於(數字)集成電路功能測試 a.“該測試儀能提供集成塊在板(線)測量和離板(線)測試。離線測試功能不是主流功能,因為通用的集成電路測試儀就是離線對集成塊進行測量。” 改進: 現在的彙能測試儀,能夠在器件離板(線)的條件下,測試數字集成塊的主要直流參數是否達到標準,賦予了離板(線)測試新的內容,所以也成為了主流功能之一。 維修實踐表明,確實存在著由於器件參數下降所導致的電路板故障。比如器件輸入漏流超標、驅動能力減弱等等。電路板的非確定性故障可能與此相關――器件參數隨著使用年限逐漸下降-->下降到正常工作所要求的臨界點附近時開始出現偶發性故障-->參數持續下降,導致故障出現的時間間隔越來越短-->下降到低於臨界點後,雖然器件的電路功能仍然存在,但電路板不能正常工作。 器件電路功能存在而參數不達標叫做參數型故障。用以前的在線測試儀和維修人員常用的通用的(數字)集成電路測試儀檢測不出這類故障來,所以深為維修工程師所頭痛。 為了解決此類問題,新近推出的彙能HN3000係列測試儀上,增加了對數字邏輯器件的主要參數――輸入高、低漏流和輸出高、diqudongdianliudeceshi。yonghukeyianzhaoqijianshoucezhongdeceshibiaozhun,shezhiceshitiaojianheceshiyaoqiu,ceshiyijianghuizidongjiancezhexiecanshushifoudabiao。birushuo,shoucegeichumouqijiandequdongdidianliuzuixiao10mA,這意味著該器件輸出為低時,向它的輸出灌入10mA的電流,輸出低電平不應抬高到手冊給出的限定值。利用彙能HN3000上的參數測試功能,這個測試過程是完全自動完成的。 參數測試是定量測試,尤其對於測試儀的硬件精度,有著更高的要求。此項功能的開發成功,發展了彙能在線維修測試儀的硬、軟件技術,擴大了測試範圍,把彙能測試儀發展到了一個新的階段。
b.“有的電路板塗有絕緣漆,測試前首先要刮漆處理。” 改進: 刮的方式不可取。可選購相應溶劑除漆。
c.“接觸不良造成的誤判是我使用中最頭疼的問題” 改進: 現在的測試儀能夠自動檢測是否接觸不良,並給出哪一個管腳接觸不良的提示。一般不會誤判。 d.“在進行功能測試時,如果測試儀說被測芯片是好的,正確率有90%,如果說是壞的,準確率30%還不到”。 改進: 1.測試是好的,上機不能使用的主要原因是,以前的測試儀不能發現器件參數下降、器件電路功能仍然存在的故障。這就是為什麼我們花大力氣,在彙能測試儀上開發主要直流參數測試的原因。請參見a。 2.測試是壞的,然而器件功能完好的主要原因,該文中給出的解釋基本正確。“在進行(在線)功能測試時,儀器要對被測芯片同其它電路進行隔離處理,要想把所有電路結構都做到有效隔離也不是好辦的事。” 後驅動隔離技術確實具有一定的局限性――存在有它無法隔離的電路結構,導致好器件測成壞器件,所以會“儀器說是壞片,換上一個已知的好片,再測量時儀器仍說是壞片。”解(jie)決(jue)這(zhe)種(zhong)問(wen)題(ti)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi),加(jia)強(qiang)測(ce)試(shi)儀(yi)對(dui)被(bei)測(ce)器(qi)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)的(de)識(shi)別(bie)能(neng)力(li),把(ba)後(hou)驅(qu)動(dong)無(wu)法(fa)隔(ge)離(li)的(de)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)以(yi)某(mou)種(zhong)形(xing)式(shi)提(ti)示(shi)給(gei)用(yong)戶(hu),從(cong)而(er)避(bi)免(mian)誤(wu)判(pan)。從(cong)實(shi)現(xian)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)和(he)應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo)來(lai)說(shuo),這(zhe)種(zhong)識(shi)別(bie)能(neng)力(li)的(de)高(gao)低(di),是(shi)區(qu)分(fen)測(ce)試(shi)儀(yi)產(chan)品(pin)優(you)劣(lie)、檔次的重要標誌之一。 在最新發布的彙能測試儀軟件版本上,被測器件工作環境信息分4種提示在在線測試狀態圖上: a. 管腳電阻 在zai開kai始shi測ce試shi前qian,彙hui能neng測ce試shi儀yi自zi動dong提ti取qu被bei測ce器qi件jian所suo有you管guan腳jiao對dui地di的de正zheng向xiang和he反fan向xiang電dian阻zu值zhi,提ti示shi到dao在zai線xian測ce試shi狀zhuang態tai圖tu上shang。經jing常chang使shi用yong後hou就jiu會hui發fa現xian,在zai正zheng常chang情qing況kuang下xia,按an不bu同tong類lei型xing的de器qi件jian管guan腳jiao,其qi合he理li電dian阻zu值zhi應ying在zai某mou一yi個ge範fan圍wei內nei。 同時提取正、反向電阻的好處是,半導體器件管腳的正、反向電阻值通常不一樣,可以分別觀察其變化。 b. 管腳電平 在zai開kai始shi測ce試shi前qian,彙hui能neng測ce試shi儀yi自zi動dong提ti取qu被bei測ce器qi件jian所suo有you管guan腳jiao上shang的de電dian平ping值zhi,提ti示shi到dao在zai線xian測ce試shi狀zhuang態tai圖tu上shang。不bu同tong器qi件jian的de管guan腳jiao電dian平ping應ying該gai處chu於yu一yi個ge合he理li區qu間jian。比bi如ru74係列器件,它的管腳電平應在高於0V,低於5V之間。超過該區間意味著電路板上有其它故障。 c. 管腳狀態 彙能測試儀能夠識別十餘種管腳狀態(技術水平差的測試儀僅能識別4、5種),提(ti)示(shi)到(dao)在(zai)線(xian)測(ce)試(shi)狀(zhuang)態(tai)圖(tu)上(shang)。管(guan)腳(jiao)狀(zhuang)態(tai)大(da)致(zhi)可(ke)分(fen)為(wei)合(he)法(fa)狀(zhuang)態(tai)和(he)非(fei)法(fa)狀(zhuang)態(tai)。如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)非(fei)法(fa)狀(zhuang)態(tai)且(qie)測(ce)試(shi)失(shi)敗(bai),一(yi)般(ban)說(shuo)明(ming)有(you)後(hou)驅(qu)動(dong)無(wu)法(fa)隔(ge)離(li)的(de)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)存(cun)在(zai),測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)基(ji)本(ben)不(bu)可(ke)信(xin)。應(ying)設(she)法(fa)排(pai)除(chu)非(fei)法(fa)管(guan)腳(jiao)狀(zhuang)態(tai)後(hou)再(zai)測(ce)。不(bu)同(tong)的(de)非(fei)法(fa)狀(zhuang)態(tai)排(pai)除(chu)的(de)辦(ban)法(fa)也(ye)不(bu)同(tong)。對(dui)此(ci)不(bu)再(zai)贅(zhui)述(shu)。 下麵舉幾個例子: 管腳狀態提示 含義 / 合法性 開路浮動有翻轉有競爭不可高不可低...... 測試夾未和該管腳接觸上/非法多數為輸入管腳蕩空/不確定測試儀發現該管腳上有邏輯信號(可能幹擾測試)/非法掛在總線上的三態器件的輸出處於總線競爭狀態/非法後驅動不能將該結點驅動到邏輯高電平以上/非法後驅動不能將該結點驅動到邏輯低電平以下/非法.............
d. 器件管腳自連接 在開始測試前,彙能測試儀自動提取被測器件自連接,提示在在線測試狀態圖上。 被測試器件的輸入之間、或(huo)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)之(zhi)間(jian)有(you)時(shi)會(hui)根(gen)據(ju)設(she)計(ji)需(xu)要(yao)短(duan)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi),叫(jiao)作(zuo)自(zi)連(lian)接(jie)。自(zi)連(lian)接(jie)會(hui)改(gai)變(bian)器(qi)件(jian)的(de)邏(luo)輯(ji)功(gong)能(neng)。如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)正(zheng)確(que)提(ti)取(qu)被(bei)測(ce)器(qi)件(jian)在(zai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)自(zi)連(lian)接(jie)關(guan)係(xi),就(jiu)會(hui)導(dao)致(zhi)好(hao)的(de)器(qi)件(jian)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)測(ce)試(shi)。後(hou)驅(qu)動(dong)技(ji)術(shu)無(wu)法(fa)隔(ge)離(li)自(zi)連(lian)接(jie)導(dao)致(zhi)的(de)影(ying)響(xiang),是(shi)通(tong)過(guo)在(zai)線(xian)測(ce)試(shi)自(zi)適(shi)應(ying)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)的(de)。在(zai)此(ci)不(bu)加(jia)詳(xiang)細(xi)討(tao)論(lun)。 分fen析xi在zai線xian測ce試shi狀zhuang態tai圖tu提ti示shi的de工gong作zuo環huan境jing信xin息xi,從cong而er提ti高gao測ce試shi準zhun確que性xing,尤you其qi是shi降jiang低di把ba好hao器qi件jian測ce成cheng壞huai器qi件jian的de誤wu判pan率lv,需xu要yao使shi用yong者zhe有you基ji本ben的de電dian路lu和he元yuan器qi件jian知zhi識shi,還hai要yao通tong過guo一yi定ding時shi間jian的de使shi用yong測ce試shi儀yi的de維wei修xiu實shi踐jian。
二、 關於ASA(VI)曲線測試
a.“無(wu)論(lun)哪(na)個(ge)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)測(ce)試(shi)儀(yi)均(jun)有(you)兩(liang)種(zhong)曲(qu)線(xian)提(ti)取(qu)方(fang)法(fa)。第(di)一(yi)種(zhong)是(shi)表(biao)棒(bang)提(ti)取(qu)法(fa)。第(di)二(er)種(zhong)是(shi)用(yong)夾(jia)具(ju)夾(jia)住(zhu)某(mou)個(ge)集(ji)成(cheng)塊(kuai),用(yong)多(duo)通(tong)道(dao)的(de)方(fang)法(fa)一(yi)次(ci)性(xing)提(ti)取(qu)所(suo)有(you)腳(jiao)的(de)阻(zu)抗(kang),然(ran)後(hou)再(zai)逐(zhu)一(yi)觀(guan)察(cha)對(dui)比(bi)每(mei)一(yi)個(ge)阻(zu)抗(kang)。在(zai)我(wo)的(de)工(gong)作(zuo)後(hou)期(qi),多(duo)使(shi)用(yong)第(di)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa),其(qi)原(yuan)因(yin)是(shi)第(di)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)靠(kao)性(xing)極(ji)高(gao),速(su)度(du)反(fan)而(er)比(bi)第(di)二(er)種(zhong)方(fang)法(fa)快(kuai)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)第(di)二(er)種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)使(shi)用(yong)前(qian)要(yao)先(xian)對(dui)集(ji)成(cheng)塊(kuai)各(ge)腳(jiao)進(jin)行(xing)去(qu)氧(yang)化(hua)處(chu)理(li),就(jiu)算(suan)一(yi)次(ci)性(xing)提(ti)取(qu)多(duo)條(tiao)阻(zu)抗(kang)曲(qu)線(xian)後(hou),仍(reng)需(xu)要(yao)逐(zhu)條(tiao)觀(guan)察(cha)對(dui)比(bi)。另(ling)外(wai),夾(jia)具(ju)往(wang)往(wang)有(you)個(ge)別(bie)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)存(cun)在(zai),接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)也(ye)是(shi)阻(zu)抗(kang)(電阻),就是說往往得到假的曲線。” 改進: 在早期的測試儀上使用測試夾測試時確實存在著上述的問題。但是使用測試夾一次操作可提取數十條、甚至成百上千條曲線,效率極高。僅僅為了少數假曲線而放棄這種測試方式並不可取。為此,在彙能測試儀上采取了下述措施加以改進: 1.在對比測試時,允許用戶按照誤差從大到小的順序排列曲線,所以無需逐條觀察對比――隻要觀察對比排在前麵的、誤差大於某個值的那些曲線即可; 2.使用測試夾測試時,無論一次提取多少根曲線,都會將所有接觸不良的管腳曲線識別出來,並以醒目的方式提示給用戶,提請用戶處理; 3.除了接觸問題之外,還有不穩定曲線的問題(請參見有關資料)。使用測試夾測試時,無論一次提取多少根曲線,都會將所有不穩定曲線識別出來,並以醒目的方式提示給用戶,提請用戶處理。 4.當一次提取的曲線多,一屏顯示不下時,除了允許拖動滑動條移動屏幕之外,為提高檢索效率,增加了文本(腳號)檢索方式。用鼠標點擊某個管腳號,該管腳的曲線就會被自動移動到屏幕可視區域內,並且被用顏色框框起來; 5.為方便用戶修改、調整曲線,隻要用戶用鼠標雙擊某個管腳曲線,測試儀將僅僅重新提取該管腳曲線。其它管腳曲線保持不動。
b.“不能用廠家提供的表筆,因為這種表筆頭不夠尖,其材料往往是銅質的,就算你把筆尖銼的很尖,因為銅不耐磨,筆尖很快就會禿了。”“......經過改造的表筆十分耐磨(耐用)。” 改進: 目前的彙能測試儀向用戶提供類似工具。
關於ASA(VI)曲線較詳細的內容,請參見<電路在線維修測試儀上的ASA(VI曲線)測試>。該文連載於《設備管理與維修》2006.5,6期。
三、 關於有效維修功能 “從有效維修方麵講,該測試儀的功能主要集中在兩大功能上,其一為:集成電路功能測試;其二為:阻抗VI曲線測試?” 改進: 幾年來,彙能測試儀的測試功能已經有了很大擴充。擇其重要的列在下麵。當然,是否對維修有效,還請讀者自己判斷: 1. 運放功能測試 可在線、離線檢查運放的虛通(虛地)特征,由此可大致判斷運放有較大開環增益。 2. 光藕在線功能、離線直流參數測試 在線可給出光耦的轉換波形圖;離線可檢查光耦的電流轉換係數是否夠高、飽和電壓是否夠低等。 3. 自定義測試 對dui高gao級ji用yong戶hu來lai說shuo,該gai功gong能neng的de重zhong要yao性xing不bu亞ya於yu任ren何he其qi它ta功gong能neng,並bing且qie能neng夠gou很hen好hao的de彌mi補bu其qi它ta測ce試shi功gong能neng的de不bu足zu。但dan是shi該gai功gong能neng對dui使shi用yong者zhe的de電dian路lu知zhi識shi和he使shi用yong經jing驗yan要yao求qiu較jiao高gao,故gu一yi般ban用yong戶hu使shi用yong不bu多duo。 目前用戶至少可根據自定義使用說明實現對AD/DA的工作過程的測試。 4. 電容、電感定量測試 該功能最具實際意義的是,考慮到電容的容量、漏電阻可能隨工作電壓變化,允許用戶指定測試電壓。可在1V到28V內測試電容的容量、漏電阻值,可測試範圍最大到20000微法;也可在指定電壓下測試電感的感抗、串聯電阻值。 ...... 這些功能在此不作詳細介紹。有興趣者可與本公司聯係索閱有關資料。
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