手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
| 1,、電子元器件測試需求和測試成本 電子元器件測試必要性是顯而易見的，尤其是近年來“電子垃圾”（假冒偽劣電子元器件）涌入國內(nèi)市場,，魚目混珠,，嚴重威脅了整機和系統(tǒng)的可靠性，這一情況已經(jīng)引起了很多單位的重視,，進而配備了不同檔次的測試系統(tǒng)對元器件進行測試和篩選,。 但針對不同的測試對象和具體的要求， 需要選擇不同檔次的測試系統(tǒng),，同時也就決定了不同的測試成本,。例如對于通用數(shù)字集成電路來說，如果測試其靜態(tài)邏輯功能,，只需使用幾千元的功能測試儀（俗稱PASS機）,，要測試其靜態(tài)直流參數(shù)，則需要幾萬元乃至十幾萬元的小型測試系統(tǒng),，而測試其交流參數(shù),，則需要幾十萬元乃至更昂貴的中、大型測試系統(tǒng) ,。 在集成電路的詳細規(guī)范中規(guī)定了集成電路的各類參數(shù),，并規(guī)定了在A組檢驗和質(zhì)量一致性檢驗中各分組和各試驗項目中應該進行哪些參數(shù)的測試。集成電路的生產(chǎn)廠商在生 產(chǎn)過程中,，原則上遵照和執(zhí)行產(chǎn)品的詳細規(guī)范,。對他們來說，執(zhí)行產(chǎn)品的詳細規(guī)范就是測試需求,。應該說這種需求是明確的,，是有標準做為依據(jù)的，通常也是可以做到的,，因為集成電路的生產(chǎn)廠商一般都配有執(zhí)行產(chǎn)品詳細規(guī)范所需的測試系統(tǒng),。 但對于集成電路的應用者 （如整機廠商）來說，情況就復雜得多,，各單位所擁有的測試系統(tǒng)檔次參差不齊,，還有相當多的單位不具備zui起碼的測試手段,。沒有統(tǒng)一的標準來規(guī)定應用在什么場合的器件在出入庫檢驗或篩選中應該進行哪些參數(shù)的測試。由于測試需求不明確,，也就很難說配備什么樣的測試系統(tǒng)才合理,，對于大多數(shù)整機廠商來說，實際的做法是能測些什么參數(shù)就測什么參數(shù),，測不了的參數(shù)就不測,。 外協(xié)測試的情況基本也是如此。 即便有了明確的測試要求,，一般也難于根據(jù)測試需求去爭取相應的資金來購買和配備所需的測試設備,，而往往是只能根據(jù)所能爭取到的資金來考慮和選擇可能購買的測試設備，由測試設備的檔次決定了可能的測試內(nèi)容,。 一些單位在爭取到資金,，進行測試系統(tǒng)選型時容易有一種不切實際的想法，想買一個測試系統(tǒng)解決所有電子元器件的測試,，免得求助于他人,，到其他單位去進行測試協(xié)作，這也許是一些單位在測試系統(tǒng)選型時貪大求洋的理由之一,。很少有人考慮測試系統(tǒng)的低效率運行導致的高測試成本,。應該說實際上沒有哪一個測試系統(tǒng)能包羅萬象測試當前和今后所有的電子元器件，如果能解決本單位使用的大多數(shù)電子元器件的測試,，而將少數(shù)復雜器件進行外協(xié)測試,，恰恰是降低測試成本的有效方法之一。 因為測試系統(tǒng)的選型還是要根據(jù)各單位的具體情況,，綜合考慮本單位使用的元器件品種、用量,，測試的要求和內(nèi)容,，所需測試系統(tǒng)的檔次、性能和配置,，單位自身的軟件開發(fā)能力及由供應商提供軟件的可能,，供應商能提供的系統(tǒng)維護和的能力和水平，購置系統(tǒng)的經(jīng)濟承受能力和資金來源等諸多方面的因素,，來選擇適合自己的測試系統(tǒng),。 2、電子故障排除方案綜述 在電子設計和維修檢測中,，故障排除是zui讓人頭疼的問題 ,，以往在很多企業(yè)，排除故障要么得不到重視,，要么得到重視也找不到一種很有效的方案,。傳統(tǒng)的方法是一些有經(jīng)驗的工程師憑借一大堆測試設備（譬如：萬用表,、示波器、 頻率計,、邏輯分析儀等）和一些必要的電路圖及相關資料等采用“師帶徒”的古老方法處理電子故障問題…… 但是隨著科學的發(fā)展,，各種元件的產(chǎn)生，產(chǎn)品的日益多元化,，以及一些廠家“保密”的需要,，這種“古老的方法”受到挑戰(zhàn)，同時由于各種歷史和社會需求的原因,，一些有經(jīng)驗的工程師更是“難覓”,，這樣一些新型測試產(chǎn)品應用而生，它們想盡方法解決排除電子故障以下新型問題： ① 沒有電路原理圖以及相關資料 ② 工程師沒有相應的閱歷和經(jīng)驗 ③ 大批量生產(chǎn)的同類產(chǎn)品不同原因的故障點檢測 ④ 離線排除變?yōu)殡x線和在線綜合排除 ⑤ 更進一步聯(lián)網(wǎng)的自動檢測 現(xiàn)在,，一種廣泛使用既經(jīng)濟又實用快速的對比定性排除故障方法——ASA技術應運而生,。 3、什么是ASA技術 所謂ASA技術,，即模擬曲線分析（Analog Signature Analgsis）,，是斷電排除電子故障的*技術。它使用掃描波形（由于正弦波諧波分量）信號穩(wěn)定,，一般用交流正弦波,，施加到?jīng)]有通電的電子設備兩端，在顯示屏上（如示波器CRT或計算機顯示器等）顯示該設備對應的V-I曲線,，該V-I曲線也叫模擬曲線,。 ASA的基本原理 過去和現(xiàn)在仍然廣泛使用的檢測方法之一，是通過用萬用表測量電路結(jié)點對地阻抗來判斷與該結(jié)點關聯(lián)的元器件是否有端口型故障 ,。究竟某塊電路板的某些個結(jié)點的阻抗在什么范圍表示*,、什么范圍表示可能有故障，*由使用者據(jù)經(jīng)驗來判定,。經(jīng)?？梢月牭?ldquo;某人將某種電路板已經(jīng)測熟了”的說法，其含義很大程度是指“經(jīng)多次測量已經(jīng)對大部分結(jié)點阻抗的正常范圍心中有數(shù)”,。面向維修量大,、但需要維修的電路板的種類少的維修人員，甚至會將這類數(shù)據(jù)的正常值詳細記錄下來供參照,。大量的應用實踐表明,，這種檢測方法不僅在經(jīng)驗豐富的維修者手中相當有效，而且往往是沒有圖紙資料,、不能聯(lián)機檢測時*可用的方法,。但是，這種方法有著明顯的局限性,。 首先,，用萬用表測量到的電阻,，是指在1.5V（萬用表電池電壓）時所 對應的一個電流值，表示在電壓－電流平面上僅為一個點,，見圖1,。 |
| 對呈線性特征的電路結(jié)點，可以從這個點推算出在所有其它電壓下的電流值（當然主要關心在工作電壓范圍之內(nèi)）,；但是,，對呈現(xiàn)非線性特征的電路結(jié)點則不能這樣做。這意味著1.5V時的電流值在正確范圍內(nèi)并不能保證在其它電壓下的電流值也會在正確范圍之內(nèi),。解決的辦法是多取幾個點,，比如均勻地取16個點、32個點,、64個點甚至更多,，取值范圍從負到正、包括整個工作電壓范圍在內(nèi)（見圖2）,。當所取點足夠密,，就形成一條曲線，通過整個曲線的重合程度而不是一個點的重合程度來判別故障,，顯然要直觀全面得多,。這就是所謂的端口“模擬特征分析（Analog Signature Analysis）”的技術原理，習慣上我們稱之為“VI曲線測試”,。 |
| ASA的應用優(yōu)點 A,、易于上手 通過將故障電路板的電路結(jié)點VI曲線與好板上相應結(jié)點的VI曲線相比較，或者和經(jīng)驗曲線相比較來發(fā)現(xiàn)故障,，可以在不涉及電路功能,、沒有聯(lián)機測試的條件下進行檢測，非常容易掌握,。 B,、適用性強 ASA只涉及元器件的端口，不涉及功能,，所以它可以同樣好地適用于數(shù)字器件、模擬器件的測試,，同樣好地適用于數(shù)字器件和器件,、分立器件、中大規(guī)模集成電路,。ASA測試是串行操作的,，即檢查完一個結(jié)點再檢查下一個結(jié)點，所以它不受封裝的限制,，對任何無法使用測試夾的分立元件,、集成電路,， 都可以使用探棒去逐腳（結(jié)點） 檢查其特征曲線。 ASA應用中的幾個問題 （1）阻抗差異過大 當一個電路結(jié)點關聯(lián)的元器件端口阻抗差異過大時,，低阻器 件的特征會“淹沒”高阻特征,。圖3中運放的輸入阻抗遠遠大于1k ， 所以將觀察不到運放輸入阻抗對結(jié)點阻抗 的影響,。這時將不能判斷運放輸入正常還是已經(jīng)開路,。 |
| （2）只能診斷到結(jié)點 當檢查出結(jié)點曲線有明顯改變時，究竟是由與該結(jié)點關聯(lián)的元器件中哪一個所引起,，只能人為地做進一步判斷,。經(jīng)驗之一是有源器件故障率比無源器件可能性大，輸出端故障率比輸入端可能性大,。 ?。?）故障判斷不直觀 壞電路板和好電路板上相應（同）結(jié)點的曲線究竟有多大差異意味著有故障，差異在整個曲線的什么部位更為敏感,，對不同的電路結(jié)點是不一樣的,；同樣功能的*電路板，或者由于生產(chǎn)不同而電路有所改進,，或者電路雖無改動,、但使用型號相同而廠家不同的元器件等原因，都會造成結(jié)點曲線的差異等等,。這些要靠大量的實踐,，靠使用的經(jīng)驗去加以zui后判別。所以有人說,，這種方法掌握容易,、精通難。 ASA的主要指標及應用含義 （1）通道數(shù) ASA 通道一般是串行通道,。也就是說,，VI曲線提取實際上是一管腳（結(jié)點）一個管腳進行的。所以,，當元器件管腳多于測試儀的通道,、或測試夾不適于被測器件的封裝形式時，總可以用探棒來一個結(jié)點一個結(jié)點地提取,，但是 ,，這會大大影響提取和比較VI曲線的效率。 （2）掃描電壓幅度 掃描電壓幅幅度是指提取VI曲線時加在電路結(jié)點上的電壓范圍,。通常希望這個范圍包含了電路板工作電壓,，但又無須太大，這樣既可觀察到在整個工作電壓的曲線形狀,，不丟失有效檢測信息,，也不必擔心幅度過高引起不良影響,。實用中用8V、15V和18V掃描電壓去分別處理5V,、12V和15V器件工作電壓的電路板,，即可滿足要求。 （3）zui大短路電流 zui大短路電流指取zui大掃描電壓值,，即被測結(jié)點阻抗為零時,，從測試端流入該結(jié)點的電流。在測試非功率元件和IC時,，zui大短路電流一般不超過10mA,，而且掃描電壓幅度越高，相應zui大短路電壓電越小,，以保證測試安全,。但如果希望將該測試方法用于功率元器件的測試，zui大短路電流控制在10mA以下就顯得太小,。有些測試儀提供一檔150mA的zui大短路電流,，基本可以滿足大部分用戶的需求。只是切記不要使用此檔測試小功率器件,，以免損壞,。 （4）掃描分辨率 掃描分辨率指在整個掃描電壓幅度內(nèi)取多少個測試點。在掃描電壓幅度一定時,，取點越多,，兩點間電壓差就越小，注入電路結(jié)點的曲線就越光滑,。有些測試儀在各種掃描電壓及掃描頻率下均取128個測試點,。 （5）掃描波形 掃描波形指掃描電壓的變化規(guī)律。有些測試儀提供正弦波,、鋸齒波和三角波,。實用中以正弦波為，其諧波分量zui少,、zui容易得到穩(wěn)定的VI曲線,。 （6）掃描頻率 掃描頻率指完成一次掃描過程的速度。實用中將某個頻率的電壓波形注入到電路結(jié)點時,，有時產(chǎn)生自激,， 結(jié)果不能提取到穩(wěn)定的VI曲線，這時換一種掃描頻率可取到穩(wěn)定曲線,，需要注意的是,，這個頻率無關,。目前的有些測試儀有48/390Hz兩種頻率可供選擇,。 （7）VI曲線庫管理系統(tǒng) VI曲線庫管理系統(tǒng)支持VI曲線的存儲,、索引等操作。在它的管理下,，使用者可以將作為參照的電路板（一般是*電路板）的結(jié)點曲線,，提取出來并存放于計算機中，供日后檢測故障時作為比較標準,。 ASA測試的要點 （1）積累完善VI曲線庫 將日后可能需要檢測和各種電路板結(jié)點的VI曲線庫作為日后故障檢測參照標準,，這樣就能夠大大提高ASA測試的檢測能力和效率。 （2）掌握基本VI曲線 基本VI曲線指常見元器件在“離線”（未焊接到電路上）情況下各管腳的VI曲線,。由于電路結(jié)點的VI曲線,，實際上是與此結(jié)點關聯(lián)的基本曲線的并聯(lián)曲線（即結(jié)點曲線在某點切線的斜率等于與此結(jié)點相連的各基本曲線在該點切線和斜率之和），所以如果知道了哪些元器件關聯(lián)到該結(jié)點上,，往往可以推斷出該結(jié)點曲線的大致形狀,；反之，由該結(jié)點的曲線形狀,，可以大致推出與該結(jié)點相關的元器件的類型,。或者在結(jié)點曲線 異常時可以推斷出與之關聯(lián)的哪個元器件出故障的可能性zui大,。 （3）利用電路板上的重復電路 有些電路板上的電路重復出現(xiàn),，可以用作相互參考。 |
相關產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品,，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的,，應在授權范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”,。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品,，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任,。其他媒體,、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,，并自負版權等法律責任,。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關權利,。
采購中心