匯能電路在線維修測試儀的應(yīng)用（七）

韓 熔

作者通聯(lián)：北京天惠維測電子有限公司北京市海淀區(qū)魏公村1號韋伯豪2#-1-304室 100081

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ASA 測試是電路在線維修測試儀上最重要的測試功能之一。尤其在無圖紙的電子電路板的維修檢測中，ASA 是最方便、最有效和應(yīng)用最廣泛的測試功能。

一、高質(zhì)量的測試信號

1.重復(fù)性

ASA 測試是通過把同樣的測試信號，先后（可能間隔數(shù)天、數(shù)月甚至更長）注入到兩個完全相同的被測試對象的相應(yīng)位置，根據(jù)兩者的響應(yīng)差別來診斷故障，因此，測試信號的可重復(fù)性，是測試準(zhǔn)確性的基本保證。

ASA的基本測試信號是正弦波，描述正弦信號的主要參數(shù)有：幅度、頻率、失真度和輸出阻抗。所謂重復(fù)性，就是指一旦選定了信號參數(shù)，在任何時候?qū)嶋H輸出信號的這些參數(shù)保持不變，即都是同樣的信號。

2.絕對精度

絕對精度指信號參數(shù)的實際值和標(biāo)稱值之間的差異。例如，選擇輸出100Hz的正弦信號，實際輸出總是120Hz，那么，信號的重復(fù)性沒有問題，但絕對精度誤差20%。如果需要對被測試對象進行一些定量測試，信號絕對精度的好壞起著決定性的作用，即信號絕對精度不好，定量測試就會不準(zhǔn)確。為此，匯能測試儀在高質(zhì)量測試信號上做出了很大努力。

因為集成電路一般是直流器件，對信號的頻率及失真度不敏感，而電容對信號所有參數(shù)都有反應(yīng)，所以判斷測試儀產(chǎn)品信號質(zhì)量的方法：用ASA 功能測試一個好電容，其重復(fù)性好壞表現(xiàn)在多次測試結(jié)果的一致性；絕對精度表現(xiàn)在實測曲線和理論曲線的偏差大小，或從曲線上計算出電容的容量，也可以用實測容量和實際容量（用標(biāo)準(zhǔn)儀器測出）的偏差大小來說明。

二、同一器件不同管腳不同電特征的問題

并非同一個器件的所有管腳都適用于同樣的測試參數(shù)，如集電極開路器件的輸出耐壓較高，用于驅(qū)動數(shù)碼管及繼電器等，而輸入一般是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以輸出及輸入測試信號的幅度應(yīng)該不同，才能達到全面檢測的目的。匯能測試儀有普通管腳和特殊管腳設(shè)置兩個窗口，普通設(shè)置對所有的管腳有效，而特殊管腳設(shè)置中可對少數(shù)特殊管腳重設(shè)參數(shù)，特殊設(shè)置的優(yōu)先級別高于普通設(shè)置。

在完成測試后，如果對測試結(jié)果不滿意，還可以利用單曲線處理功能，用鼠標(biāo)選中不滿意的曲線，打開該曲線的設(shè)置窗口，重設(shè)后重測該曲線。

三、同型號器件不同曲線的問題

都是好電路板，相應(yīng)位置的器件型號完全相同，但是管腳曲線差異很大。把這兩個器件拿下來離線測，曲線仍是不同，但都能用，都是好的，這種情況主要在測試集成電路時出現(xiàn)。仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)，這兩個器件往往不是同一個廠家生產(chǎn)的。原因是兩個廠家使用不同的內(nèi)部電路實現(xiàn)了同樣的器件功能，所以端口曲線有差異。

匯能測試儀的解決辦法，是在學(xué)習(xí)好電路板上的器件時，不僅輸入器件代號（包括型號），還允許輸入廠商及器件批號，可以為不同廠家的器件分別學(xué)習(xí)曲線，在比較時加以區(qū)分（見圖41）。

圖41

四、異常曲線問題

異常曲線也可說是虛假曲線，指測試到的曲線并不夠真實。異常曲線是影響測試準(zhǔn)確性的重要原因之一，目前觀察到的異常曲線如下。

1.開路曲線

開路曲線由于測試夾具與被測器件的接觸不好導(dǎo)致。原因是測試夾或探棒沒有穩(wěn)定接觸器件管腳、管腳氧化、防銹涂層未打磨干凈及測試探頭磨損等造成，開路曲線只需測試一次就能發(fā)現(xiàn)。

2.不穩(wěn)定曲線

這類曲線共有3種，需要至少兩次測試才能發(fā)現(xiàn)。

（1）自激型曲線。特點是大面積散點，并且沒有最終的穩(wěn)定狀態(tài)，通常更換測試信號頻率即可消除。

（2）CMOS型曲線。特點是曲線上下跳，似乎是兩條穩(wěn)定曲線輪流出現(xiàn)一樣，多數(shù)發(fā)生在測試單獨的CMOS 器件時，只要測試時把器件的電源腳和地腳都接地就可消除。

（3）過渡型曲線。特點是當(dāng)連續(xù)多次測試時，曲線逐步向一個穩(wěn)定狀態(tài)靠近，有一個最終的穩(wěn)定狀態(tài)。

異常曲線通常在使用測試夾作為測試工具時影響測試的準(zhǔn)確性，使用測試夾一次要學(xué)習(xí)數(shù)十條（單端口時），甚至數(shù)百條（多端口時）曲線。如果不知道其中哪些曲線異常，都作為標(biāo)準(zhǔn)曲線存下來，在比較測試時就會出現(xiàn)較大誤差，導(dǎo)致誤判。為此，匯能測試儀做了一些特別的處理，能夠在學(xué)習(xí)的曲線中，自動識別并提示出異常曲線，人工根據(jù)異常曲線的類型去處理即可。以開路曲線為例說明處理過程：

在用測試夾學(xué)習(xí)完一個器件的所有管腳曲線后，如果其中有開路曲線，首先彈出錯誤報告如圖42。

單擊查看NG 管腳，彈出如圖43 異常曲線管腳列表窗口。

雙擊管腳號9，彈出單曲線處理窗口如圖44。

將該管腳打磨一下，再夾好，單擊【開始】，重新測試該管腳的曲線。如果新測的曲線不再開路，單擊【確定】，退回異常曲線管腳列表窗口，可以看到9 腳的狀態(tài)已經(jīng)變?yōu)檎?，接著處理下一腳。

不穩(wěn)定曲線的處理過程和開路曲線相同。由于不穩(wěn)定曲線需要兩次以上測試才能發(fā)現(xiàn)，如果學(xué)習(xí)時要進行不穩(wěn)定曲線識別，需要把[測試次數(shù)]選為2 或以上，增加了測試時間。

圖42

五、曲線允差問題

ASA 測試通過比較好壞器件管腳曲線的差異大小來判斷故障。所謂允差，是指允許兩條曲線有多大差異。當(dāng)比較誤差小于允差值時，提示比較通過，否則提示超差。目前簡單的做法是只設(shè)置一個允差值，用于判斷所有曲線是否超差。

圖43

圖44

由于每條曲線關(guān)聯(lián)測試點的電特性不同，測試時允許的誤差大小未必一樣。在高準(zhǔn)確性測試要求下，應(yīng)該允許為每條曲線設(shè)置各自的允差。對不需要分別設(shè)置的管腳，也應(yīng)該能方便地統(tǒng)一修改。為此，匯能測試儀把允差分為文件允差、器件允差和曲線允差，并對后兩者引入允差屬性的概念。它們之間的關(guān)系如圖45 所示。

圖45

如果器件1的允差屬性為“繼承”，那么器件1的允差值始終等于文件允差。如果文件允差做了修改，器件1的允差會自動跟著修改，其他器件類推。

每建立一個學(xué)習(xí)文件，系統(tǒng)先自動設(shè)置一個1%的文件允差值（允許用戶以后修改）；每向文件中添加一個器件，自動設(shè)為“繼承屬性”；對于每個器件學(xué)習(xí)曲線的允差屬性，也都自動設(shè)置為“繼承屬性”。如果用戶不需要個別設(shè)置，只要修改了文件允差，所有器件的允差，繼之曲線的允差同時都得到了修改，和目前的簡單做法完全相容。

如果某個器件需要不同的允差值，只要將它的屬性改為“設(shè)定”，再輸入新的允差值，該器件的允差值將不再隨文件允差改變。如果某根曲線需要不同的允差值，只要將它的屬性改為“設(shè)定”，再輸入新的允差值，該曲線的允差值將不再隨器件允差改變。其他繼承屬性的器件和曲線，仍然保持原來的修改關(guān)系。

1.修改文件允差

在文件管理頁，右鍵單擊學(xué)習(xí)文件名→左鍵單擊[設(shè)定文件比較允差]，彈出圖46 修改文件允差窗口：前三項左鍵單擊即可選中，或單擊[自定義]，彈出輸入窗口輸入所要的允差值即可。

2.修改器件允差

右鍵單擊器件代號→左鍵單擊[設(shè)定器件及曲線比較允差]，彈出如圖47 修改允差窗口。先將器件允差的繼承屬性修改為設(shè)定屬性，再將器件允差值改成所需要的值。

圖46

3.修改曲線允差

雙擊上面修改窗口中的管腳號，彈出如圖48 修改窗口。同樣，先修改屬性，再修改允差值。

六、自動求取允差

允差是系統(tǒng)判斷PASS 或NoGo的依據(jù)。根據(jù)被測試點的電特征，由人通過分析來確定應(yīng)該設(shè)置多大的允差值比較困難。在有的測試場合，有一定數(shù)量的樣品（無故障的被測試對象），就可以借助匯能測試儀的此項功能，自動建立允差。即①由于這些樣品均無故障，可以認(rèn)為它們的每條曲線都不超差。首先學(xué)習(xí)所有樣品的曲線，再將曲線數(shù)據(jù)加以平均，得到更好的標(biāo)準(zhǔn)曲線文件。②在所有樣板的測試曲線中，取各曲線中相對于標(biāo)準(zhǔn)曲線的最大誤差作為標(biāo)準(zhǔn)曲線文件中的允差。

圖47

圖48

圖49

在匯能測試儀上實現(xiàn)該過程的操作如下：在ASA 主界面工具欄中，單擊 按鈕后彈出圖49 菜單。在【平均文件名】欄中，輸入平均后要生成的標(biāo)準(zhǔn)文件名（例如圖49中輸入了平均文件）；再按下CTRL 鍵，同時鼠標(biāo)左鍵單擊要參加平均的文件名（例如圖49中的4個文件。它們分別學(xué)習(xí)了4個樣品），單擊[開始]執(zhí)行。執(zhí)行結(jié)束后，新生成的標(biāo)準(zhǔn)文件會被添加到文件列表中。

（待續(xù)）