MDAJTAG测试原理课件

1、Copyright 2009. Alpha Networks Inc. All rights reserved. MDA & JTAG 測試原理TDD 王麗娜2009/03/13.序言 伴随着当代科技的迅猛发展 , “test” 几乎已经人所共知,可以毫不夸张的说,它贯穿了所有产品的始终, 标度衡量着产品的品质,是产品赖以生存的质量把关标兵.测试覆盖随即也被推上了历史的舞台 那么“test”到底有多少种类呢, 如果把电子产品的“test” 按照存在形式划分大致可以划分为两大类,即软体测试与硬体测试:软体测试按测试技术划分又细分为白盒测试、黑盒测试和灰盒测试或动态测试和静态测试.硬件测试按不同的

2、测试方法也可分为AXI , AOI , ICT , Boundary Scan , Function Test 我今天将要与大家分享的就是 ICT , Boundary Scan 测试中 MDA 测试与 JTAG 测试: .目录序言MDA 测试的原理与方法 (Jet300/TR518) * MDA测试原理 隔离(Guarding)的原理 * MDA 测试方法 电阻 电容 电感器 等 的量测方法 * 意义与缺陷JTAG 测试的原理与方法 * JTAG 测试原理与方法 * JTAG 的应用范围 * 测试示例( PCI400)关于测试覆盖附录 Q&A.MDA 测试的原理与方法 MDA (Manufa

3、cturing Defect Analysis)制造缺陷分析仪 MDA 是一种高速度、高性能的电路板在线测试机(ICT- IN CIRCUIT TESTER). 它能准确而迅速地量测出电路板上的电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、和集成电路等零件，诸如线路短路、断路、缺件、错件、零件不良或插装不良等可能花费您许多时间才能发现的问题，并正确地指出不良的所在，以利于问题的排除。因此，不但可以提高产品的质量，而且可减少不良品的积压。它可以提供多种详尽的测试数据和分析报表，有助于生产的管理与质量的控制.隔离(Guarding)原理电路板上的被动组件的测试方法有两大方向，一是利用电流源当信号源，量测

4、电压值，以应用在电阻量测最普遍；二是以电压源当信号源，量测电流值，以应用在电容、电感量测最普遍。然而在实际的测试中，待测板插上各种不同的主动、被动组件，为避免在量测时零件间的互相干扰影响到测试结果，如何做好组件间的隔离是设计测试仪器时的一项重要工作。在线测试 ICT最大的特点就是使用Guarding的技巧，它能把待测零件隔离起来，大幅度地减少线路上其它零件的影响。.1. 以电流源当信号源输入时，则在相接组件一之另一脚加上一等高电位能，以防止电流流入与被测组件相接之旁路组件，确保量测的精准性。此时隔离点的选择必须以和被测组件高电位能脚(高点)相接之旁路零件为参考范围(见图一)隔离(Guardin

5、g)原理 (一).2. 以电压源当信号源输入时，则在相接组件二之另一脚加上一等低电位能，以防止与被测组件相接之组件所产生的电流流入，而增加量测的电流，影响量测的精准性。此时隔离点的选择必须以和被测元件低电位能脚(低点)相接之旁路组件为参考范围(见图二) 。隔离(Guarding)原理(二).MDA 测试方法 电阻的量测方法 电容的量测方法 电感器的量测方法 电压测试的方法 集成电路的测试(IC Clamping Diode) 短/断路测试的方法 跳线测试(Jumper Test) HP TestJet技术 IC SCAN技术. 定电流测量法电阻的量测方法 定电压测量法 当待测电阻并联大电容时，

6、若用定电流测量法，大电容器的充电时间太长，因此， 用定电压的测试方式可以缩短测试的时间 相位测量法 当电阻与电容或电感并联时，如果用定电流量测法无法正确量测时，就需要用相位量测法来做测试。此法是利用交流定电压源为信号源，量测待测零件两端的电压与电流的相位差，藉以计算出各别的电阻抗、电容抗或感抗的值。.电容的量测方法交流定电压源量测 (AC Constant Voltage Source) 以定电压交流源来量测待测电容的容抗直流定电流量测法 (DC Constant Current Source) 当电容值为3uF以上时，计算机会自动设定 DC 电容量测法。此法是用DC定电流来使待测电容充电，然

7、后由充电的时间可算出电容值相位量测法电容极性量测 (1)漏电流量测 (2)三端点量测 (方法用于量测电解电容 ) .电感器的量测方法 相位量测法 因量测电感时，虽然未并联电阻，但会因为线阻而产生串联一 电阻的效应，此时须使用相位量测法 若电感并联电阻则与电容测试的相位量测法相同 .电压测试的方法 低压测试 (Low Voltage Test) 低压功能测试是允许你供应某一定电压到零件两端，同时测量零件两端的电压，如测电容反向、Zener二极管、或IC都可使用此法 (一般的低压测试电压最高是10V ) 高压测试 (High Voltage Test) (如采高压测试可用高达50V的电压来做功能测

8、试 ).集成电路的测试(IC Clamping Diode)IC Clamping Diode测试 : IC Clamping Diode 的测试方法是以IC的每一支脚对该IC的VCC PIN为两端点，或以IC的每一支脚对该IC的GND PIN为两端点、或以IC相邻的两支脚为两端点，来做低压功能测试 (其测试程序的产生是用自动学习的方法 ) .短/断路测试的方法 学习短路表(Learning Short Pin Group Table) : 短/断路( Open/Short) 的测试数据可由学习一个良品的电路板而得。当学习时，计算机会测量任意两个测试点(Test point)之间的阻值，然后产

9、生一个短路表(Short Pin Group Table)。 短/断路测试 : 短/断路(Open/Short)测试是根据短路表(Short Pin Group Table)的资料来做测试； .跳线测试(Jumper Test) 跳线测试(Jumper Test)采用一个比较器硬件线路，因此，测试的结果只有、四个值，单位以JP表示，其代表的意义如下：JP： 10 奥姆(ohm)JP： 10 奥姆(ohm)， 20奥姆( ohm)JP： 20 奥姆(ohm)， 80奥姆( ohm)JP： 80 奥姆(ohm).HP TestJet技术美国惠普公司发明了 HP TestJet 技术的新技术是利用装

10、置在治具上模的感测板(Sensor Plate)压贴在待测的IC上，（感测板的形状和面积与待测IC外壳相同），利用量测感测板的铜箔与IC脚框（frame）之间的电容量来侦测接脚的开路。如果任何IC的接脚有开路则系统将因侦测不到信号而得知其为开路 .IC SCAN技术IC SCAN技术是捷智科技发展出来的另一个侦测SMD IC脚断路(PIN OPEN)的方法，这个方法因为每一支脚(PIN)的测试都是利用IC的三支脚(Pin)来测试，因此即使是在总线(Bus)上的脚(Pin)也能侦测 IC SCAN的优点 : *低成本：不需要特殊的感知器。 *不受空间的限制，如IC在IC底下或IC有散热片(hea

11、t sink)等情况都可以测。 *BGA type的IC也可以做良好的测试。 *IC bonding wire open或输入输出级的烧毁都可以侦测。 *IC脚(pin)冷焊，没有完全断路(open)的情况也可以侦测。. MDA是一种用于高产量/低混合环境的好工具，这里测试只用于诊断制造缺陷。测试时间比视觉测试少，因此 MDA能够赶上生产线的节拍速度。MDA 测试方法可以直接着诊断输出,方便工厂作业 * 其主要优点较低的前期成本、较低 WIP(Work In Process在制品)、低的编程与程序维护成本、高输出、容易跟随诊断、和快速完全的短路与开路测试。 * 其主要缺点是不能确认材料清单(B

12、OM, bill of material)是否符合在测单元(UUT, unit under test)、没有数字式确认、没有功能测试能力、不能调用固件(firmware)、通常没有测试覆盖指示、板与板线与线之间的可重复性、夹具成本、以及使用会存在问题。MDA 测试意义与缺陷.JTAG测试:简言之是顺序扫描集成电路组件之全部外界输入输出脚端，撷取输入输出端之测试数据，藉以进行测试组件内部之功能，或进行被安装在印刷电路基板之测试方法。此种测试方案最初于1985年的欧洲推动委员会- JETAG (Joint European Test Action Group):欧洲联合测试推动团体在提案。1996

13、年美国加入，委员会名称改为 JTAG (Joint Test Action Group)联合测试行为组织。最终提案于1990年完成规格化IEEE 1149(IEEE std.1149.1-1990 standard test access port and boundary-scan architecture)标准测试存取阜及边界扫描架构.该测试方法主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持 JTAG协议,如 DSP、FPGA 器件等。JTAG 测试的原理与方法.JTAG 测试的原理 * 测试原理:边界扫描测试是通过在芯片的每个I/ O 脚附加一个边界扫描单元(BSC ,boundary

14、scan cell) 以及一些附加的测试控制逻辑实现的,BSC 主要是由寄存器组成的。每个I/ O 管脚都有一个BSC ,每个BSC 有两个数据通道:一个是测试数据通道,测试数据输入TDI ( test data input ) 、测试数据输出TDO(test data output) ;另一个是正常数据通道,正常数据输入NDI ( normal data input ) 、正常数据输出NDO(normal data output) 。如图所示:.标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 相关JTAG引脚的定义为： TCK (tes

15、t clock)-测试时钟输入； TDI (test data input)-测试数据输入，数据通过 TDI引脚输入JTAG接口； TDO (test data output)-测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出； TMS (test mode select)-测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式； TRST* (test re-set)-测试复位，输入引脚低电平GND有效。JTAG 测试的方法.Boundary Scan Test 5 Signals .TESR CELL WORK FLOW.Board Testing with Boundary-S

16、can.JTAG 的应用范围. In this window you can see Scanworks power(All action can be used for test)This windows represent your scan chain on UUT (Unit Under Test)This windows represent what action you use for test on UUT(you can drag from left window and drop in this window)In this window you can quickly ru

17、n every action测试示例( PCI400).相关测试行为SPV ( Scan path Verify )InterconnectMAV (Memory Access Verify )Flashcluster.Run Sequences :测试运行.测试覆盖 测试覆盖是对测试完全程度的评测，是由测试需求和测试用例的覆盖表示的。通过覆盖指标，就可以回答“测试的完全程度如何”这一问题。 下面我将会给大家展示一个 MDA 测试报告的片段 以及 PCBA Test Flow ,来简单介绍一下 coverage:. 1DL248G.A1G / 1DL248GP.A1G MDA Test Cov

18、erage Report.PCBA Test FlowAOI AXI ICT Boundary Scan Function Test .PCBA Product flowICT/MDAPaste PrintingPickup & Placement of SMDsReflow SolderingAXI Wave SolderingHand-Load of THDs and Manual Visual InspectionAOI AXIFT.测试设备要求板的可访问性夹具程序成本夹具成本维护成本输出能力MDA全部1针床低高中高ICT全部2针床中高中高JTAGBSCAN零件最小或针床高低低高手工视觉视线无低无低低AOI无无低无低中飞针系统全部1无中无中低X光无无高无高低最终产品测试只有产品使用无低无低低实体模型只有产品使用无低/中中中/高低集成