电子设备的整机调试

1、电子设备的整机调试电子设备装配完成之后必须经过调试才能达到设计的技术指标要求。调试实际上包括调整和测试两方面的工作，整机调试是在组成整机的单元功能电路板、机械结构、组装部件或分机等进行调试并达到指标要求的基础上，总装后再对组成整机的可调元件、部件进行调整并对整机各项电气性能进行测试。测试是指利用手工或自动设备对系统或部件进行测量或评定，以证实其是否满足规定要求。因此，测试又可分为自动测试和手工测试、外部测试和机内测试。整机调试工作的主要内容：明确调试目的、项目和要求。正确选择测试仪器仪表。按照调试工艺规程对电子设备进行调试。分析调试中出现的问题，排除故障。对调试数据进行分析处理，作出产品是否合

2、格的结论，或写出调试报告，提出改进意见。8.3.1 调试工艺文件基本内容 产品的调试是按照调试工艺文件进行的。调试工艺文件是企业的技术部门根据国家或企业颁布的标准及产品的等级规格拟定的（一般企业标准要高于国家标准，有的产品为达到更高的质量，还有内控标准）。基本内容包括：调试设备、方法及步骤。测试条件及有关注意事项。调试安全操作规程。调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格。测试责任者的签署及交接手续等。 除了要测试主要性能指标外，一般电子设备还须进行例行试验，例如温度、湿度、振动、冲击和运输等试验。制定原则根据产品的规格等级、性能指标及应用方向确定调试项目及要求。充分利用本企业的现有设备条件，

3、使调试方法步骤合理可行，操作者方便安全。尽量利用先进的工艺技术提高生产效率和产品质量。调试内容和测试步骤尽可能具体、可操作性强。测试条件和安全操作规程要写仔细清楚。测试数据尽可能表格化，便于综合分析。8.3.2 调试仪器的选择使用及布局 1. 调试仪器的选择及使用调试用仪器仪表和设备应满足计量和检测要求，仪器仪表的精度应高于测量所要求的精度，并应有定期计量检定合格证。应根据需要选择相应的测量范围和灵敏度的仪器。测试仪器输入阻抗的选择，要求在接入被测电路后，产生的测量误差在允许范围内，或不改变被测电路的工作状态。测试仪器量程的选择应满足测量精度的要求。例如，指针式仪表应使被测量指在满该度值的2/

4、3以上的位置，选用数字式仪表的量程时，应使其所指示的数字位数尽量等于被测量值的有效数字位数。使用仪器测试时应选择好量程，调整好零点，有些仪器还需要按规定预热；灵敏度较高的仪表测试连线应采用屏蔽线，高频测试时，高频插头应直接触及被测试点。 2. 调试仪器布局仪器的布置应安全稳定，操作调节方便，观测视差小。仪器仪表在测试台上的布局，应避免相互干扰；仪器仪表与被调试整机之间的连接线应尽量短而整齐，且必须共地线，以避免产生相互感应和耦合。为了避免产生地线电阻耦合，整机输入端所有跨接的仪表地线端应连在一起，与整机输入端地线相连，整机输出端所有跨接的仪表地线端连在一起，与整机输出端地线相连，图8.2 测试

5、仪器仪表的布局 8.3.3 整机调试程序和方法1.整机调试工艺流程整机调试是在单元部件调试的基础上进行的。单元部件调试的一般工艺流程为：外观检查静态调试（测试调整电路各级静态工作点）动态调试（加输入信号或给定信号，再测试调整各调试点的电压、电流、波形、频率或频率特性，使其达到技术指标要求）性能指标综合调试（对整个单元部件的性能指标要求进行综合调试）。（1）外观检查 检查项目按工艺文件而定。例如收音机一般检查天线、紧固螺钉、电池弹簧、电源开关、调谐指示、按钮按键插座、有无机内异物、四周外观等项，检查顺序是先外后内，注意不要有漏检项目。（2）结构调试 主要目的是检查整机装配的牢固可靠性及机械传动部

6、分的调节灵活和到位性。（3）通电检查 通电检查注意事项为： 通电前应先检查电源极性是否接对，输出电压数值是否合适，一般先将电源输出电压调至最小，开机后再慢慢调至要求值。还应注意不同类型整机设备通电程序不同，应按程序操作，否则会损伤设备。通电调试前，还必须检查被调试的单元、部件或整机有无短路，观察有无元器件相碰，印制电路板上有无错连，可用万用表测量（用1档）电源正负极间是否有短路的方法来检查，并应检查各连接线、控制开关位置是否正确，整机是否接好负载或假负载等。一切正常后方可通电。 通电后，应观察被测试件有无打火、放电、冒烟或异味；电源及其它仪表指示是否正常。若有异常应立即按照程序断电，再设法排除

7、故障，并注意如有高压大容量电容器，应先设法放电，再检修。（4）电源调式电源调试的一般步骤为： 电源空载初调 为了避免电源电路未经调试就加载而引起某些电子元器件损坏，通常先在空载状态下对电源电路进行调试，即切断电源的所有负载，测量通电后电源是否稳定、数值和波形是否符合指标要求或经调整后能达到指标要求的直流电压输出。 电源加载细调 初调正常后加额定负载或假负载，测量并调整电源的各项性能指标如输出电压值、波纹因数、稳压系数等，使其符合指标要求，当达到最佳状态时，锁定有关调整元件。 有些简单电子设备直接由电池供电，则不需调试电源。（5）整机统调 调试好的单元部件装配成整机之后，其性能参数会受到一些影响

8、，因此装配好整机后应对其单元部件再进行必要的调试，使其功能符合整机要求。（6）整机技术指标测试 按照整机技术指标要求及相应的测试方法，对已调整好的整机进行技术指标测试，判断它是否达到质量要求的技术水平。必要时应记录测试数据，分析测试结果，写出调试报告。（7）老化 按要求对整机进行可靠性测试，老化之后，还应对整机的技术指标进行复测，合格后入库。834 功能测试与老化1功能测试1.1 功能测试工序概述测试系统是现代电子产品制造系统中的重要组成部分，用来检验产品质量，分析产品缺陷，反馈可测性要求，是保证产品质量的重要手段。1.2功能测试工序作用和目的测试系统一般包括在线测试系统和功能测试系统。在线测

9、试的目的一般是为了找出被测单板元器件及连线的故障，而功能测试的目的是测试整机或单板的功能是否能正常工作，各项功能指标是否满足要求。在线测试系统和功能测试系统取长补短、相辅相成，共同完成产品的测试任务。在生产系统中的单板的工艺路线如图一所示，制成板加工完成要经过在线测试，成品板经过高温老化，再进行功能测试后入库，发货之前，每块单板还要经过在整机环境测试。一般来说，要根据产品的复杂程度、成品率、产量与成熟度来确定是否安排使用在线测试或功能测试。在线测试属于结构化测试中的一种，可以分为ICT和飞针两种方式。对于在线测试，一方面，通过ICT可以发现单板上大多数常见缺陷，可以减轻后面测试环节的压力，可以

10、降低测试成本；另一方面，ICT可以促进前加工工艺水平的改进。所以，新产品中的单板优先考虑使用ICT方法测试，而且单板越复杂，越要用ICT。原有产品中没有做ICT的，也要在升级时考虑ICT。飞针式ICT的最大特点就是不需要专门的测试夹具，所以，在产品原型调试阶段，单板经常要升级，这时可以考虑用飞针式ICT的方法。功能测试和在线测试是互为补充的，与在线测试相比，其实现的方式和达到的效果都不同。对于一些功能非常简单的单板，一般可以考虑只采用FT。除此之外一般都会考虑在线测试与功能测试组合的测试策略，如果产品非常复杂、成品率低、产量高，一般只需要在线测试设备，如果产品产量高、成品率高而且成熟，一般只需

11、要功能测试设备。如果产品较复杂、产量高、成品率较高而且成熟，则既需要在线测试设备也需要功能测试设备。不管有无经过在线测试和功能测试，产品在发货之前都要经过整机调测确保整机性能。1.3功能测试工艺和设备的原理功能测试的定义功能测试一般是通过被测板的对外接口对它进行测试，测试原理如图1所示，测试装备本身提供各种激励信号源，通过接口激励被测板，同时测试装备接收被测板的响应信号，并将响应信号和预期结果相比较，最后判断功能的好坏。图1 功能测试的原理框图UUT：被测物，可能是单板或母板input：被测板输入信号output： 被测板输出信号stimulator：模拟部分，为UUT提供电源、槽位号、时钟、

12、控制信号、状态信号等controller：控制部分，可以是串口、HDLC、扩展总线或邮箱等，用于控制UUTdetector：检测部分，用于测试UUT的输出信号FIXTURE：柔性夹具，用于固定UUT功能测试的特点功能测试主要是面向大批量生产的，它的目的是从单板的外部接口来测试硬件功能好坏，不是测试单板设计的对与错、优与劣、软件的所有分支以及单板的总体性能。功能测试前提条件是默认单板的设计是成功的，只是有些单板在生产的过程中由于种种原因损坏，导致不能正常工作，功能测试可以剔除这些坏板。功能测试仪一般只需要做与被测试物对应的连接器或夹具，只要对外接口不变，原有的测试仪就可以用于新的被测板，只需要升

13、级软件即可，所以功能测试仪对被测板改动的适应能力较强。功能测试仪一般是模拟整机环境，让单板正常工作后，测试其输入输出信号，全面检测其硬件好坏，测试可靠性高。但由于是在接口处测试，所以故障定位模糊，只能判断单板某些功能的好坏，如果想定位到具体的芯片还需要作进一步的分析。 2老化2.1 老化的目的严格意义上来讲，老化（Burn in）是指采用高温方法对产品施加环境应力，而环境应力筛选（ESS：Environment Stress Screen ）则不仅包括高温应力，还包括其他很多应力，例如温度循环、随机振动等，如图7所示。所以，老化是属于环境应力筛选的一种。但现在很多公司已经把“老化”这个词的意义

14、扩展了，老化就等同环境应力筛选，环境应力筛选俗称为老化，在本文中就沿用“老化”这个词。在电子产品在加工过程中，由于经历了复杂的加工和元器件物料的大量使用，将引入各种缺陷（即便设计再好的产品亦如此）。无论是加工缺陷还是元器件缺陷，都可分为明显缺陷和潜在缺陷，明显缺陷指那些导致产品不能正常工作的缺陷，例如短路/断路。而潜在缺陷导致产品暂时可以使用，但在使用中缺陷会很快暴露出来，产品不能正常工作，例如焊锡不足，产品虽然可以用，但轻微振动可能就会使焊点断路。明显缺陷可通过常规检验手段（即上面提到的ICT、FT等）加以发现。潜在缺陷则无法用常规检验手段发现，而是运用老化的方法来剔除。如果老化方法效果不好，则未被剔除的潜在缺陷将最终在产品运行期间以早期失效（或故障）的形式表现出来，从而导致产品返修率上升，维修成本增加。其实，老化还有一个更重要的目的（和测试一样）：通过老化使产品加工工艺不断改进，使元器件品质不断改进，改进到不需要老化为止。单板在老化以后一定要经过测试，假如在测试中发现某个元器件经常损坏，则说明该器件有潜在缺陷，需要供应商改进品质。2.2 老化的原理：老化的理论基础是电子产品的故障率曲线（简称浴盆曲线），如