Áramköri ellenőrző berendezés (in-circuit tester

45
Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Villamosmérnöki szak Elektronikai tervezés szakirány Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése Szakdolgozat Makay Adrián Neptun kód: JGNOO2 Évszám: 2013

Upload: others

Post on 23-Mar-2022

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak

Elektronikai tervezés szakirány

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester)

programfejlesztése

Szakdolgozat

Makay Adrián

Neptun kód: JGNOO2

Évszám: 2013

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

2

Tartalomjegyzék

Bevezetés

Jabil-ról ............................................................................................................................................... 3

Áramköri ellenőrző berendezések

Áramköri Ellenőrző berendezések összehasonlítása ............................................................................. 4

ICT típusok, speciális adapterek ........................................................................................................... 8

ICT berendezések ................................................................................................................................ 9

Tesztprogram tervezési és finomhangolási lépések

Teszt specifikáció vizsgálata ............................................................................................................. 11

Anyagok összegyűjtése, stratégia meghatározása .............................................................................. 11

Vizsgálandó áramkör adatainak bevitele ........................................................................................... 13

Fájlok generálása ............................................................................................................................... 15

Fájlok lefordítása ............................................................................................................................... 16

Debug ............................................................................................................................................... 17

Átadás a termelésnek ........................................................................................................................ 20

Áramköri hozzáférhetőség

ICT mérőfejek, mérőtűk ..................................................................................................................... 21

Elektronikus megszakító áramköri hozzáférhetőség ........................................................................... 22

Analóg és digitális teszt

Analóg ICT teszt ................................................................................................................................ 24

Analóg teszt: 3-vezetékes mérések ..................................................................................................... 25

TestJet Technológia ........................................................................................................................... 25

Digitális ICT teszt .............................................................................................................................. 26

Fixture kialakítás, I2C kommunikáció digitális teszthez

ICT típusok, mérőadapterek ............................................................................................................... 28

I2C kommunikáció ............................................................................................................................ 28

Teszt Specifikáció .............................................................................................................................. 30

I2C univerzális VCL elemekből ......................................................................................................... 33

Összegzés .............................................................................................................................................. 43

Irodalomjegyzék .................................................................................................................................... 44

Ábrajegyzék ........................................................................................................................................... 44

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

3

Bevezetés

Hat hetes szakmai gyakorlatomat a tiszaújvásrosi Jabil Circuit Hungary-nél végeztem a

Siemens Workcell-en, ahol a Teszt mérnökök megismertettek a gyár működésével és

tesztfeladataikkal. Kiváltképp az In-circuit test-et tanulmányoztam az Agilent

fejlesztésű HP 3070 teszter segítségével. Ez az ellenőrző folyamat a gyártás végső

fázisa, ahol az áramköri lapok egyszerűbb hibáit szűrhetik ki.

Jabilról:

A Jabil Circuit, Inc. világszerte biztosít elektronikai gyártási szolgáltatásokat. 27

országban 60 kihelyezett gyáregységük van mind Amerikában, Európában és Ázsiában.

A székhelyük St. Petersburg, Florida. A Jabil tervez és gyárt nyomtatott áramköröket az

egészségügy, biztonságtechnika, műszerezés, repülőgép ipar, autóipar,

számítástechnika, és telekommunikációs iparágakban. 1966-ban alapították William E.

Morean és James Golden Morean garázsában, Detroitban. A Jabil név az alapítók

összevont keresztnevéből származik (James és Bill1

A Jabil Magyarországon Szombathelyen és Tiszaújvárosban is gyárt elektronikai

termékeket és több ezer embert foglalkoztatnak. Tiszaújvárosban 2010-ben indult meg a

termelés olyan vásárlóknak, mint: Ericson, Siemens, Valeo, Blackberry.

1, Végezzen irodalomkutatást az áramköri ellenőrző berendezések

témában, külön figyelmet fordítva a technológia trendekre, előnyeire,

hátrányaira, alkalmazási területeikre!

Elektronikai tesztelés

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

4

1.1 Áramköri ellenőrző berendezések:

Automated Optical Inspection (AOI)

Az AOI alapvető tesztelő berendezés a nyomtatott áramkörök gyártásánál. Nagy

volumenű termelésnél kifizetődő az alkalmazása. Bár üzembe helyezése időigényes, a

manuális tesztelésnél jelentősen gyorsabb, és szinte teljesen automatizált. A vizsgálat

fázisai: képeket készítünk a nyomtatott áramkörről, binárissá alakítjuk (két osztályba

soroljuk az érzékelt árnyalatokat/színeket), kis foltokat (zaj, lényegtelen elemek)

eltávolítjuk. A képet digitálisan szokták pozícionálni, és nem a kamerát vagy a

nyomtatott áramkört mozgatják. Jó áramkörökről (és esetleg tipikus hibával

rendelkezőkről) makrókat készítenek, ezekkel hasonlítja össze a rendszer adott

algoritmussal, a képpel. Az AOI rendszerek nagyon drágák, és folyamatos kezelést

igényelnek, aminek egy részét csak helyben lehet végezni (pl. optika kopása,

koszolódása).4

Automated X-Ray Inspection (AXI)

A röntgensugaras vizsgált széles körben elterjedt ellenőrzési módszer. Az optikai

vizsgálatoknál előnyösebb, mivel az optikailag nem látható hibákat is detektálhatjuk

segítségével: nem csak kötési hibákat, de szennyeződéseket is. Nagy lábszámú

alkatrészek (pl.: BGA-k) elterjedésével nőtt az igény az AXI-ra. Ezt a tesztet gyakran

párosítják peremvizsgálattal valamint ICT-vel, így szinte 100%-os a hibalefedettség. Ez

a módszer ad legpontosabb képet a forrasztás minőségéről. Az optikai eljárásoknál

drágább.

Functional Testing (FT)

A funkcionális teszt, mint nevéből is következik az áramkör megfelelő működését

ellenőrzi. A vizsgálat folyamata a következő: a teszter egy jelet küld a vizsgálandó

lemez bemenetére (ez a jel egy valós, gyakorlatban használatos jel szokott lenni), majd

a kimeneten kapott eredményt összehasonlítja egy olyan mintával, ami helyes működés

esetén válasz a bemenetre. A funkcionális teszt előnye, hogy rendkívül gyors.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

5

Joint Test Action Group - Boundary Scan (JTAG Boundary Scan)

1. ábra Boundary scannel egybekötött ICT

A peremfigyeléses teszt a legjobban feltörekvő teszt a nyomtatott áramköri tesztek

skáláján. Gyártás során integrálják az áramkörökbe a teszteléshez szükséges

alkatrészeket. A funkcionális teszthez hasonlóan működik: a peremteszteléssel

kompatibilis integrált áramkörök bemenetére küld egy adatsort, és követi a kimenő jelet.

A beérkezett információkból megállapítja az áramkör állapotát.

Az Agilent In-circuit Boundary-scan felület automatikusan generál in-circuit tesztet a

Boundary-scan kompatibilis alkatrészekhez. Az áramköröket először in-circuit tesztnek,

utána pedig funkcionális tesztnek vetik alá. Ezután az IC-k komplex Boundary-Scan

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

6

vizsgálata következő lépés. Nagy bonyolultságú működés is rövid idő alatt

ellenőrizhető. A peremtesztelés nagy lábszámú eszközök (FPGA-k, ASIC-ek,

processzorok) működésének tesztjét végzi erre a célra kialakított csatlakoztatóikon

- Test Access portokon- keresztül tesztvektorok segítségével. Speciális tesztvektorok

segítségével az IC-t meg lehet hajtani és a kapott kimeneti jelet mérve meghatározható a

működés helyessége. Ehhez az áramkört úgy tervezték, hogy a teszteléshez szükséges

tesztcellákat, regisztereket beépítették az áramkörbe. A lemez egyes részei elkülönítve

is tesztelhetőek. A ki- bemeneteken keresztül meghajtjuk az IC-t, majd kiolvassuk és

ellenőrizzük a kapott adatokat.

Manufacturing Defect Analyzer (MDA)

Az MDA rövidzárakat, szakadásokat valamint alkatrészek gyártási hibáit fedezi fel

rövid idő alatt. AZ ICT-hez hasonló eljárás, de kisebb a hibafelderítése.

Environmental Stress Screening (ESS)

Az ESS élettartam vizsgálat, mint pl. a hőmérséklet ingadozás tesztelése [pl. – 40 –től +

80 °C-ig, nevezik Run In-nek is], klímatesztek a levegő nedvességtartalmának

változtatásával járó problémákat derítik fel.

Boundary scan (IEEE 1149.1 - 1990)

A Boundary scan egy tesztmódszer melyet olyan alkatrészeken lehet elvégezni, melyek

belsejében boundary scan logikával rendelkeznek. A logika shift regisztereket tartalmaz

mely az eszköz lábai és az eszköz elektronikája között helyezkedik el. A shift

regisztereket celláknak nevezik. Ezek a cellák lehetővé teszik az ellenőrzést és a

tevékenységek betartását a be- ás kimeneteken. Mikor ezek a cellák egymáshoz vannak

kötve, egy data regisztert-láncot formálnak, melyet Boundary Regiszternek hívnak. A

négy boundary-scan logikai láb irányítja az eszköz tesztet (TCK, TMS, TDI, és TDO;

TRST opcionális)

Boundary Scan teszt előnyök:

- Helyes alkatrész ellenőrzése és pozíciójának ellenőrzése teljes fizikai kapcsolat

nélkül

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

7

- Automatikus teszt fejlesztése szakadásokhoz és rövidzárakhoz az összes I/O

lábon az integrált áramkör teljes ismerete nélkül

- Javított hiba diagnosztika a bementi lábakon; hagyományosan tesztelhetők a

bemeneti lábak, figyelve a kimenetet

- Megemelkedett lábak kiszűrése és helyének meghatározása lábak között

Agilent 3070 Series 3 beépített In-circuit Boundary Scan teszt képes plusz hardver

nélkül:

- BSDL ellenőrzés

- Tesztgenerálás BSDL-ből (Boundary Scan Description Language)

- Automatikus teszt dokumentáció a tesztforrásban

- Determinisztikus algoritmus gyors, biztonságos hiba diagnosztika érdekében

In-Circuit Test (ICT)

Az ICT-t bár régóta használják akár a legbonyolultabb nyáklapok elektromos

tesztelésére, kifutó ellenőrzési módszer. Ennek oka az elektronikai alkatrészek

kivezetéseinek megnövekedett lábszáma, ami ellehetetleníti a teljes tesztelést valamint

az ICT legnagyobb hátránya: minden egyes tesztelni kívánt termékhez új fixture-t kell

tervezni és gyártani. A vizsgálandó panelt egy tűágyra helyezik, és a mérőtűket a rugók

a tesztpontokhoz nyomják. Probléma lehet még a kontakttüskék nem megfelelő

érintkezése. Szakadásokat, rövidzárakat és IC-k megfelelő működését is teszteli,de

funkcionális tesztek magasabb szintű mérések, analóg és digitális áramkörök erősítését,

átviteli függvényét, jelszintet is mérhetünk vele. A mai napig az egyik legjelentősebb

tesztrendszer. Az ICT-t jól lehet kombinálni más eljárásokkal, pl. peremteszteléssel

vagy funkcionális teszttel. Forrasztás minőségéről (pl. többlet forrasz, hiányos forrasz)

nem ad képet- ezért AOI-al társítva alkalmazzák-, viszont az alkatrész pozicionálási

hibákról igen, sőt ki is szűri a hibásan üzemelő alkatrészt.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

8

Flying Probe

A flying probe teszt rendszer gyakran használatos alapvető termékek, prototípusok és

nehezen hozzáférhető lemezek ellenőrzésére. Az ICT-k egy alfaja, szabadon mozgó

mérőtűs. Gyártósorba nem építhető.

1.1, AOI, AXI és ICT összehasonlítás:

Hiba típusa AOI AXI ICT

Forrasztási hibák

Szakadás • • •

Forraszhíd • • •

Rövidzár • • •

Elégtelen forrasztás • • X

Hiányos forrasztás X • X

Többlet forrasz • • X

Forrasz minősége X • X

Alkatrész hibák

Megemelkedett láb • • •

Hiányzó alkatrész • • •

Polaritás hiba, rosszul

elhelyezett alkatrész

• • •

Nem megfelelő alkatrész

érték

X x •

Hibás alkatréz X x •

BGA és CSP hiba

BGA rövidzár X • •

BGA láb szakadás X • •

1.2 ICT típusok, különleges adapterek

Adapter nélkül In-Circuit Teszter, FICT

Automatizált módszer. AOI ismeri fel a teszt padeket, és a mérőfejeket X-Y-Z

irányban mozgatja. A lemezekhez egy időben érő mérőtűk száma előre beprogramozott.

A tűk különböző szögből képesek megközelíteni a lemezt. Ez finom raszterosztású

rajzolatnál hasznos. Kis sorozatú gyártásnál költséghatékony, mert flexibilis: másik, új

áramkör esetén csak a programot kell módosítani. Az adapter nélküli in-circuit teszter

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

9

költséghatékony és rugalmas módszer. Kis- vagy közepes sorozatú gyártásnál

alkalmazzák. Egy program automatikusan, AOI segítségével ismeri fel a mérőpontokat

az áramkörön és a szabadon mozgó mérőtűket a kívánt pozícióba mozgatja. Az adapter

nélküli szabadon mozgó mérőtűs ICT nagyon költséghatékony alacsony példányszám

esetén, mivel rugalmas: ha egy másik áramkört tesztelünk, csak a programot kell

megváltoztatnunk.5

Egy különleges megoldás a gyöngy-szerű csatlakozók elhelyezése. A nyomtatott

áramkör vezetékeire forrasz-gyöngyöket terveznek, ez a felületi szereléstechnológia

folyamatába remekül beilleszthető A vezetékeken bizonyos, forrasztásgátlóval nem

fedett felületekre forraszpasztát nyomtatnak, majd a gömbök a forrasztás során

alakulnak ki. A gyöngy-szerű csatlakozókat lapos mérőtűvel tapintva alakítjuk ki az

elektromos kapcsolatot az áramköri teszt elvégzésekor.

A raszteres adapterek furatok raszterosztású mátrixát tartalmazzák, ezekbe

helyezhetők a mérőfejek az áramkörnek megfelelően. Ehhez az áramkörön lévő

mérőpontokat úgy kell tervezni, hogy így helyezkedjenek el (bal oldali ábra).A speciális

adaptereket egy bizonyos áramkörhöz tervezik, a mérőfejek egy lemez furataiba vannak

illesztve.5

1.3 ICT berendezések

In-line és off-line ICT berendezéseket különböztetünk meg. A tesztelő áramköröket

általában operátorok töltik be, de automata gépek is vannak, ezeket szállítószalagok

látják el. Segítségükkel az áramkörök elektromos tesztelése 100%-ban elvégezhető. A

hibásnak mért áramköröket az operátor is ellenőrzi ha szükséges Debug-ol. Mivel a

mérőtűk közvetlenül érintkeznek a teszt-padekkel és/ vagy alkatrészlábakkal, viákkal,

megsérülhetnek vagy folyasztószerrel illetve oxiddal szennyeződhetnek. Az adapter

felső nyitható részét vákummal szorítják le az alsó részhez a még tökéletesebb

érintkezés eléréséért. Az ideális kontaktellenállás fenntartása érekében a mérőtűket

időről időre alaposan ellenőrizni kell illetve tisztítani és/vagy cserélni. Időszakosan

ellenőrzésre kerülnek a MintPinek is, melyek a Fixtureben lévő mérőtűket kötik össze

az ICT-vel.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

10

2, Vegyen részt egy tesztprogram tervezésében és fejlesztésében,

finomhangolásában, egy Jabilban alkalmazott ict berendezésen.

Jabilban használt Agilent 3070 ICT főbb Hardver elemei

- Controller – Vezérlő egység ( Windows esetén PC)

- System Card – Vákum kezelés, IP cím kiosztás, tiltás

- MPU Rack – Module Power Supply Unit Rack ( Modul Tápszekrény)

- PDU – Power Distribution Unit ( Áramelosztó egység)

- MintPin Kártyák:

- ASRU (Analog Stimulus and Response Unit) Card – Analóg kártya

- Control Card – Digitális mérések, GP relék, fixture azonosító

- Double Density Pin Cards – Relé kártyák

- Hűtőventillátorok, turbinák

Az ASRU kártyák az analóg teszteléshez szükségesek, a relékártyák az erőforrásokat

osztják szét(generátorok,mérőműszerek), míg a control kártya irányítja a többi kártyát.

A Double Density kártyákon több MintPin helyezkedik el, mivel dupla sorból állnak. A

hybrid kártyák Mixed tesztelésre azaz mind Analóg mind Digitális tesztelésre

alkalmasak. Minden Modul számára külön control kártya szükséges. Az ASRU kártya

és a Control kártya helye mindig fix.

2. ábra Kártyák elhelyezkedése a modulokban

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

11

2.1 Elektronikus megszakító vezérlő In-Circuit teszt fejlesztése

3. ábra ICT folyamatábra

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

12

1. Teszt specifikáció és a kapcsolási rajz vizsgálata

- Szükséges-e valamilyen speciális hardver vagy software a teszteléshez?Ha a

tesztelés túlnő az ICT alapvető képességein, plusz elektronikát kell tervezni,

még több mérőeszközt kell csatlakoztatni vagy a nyersanyagok file-jaihoz

speciális fordító szoftverre van szükség, a fejlesztés elején kell ezeket

feljegyezni és megtervezni. Ebben az esetben egy kiegészítő mérőműszert

csatlakoztatunk az ICT-hez. I2C kommunikációval történik az adat transzfer

köztük. Az ICT a Master a mérőműszer pedig a Slave.

- Tűrések meghatározása (a vevő milyen tűrést igényel)?

Ellenállásnál 10%-os tolerancia az elvárt, de a Debugolás során ezen finomítani

kell, hogy a termelés zökkenőmentesen haladhasson.

A tesztek határait kell meghatározni, melyek azok a paraméterek mikor a

nyomtatott huzalozású lemez jó, javítható vagy selejtes.

2. Anyagok összegyűjtése és teszt stratégia meghatározása

Lehetséges stratégiák:

- Analóg in-circuit, Connect test, JetTest

- Digitális teszt

- Funkcionális, in-circuit teszt

- Párhuzamos teszt

- Panel teszt

1. CAD file és BOM importálás

2. CAD importálása a FabMaster-be

3. FabMaster kimeneti file-ok (pins.asc, bdformat.asc) importálása CAD

Format Translator-ral, a cad.format file.

Cad file-ok lefordítása Board Consultant számára feldolgozható formába. A

BOM (bill of materials) file a vizsgálni kívánt lemezen található alkatrészek

adatait tartalmazza.

4. Board, board_xy file-ok

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

13

A board file a nyomtatott huzalozású lemez méretét és alakját foglalja

magában, míg a board_xy file az alkatrészek polaritását, és pozícióját tárolja.

3. Vizsgálandó áramkör adatainak bevitele

Ezek az adatok tartalmazzák a mérendő nyomtatott áramkör tulajdonságait:

méretét, alakját, furatokat a rajta elhelyezkedő alkatrészek pozícióját,

cikkszámát és értékét valamint tűrését.

1. Board Consultant

4. ábra Board Consultant bevitt panel adatokkal

2. Panel adatok bevitele (x/y koordináták, board típusok)

A paneladatok bevitele után, board consultant-ban egy röntgensugaras

képhez hasonlót láthatunk, mely a tesztelésre váró panelt modellezi. Ha a

modul elég nagy az ICT-n több kártyát is tesztelhetünk egyszerre.

3. Panel outline, tooling (megvezető tüske) koordináták megadása

A nyomtatott huzalozású lemez körvonalát adjuk meg, valamint a

kontaktfelületeket, ahol a mérőtűk és a tesztpadek találkoznak.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

14

4. Automatikusan nem felismert alkatrészek megadása

Bizonyos alkatrészeket a megadott paraméterek alapján a board consultant

nem ismer fel (pl.: 3 lábú dióda), ezeknek a működését le kell írni, mivel a

tervezést csak akkor lehet folytatni, ha minden alkatrészt beazonosított a

szoftver. Külön könyvtárban tárolhatók, így legközelebbi előfordulásnál már

nem kell újonnan megadni ezeknek az alkatrészeknek a működését.

5. ábra Nem felismert alkatrészek megadása

5. Táp csomópont(ok) és referencia csomópont megadása

Ahhoz, hogy az áramköri modell teljes legyen, meg kell adni a

csomópontokat.

6. Adapter opciók megadása (fixture méret, top/bottom probe)

Itt az ICT modulszámát kell megadni (1, 2 vagy 4) és azt hogy, a panel top,

bottom vagy mindkét oldalán végzünk-e tesztet. Ebben az esetben mindkét

oldalán teszteljük a panelt. A megnövekedett lábszám miatt általában

mindkét oldalt kihasználják a jobb hozzáférhetőség miatt.

Könyvtárak (alkatrészmodellek) létrehozása

- Part library (pl. Ellenálláslétra, tranzisztor 8 lábú tokban stb.)

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

15

- Analog powered modellek táp alatti mérésekhez (források

és/vagy detektorok használata)

- Digitális modellek

- Mixed signal modellek (analóg + digitális) (pl. AD/DA

konverter)

A folyamat ezen szakaszán minden lajstromba kerül, automatikusan

könyvtárat készít a különböző részfolyamatoknak, alkatrészeknek.

7. Board, board_xy file lefordítása gépi kódra.

6. ábra Fájlok lefordítása

4. Kezdeti fixture file-ok és tesztek generálása

A tesztelni kívánt lemez adatainak fejlesztő szoftverbe való feltöltése után a

tápfeszültség nélküli tesztek és digitális in-circuit tesztek automatikus

elkészülnek. A fixture file-ok generálása szintén automatikus.

1. Test Consultant

Kezdeti fixture file-ok generálása (place board, select probes) – létrejön a

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

16

tűk x/y koordinátája

- Place board: kártya elhelyezése az adapteren – ez az egy lépés

nem automatikus.

7. ábra Panel elhelyezése a fixture-on

- Select probes: tűk hozzárendelése a lehetséges/kötelező

lokációkhoz

Mérőpontok véglegesítése. A mérőpontokat be kell sorolni: kötelező, ha

lehetséges, nem szükséges stb. kategóriákba.

Automatikusan generálódó file-ok:

2. Tesztek generálása (csak forráskód). Itt a paramétereken javítani kell.

3. Testplan generálása.

5. Requirement file-ok– a teszt források első fordítása

Tartalmazza a szükséges erőforrás igényt.

Itt hiba merülhet fel a kevés erőforrás miatt. Hiba esetén a tesztstratégiát újra

kell kezdeni.

1. Végleges fixture file-ok generálása – a *.r file-ok alapján. Létrejön a

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

17

huzalozás.

2. Object file-ok (*.o) – a tesztek további fordítása, ez a végleges futtatható

teszt.

3. Mérőadapter gyártatása a fixture file-ok és az egyedi átalakítások alapján,

külső hardver megépítése (adapter gyártása alatt). A Fixture-t egy külső cég

gyártja a tervek alapján.

6. Debug

Hagyományos ICT mérések hibakeresése,finomhangolása (debugolása).

1 . Külső hardware és műszerek beépítése a teszterbe, tesztprogramba

integrálás.

2. Funkcionális tesztek hibakeresése.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

18

8. ábra Hibakeresés

Ha a teszternek megakarunk ’ tanítani’ egy terméket, akkor debugol-nunk kell. A Test

Consultant által automatikuson megadott alsó és felső határok általában túl kicsik

szoktak lenni vagy egyéb kompenzálásra van szükség. TestJet tesztelésnél az ICT-nek

meg kell mérni a Gold bord-on az IC-ket, és az összes többi terméken lévő IC-t ehhez

hasonlítja a továbbiakban. A Gold bord vagy más néven etalon kártya az előre letesztelt,

tökéletesen működő termék (mindig PASS-os), amihez a tesztelést szinkronizálják.

Silver bord az a termék amelynek mindig buknia kell valamilyen alkatrésszel. Ha a teszt

program működőképes - azaz termelésre készen áll- már csak ritkán kell debugol-ni.

Mikor a tesztelés során megbukik egy alkatrésszel több termék, akkor el kell küldeni a

debug állomásra. Ha a debug-gos nem talált hibás alkatrészt akkor kis tolerancia

eltérésre hivatkozva visszaküldi újratesztelésre a terméket. Re-test során ismét buknak a

termékek ugyan olyan értékkel. Ekkor az alkatrészt összehangoljuk a teszterrel.

Általában egy kis változtatás elég szokott lenni.

Debug lépései:

Az alkatrészek hangolása általában az alábbi alkatrészeknél fordul elő:

-resistor

-capacitor

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

19

-inductor

-diode

A sor elemeinek jelentése:

[név],[elvárt érték],[tolerancia első %],[tolerancia alsó %],[mérési opciók],[...]

Mérési opciók:

Hivatkozási elem: re értékei: 1,2,3,4,5,6

Frekvencia: fr értékei: 128,1024,8192

Zajszűrés: en

Extra szám: ed

Amplitúdó: am értékei: 10m-300m

Szélessávú mérés: wb

Kompenzáció kondenzátoroknál párhuzamos mérés esetén: comp/nocomp

Ellenállás debug:

! Common Lead Resistance 1.00, Common Lead Inductance 1.00ucR

! Fixture: EXPRESScR

disconnect allcR

connect s to „#%+3.3V_SW”cR

connect i to „#%U8_HSYNC”cR

resistor 1k, 10.9,9.84, re3, wb, ar100cR

! ”r56” test.cR ! DUT: nominal 1k, plus tol 10.0 %, minus tol 10.0 %cR

! DUT: high 1.1k, low 900 cR

! TEST: high limit 1.109k, low limit 901.74 cR

! Tolerance Multiplier 5.00 cR ! Remote Sensing is AllowedcR

Ha az ellenállás bukik mivel az alsó alá vagy felső határ felé mért a műszer, kissé

feljebb/lejjebb kell állítani határt.

Hangoláskor, mielőtt átírunk egy értéket érdemes biztonsági sort készíteni mely

tartalmazza az eredeti étéket. A sor elejére tegyünk felkiáltó jelet, így ez egy komment

sor. Fordítsuk le újból a Compile and Go-val.

Ha a mérés megfelelő mentsük és folytathatjuk a következő alkatrésszel.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

20

Dióda Debug:

! Common Lead Resistance 1.00, Common Lead Inductance 1.00ucR

! Fixture: EXPRESScR

disconnect allcR

connect s to „#%+1.4V”cR

connect i to „#%3.3V_SW”cR

diode 843m, 411m, idc0.5m, co3.0, wb, ar834mcR

! ”d3” test.cR

! DUT: nominal 600m, plus tol 33.3 %, minus tol 33.3 %cR

! DUT: 800m, low 400m cR

! TEST: high limit 834,200m, low limit 411.012m cR

! Tolerance Multiplier 5.00 cR

! Remote Sensing is AllowedcR

Az ICT bekapcsolásakor nem szabad azonnal mérést végezni. Meg kell várni, hogy a

teszter felvegye az üzemi hőmérsékletét, különben minden mérésnél bukni fognak a

termékek. 20-30 perc elteltével lehet mérni, de stabil hőmérsékletet és páratartalmat

követel a folyamat. Az Autoadjust a HP3070-ben a kártyák hőmérsékletének

kompenzálását állítja megfelelőre. Ha a gép +5 vagy -5 fokkal eltér, a gép

automatikusan elindítja az Autoadjustot.

7. Átadás a termelésnek.

Debugolás után a tesztert átadják a termelésnek ahol csak ritkán kell finomhangolni.

A teszt program ’nyelve’ az Agilent Board Test Basic (BT-Basic). BT-Basic az Agilent

Basic egy részhalmaza, amely külön parancsokat tartalmaz, például: a faoff parancsal a

vákumot engedhetjük el. Ezeket mind az operátorok és a tesztmérnökök is használják a

termelés közben. A Jabilban Agilent 3070 Series 3 ICT teszterrel vizsgálják a kész

termékek állapotát, melyet egy HP 9000 Series 700 vezérel.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

21

9. ábra BT-Basic munkafelület

3, Elemezze a megadott termék áramköri hozzáférhetőségét.

3.1 ICT mérőfejek, mérőtűk

Az In-circuit teszter mérőtűi fixek vagy egy síkban mozogva végzik feladatukat:

mérőtűk kontaktusfelületekkel vagy furatokkal érintkezve teremtenek kapcsolatot a

tesztelni kívánt áramkörrel. Az érintkezés jóságát jellemző kontaktellenállást a rugóerő

(100-200 mN), a mérőfej alakja és a bevonata (pl. arany) határozza meg.

A mérőfejek alakja lehet: korona, véső, penge, tulipán, konvex, konkáv, lapos, stb.

Speciális mérőfejek: nagy áramú, nagyfrekvenciás, forgó, félvezetőhöz, kivezetésekhez,

forrszemekhez kialakított

Az In-Circuit vizsgálatok két részből épülnek fel: az egyik maga a mérőkészülék, másik

a mérőadapter azaz Fixture. A mérőkészülék a méréshez szükséges erősforrások

összessége: mérőműszerek és meghajtó áramkörök. Itt mérőkártyák helyezkednek el,

pl.: HybridPlus, ChannelPlus, AccessPlus, és AnalogPlus cards. Több száz

érzékelőpontból is felépülhet, melyek egy nagy csatlakozón keresztül képesek

kapcsolatot teremteni a mérőkészüléken kívüli világgal. Ez a csatlakozó kapcsolódik az

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

22

ICT rendszer másik részéhez, mérőadapterhez. Az adapter a mérni kívánt nyomtatott

huzalozású áramkör és a mérőkészülékek közti kapcsolatot teremti meg. A meghajtó

áramkörök és mérőcsatlakozók mérőpontjait az áramkörhöz mérővezetékek és egy

mérőfejekből kialakított tűágy (bed of nails) vezeti.3

3.2 Áramköri hozzáférhetőség

Az elektronikus megszakítás vezérlőt tesztelhetőre (DfT) tervezték, ezért számos

tesztpont helyezkedik el az áramkörön. Ennek köszönhetően a tesztelési folyamat

tervezése leegyszerűsödik, mivel szinte minden raszterpontban található mérőpont. A

mérésekhez főként ’tulipán’ végű kontakttűk javasoltak, mivel a kártyák kezdeti

tesztelésekor ez bizonyult a legeredményesebbnek. A lapos, korona és hasonló tűk

esetében az érintkezés nem mindig bizonyult határozottnak. Ennek oka a forrasztás után

az érintkező pontokra került folyasztószer, ami megakadályozza a kontaktust. A

vizsgálandó kártyák helyes adapterbe helyezésének érdekében, minden nyomtatott

áramkörre pozicionáló lyukakat fúrtak. Ezek a megfelelő tesztelést segítik- a mérőtűk a

megfelelő helyre kapcsolódnak- és az adaptert is megvédik a sérüléstől. Ezen furatok

környékén problémásabb a hozzáférhetőség, ezért speciális tűkre van szükség. A Jabil-

ban megtalálható Agilent 3070 ICT berendezés 2 modullal rendelkezik, mely

meghatározza a mérendő áramkör mérethatárait.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

23

10. ábra Agilent 3070 ICT berendezés

Az alábbi ábra mutatja a kártyák elhelyezkedését a teszterben. A BANK-ok számozása

jobbról balra halad, a MODUL-ok számozása fentről lefelé. A két BANK egymásnak

tükörképe, ezért a kártyák a BANK 1-ben lentről felfelé, míg a BANK 2-ben fentről

lefelé vannak elhelyezve.

11. ábra Modulok elhelyezkedése

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

24

4, Tervezze meg a termék analóg és digitális tesztjét az ellenőrző

berendezésen!

4.1 Analóg In-circuit Teszt

Measuring Operational Amplifier (MOA)

Az analóg in-circuit teszt ellenőrzi az egyes alkatrészeket egy tápfeszültég alá nem

helyezett nyomtatott áramköri lapon, ami a fixture-ben helyezkedik el a tűágyon.

Az ICT végzi ezt alkalmazva egy ismert az alkatrészen eső feszültséget a teszt alatt és

méri ennek függvényében változó áramértéket. Az ismeretlen áramértéket mérjük

használva egy Measuring Oparetion Amplifier (Műveleti erősítős mérőkapcsolás)

áramkört, mint egy feszültség-áram konvertert. Két busz- a forrás busz (S) és a

bemeneti busz (I)- csatolja a forrást és a MOA-t a vizsgálandó alkatrészhez.

12. ábra Műveleti erősítős mérőkapcsolás

Két feltételnek kell teljesülnie ha használjuk ezt az ideális műveleti erősítős kapcsolást:

1. A vizsgálandó alkatrész ismeretlen impedanciáján, Zx-en keresztülfolyó

áram mennyisége egyenlő Rref-en keresztülhaladó áramerősséggel.

2. A műveleti erősítő negatív lába virtuális földön van.

Így, ideális Zx = -Rref(Vs/Vo)

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

25

Egy pontos AC feszültség forrás használatával és fázis szinkron észleléssel

megállapíthatjuk a kimenet reaktív komponensét, ezzel az indukciós és kapacitív teszt

megoldódik.

A dióda teszt: a referencia ellenállást a MOA bemenetére helyeztük, így a diódán

keresztülfolyó áramerőség ismert. A feszültséget a MOA kimenetén mérjük.

Agilent IPG generált teszt passzív alkatrészekhez egy alapvető 0.1 Volt forrást használ,

hogy megelőzze félvezető csomópontok aktiválását.

4.2 Analóg teszt: 3-vezetékes mérések

Ha a vizsgálandó nyomtatott áramkör sönt ellenállással van párhuzamosan (Zsg és Zig

alul) ellátva, a párhuzamos út hatása csökkenthető csatlakoztatva a guard bus-t.

13. ábra 3-vezetékes mérőkapcsolás

A guard vezeték földre van kötve, így Zig mindkét végén azonos potenciál mérhető.

Mivel nincs feszültségesés Zig-n, nem hajt áramot az alkatrészen, így minden áramot

áthajt Zx-től Rref-en keresztül. Ennek következtében, a sönt ellenállás nincs hatással a

mért Zx értékére.

4.3 Agilent TestJet Technology

Az TestJet technológia az alkatrészláb nem megfelelő bekötését vizsgálja, egyszerűbb

alkatrészektől a nagyobb lábszámúakig tesztvektorok és tápfeszültség nélkül. A TestJet

méri a kis kapacitásokat (femtofarad) az alkatrészláb és az érzékelő lemez között, ezzel

kiszűri a nem csatlakozó lábakat. A kapacitás egy küszöbérték alatti mennyiség, ha az

alkatrészláb nincs beforrasztva.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

26

4.4 Digitális In-circuit teszt

Digitális eszközök in-circuit tesztelésénél az áramkört tápfeszültség alá kell helyezni. A

teszthez szükségesek a bementi minták és az arra kapott válaszok betartása. Az Hybrd

Plus-DD lábak mintákat küldenek rövid időre, elegendő árammal, hogy meghajtsák az

összes bemenetre kötött eszközt. Ez egy órajelet generál a digitális csomóponton és

elkülöníti a teszt alatt lévő alkatrészt az áramkör többi elemétől. A letiltható bemenetek

a teszt során automatikusan letiltásra kerülnek, míg a több szintű tiltások opcionálisak.

14. ábra Digitális ICT teszt

Digitális tesztek típusai:

- Egy in-circuit teszt vagy egy funkcionális teszt

Ha a teszt tartalmaz funkcionális utasítást, a vizsgálat funkcionális teszt. Ha nem

tartalmaz, akkor in-circuit teszt.

- Alkatrész láb orientált teszt vagy csomóponti teszt

Ha az eszköz ki- bemenetei vagy áramkör lábszámmal azonosított, a teszt láb orientált;

ha a nyomtatott áramkörön a csomópontok vannak azonosítva, csomóponti teszt. A láb

orientált tesztek újrafelhasználhatóak, míg a csomóponti teszteket csak egyszer lehet

felhasználni.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

27

A legtöbb teszt két kategóriába sorolható: eszközök tesztje és csoportok tesztje.

- Eszközök tesztje: in-circuit, láb orientált teszt

- Csoportok tesztje: funkcionális, csomópont orientált teszt

A digitális teszt alapja Vektor leíró nyelv -Vector Control Language (VCL). A Vector

Control Language (VCL) egy könnyen használható, jól strukturált és sokoldalú nyelv,

ami egyszerűsíti a tesztfejlesztő feladatát. A VCL vizsgálat rendelkezik előre megírt

vektorokkal amit a tesztelés folyamán összehasonlít a várt válaszokkal.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

28

5, Tervezze meg az I2C kommunikációt, fixture kialakítását és

jellemzőit.

5.1, ICT típusok, mérőadapterek (fixture)

A mérőrendszer teszterből és mérőadapterből áll. Az adapterek kötik össze az

elektródákat a mérőpontokkal. Az elektródák a mérőrendszerhez kábelekkel vagy

mérővezetékkel kapcsolódnak.

Tűágyas adapter (bed of nails)

A tűágyas adapter egy olyan illesztőegység, melyben mérőtűk egy akril lemez furatain

keresztül, a nyomtatott huzalozás mérőpontjainak megfelelő helyeken mátrix-szerűen

helyezkednek el.

A tűk függőlegesen haladva, egyszerre érnek a hordozóhoz. Tömeggyártás esetén ez a

legmegfelelőbb. A mérővezetékek nagy száma megnöveli az áramkör kapacitását, ezért

60 pF-nál kisebb értékű kapacitások nem mérhetők. A mérőtűk nem helyezkednek el

tetszőlegesen közel egymáshoz, ez nehézséget okozhat a tűágy tervezésekor az igen

finom raszterosztású áramköri rajzolatok esetén.3

Típusai: speciális és univerzális.

A különleges adapterekről már esett szó: minden áramköri rajzolathoz külön adaptert

kell tervezni és készíteni. Ha megváltozik az áramkör, az adaptert is ki kell cserélni. Kis

változtatásokat lehet végezni az adaptereken. Az univerzális adaptereket számos

nyomtatott áramkörhöz használjuk, amennyiben az áramkörökön lévő mérőpontokat

raszterpozíciókba tervezzük, mivel ennél a típusnál a mérőtűket kizárólag

15. ábra Fixture

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

29

raszterpontokba helyezhetjük el. Így az adapter könnyen igényre szabható. Az adapter

egy lemez raszterpontokban elhelyezkedő furatokkal ellátva. A mérőtűk kívánt

elhelyezkedés szerint ezekbe a furatokba rögzíthetők. Előnye a könnyű módosíthatóság,

ez garantálja a rugalmas használatot. Változtatási lehetőségek a mérőtűk száma,

mérőpontok pozíciója és különböző hordozó méretek.3

A fixture-t az alaplemezhez valamint a fixture mérőlemezeit pneumatikus leszorító

mechanizmussal rögzítik a mérés lefolyása alatt. Mivel az érintkezés jóságát –

kontaktellenállást- a rugóerő határozza meg, ezért különös figyelmet kell fordítani a

nyomóerő meghatározására, beállítására valamint a nyomás egyenletes eloszlására és a

szélsőséges nyomóerők elkerülése. Ezek fals mérési eredményt okozhatnának,

tönkretehetik a mérés alatt álló nyomtatott huzalozású lemezt vagy a készülék

meghibásodását is eredményezhetik. 3

5.2, I2C kommunikáció

Bizonyos mérések megkövetelnek plusz erőforrásokat mivel a tesztspecifikációban

szereplő teszteket nem képes végrehajtani az ICT. A plusz elektronikán kívül - mely

MUX-okat és generátorokat tartalmaz- mérőműszereket is csatlakoztatnak melyek

szabványos GPIB-kommunikáción keresztül kapják az utasításokat.A teszter I2C

kommuniákcióval a termékkel folytat adatforgalmat a teszt specifikáció alapján.

Az Inter-IC (I2C vagy IIC) BUSZ Az I2C kétvezetékes szinkron adatátviteli rendszer,

melyet a Philips cég dolgozott ki, integrált áramkörök összekapcsolására, a két vezeték:

SCL (órajel) és SDA (adat).

A Philips több mint 150 különféle IC-t gyárt, beépített I2C illesztő egységgel, de sok

más gyártó mikrovezérlőiben is megtaláljuk ezt az áramköri részletet. A soros

adatkezelésű memóriák, A/D konverterek között sok ezzel az illesztővel van felszerelve.

A részvevők a két vezetékre nyitott draines illetve nyitott kollektoros kimenettel

csatlakoznak, a vezetékek elengedett állapotában a H logikai szintet felhúzó ellenállások

biztosítják. A részvevők címezhetőek, a cím lehet rögzített vagy programozható.3

Alapvetően egy Master és egy vagy több Slave kommunikál egymással, de a rendszerben

több Master is lehet. A Masterek a BUSZ feletti vezérlés jogáért versenyeznek

egymással, s amelyik nyertesként kerül ki az arbitrációs folyamatból, a következőkben

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

30

az kezeli a BUSZ-t. 4

Mindig a Master küldi az órajelet az SCL vonalra. Az ICT és a

termék között a kommunikáció egyszerűbb mivel csak egy Master és egy Slave van a

rendszerben. Az ICT jelet küld a műszernek, hogy mikor végezze el a mérést, és az

elküldi az eredményt.

5.3, Teszt specifikáció

1. lépés

15 V egyenfeszültség esik a P606-1 és P606-2 pinek között a teszt alatt.

200 Ohm-os lezáró ellenállások vannak kötve az X606-B1 és X606-B2, X606-B3 és

X606-B4, X606-B5 és X606-B6 valamint az X606-B7 és X606-B8 pinek közé.

2. lépés

Az ICT teszt szoftvere átvált a mikrokontroller firmware-jéről advenced módba az i2C

busz kérésére a P606-3 és P606-4 pineken.

3. lépés

A teszt szoftver átváltja a firmwaret update módba az i2c által.

Eljárás

2. lépés

A firmware-t advenced módba állítani.

ACT_ID_SET_OPERATION_MODE 0x0FF8

Kérő üzenet (Request Message)

Teszt Szoftver Mérőműszer

DST 0xB2 LENReq2 0x01

SRC 0x05 STATReq 0x02

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

31

SID 0x02 CSReq2 0x03

LENReq1 0x03

DATReq 0x0FF8

0x01

CSReq1 0x40

Válasz üzenet (Response Message)

Teszt Szoftver Mérőműszer

DST 0xB2 LENRes2 0x01

SRC 0x05 STATRes 0x00

GetResponse 0x0B CSRes2 0x01

LENRes1 0x00

CSRes1 0xBC

Eljárás

3. lépés

A firmware-t update módba állítani.

EnterUpdateMode SID 0x0F

Kérő üzenet (Request Message)

Teszt Szoftver Modul

DST 0xB2 LENReq2 0x01

SRC 0x05 STATReq 0x02

SID 0x0F CSReq2 0x03

LENReq1 0x00

DATReq

CSReq1 0xB8

Válasz üzenet (Response Message)

Teszt Szoftver Modul

DST 0xB2 LENRes2 0x01

SRC 0x05 STATRes 0x00

GetResponse 0x0B CSRes2 0x01

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

32

LENRes1 0x00

CSRes1 0xBC

- DST = Cél címe (Destination Address): Egy egyedi cím amely egy I2C csomópontot

reprezentál amerre a kérés irányul. A DST az i2c keretének első byte-jában van

leképezve. (Detination Address = Slave Address). Ez a mérőműszer címe.

DST = (0x58 + csomópont ID) << 1 + (RW-Bit=0)

[D2,D1,D0]= csomópont ID

Ez a protokoll egy általános 7 bites címezést használ. A DST megegyezik kérő és válasz

üzenetnél is.

-SRC= Forrás cím (Source Address): Egyedi cím mely egy I2C csomópontot

reprezentál, ahonnan kérés származik. A DST-vel ellentétben a küldő címe az eredeti

csomópont ID változtatás nélkül. Ez a második byte a I2C keretében. A SRC

megegyezik kérő és válasz üzenetnél is.Ez a Master címe azaz az ICT-é.

SID=Service ID

Len=Lenght: A kérő és válasz üzenetek adathossza byte-ban.

Dat=Data: Adat

CS=Checksum: Az előző byte-ok tartalmát (DST,SRC,SID,LEN,DAT) védi a

checksum a bit hibák ellen, melyek a kommunikáció közben léphetnek fel. 1 byte

hosszú és XOR műveleten alapul:

CS(n+1)=CS(n) ⊕ BYTE(n); n=0...3+LEN; CS(0)=0x00

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

33

5.4, I2C kommunikáció univerzális építőelemekből

..........................................................................................................

Univerzális I2C építőelemek

Teszt típusa

sequential

Vektor időzítése(500ns és 400ns az alapértelmezett)

vector cycle 50u

receive delay 40u

default device "#%i2c"

set terminators to on

assign GND to nodes *

SDA és SCL vezetékek a következő csomópontokhoz csatlakoznak

assign SCL to nodes "#%SIGN691" ! P606.3

assign SDA to nodes "#%SIGN690" ! P606.4

family LVTTL

Az alapértelmezett logikai szintet deklarálja (TTL,CMOS,ECL...)

power GND

Az SDA vezeték kétirányú, de az SCL-t csak a Master irányítja.

bidirectional SDA

inputs SCL

!IPG: Add defaults or loads to floating inputs and bidirs.

assign Floating__Inputs to nodes "#%SIGN691" default "0"

inputs Floating__Inputs

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

34

!-----------------------------

1 - logikai egyes

0- logikai nulla

k-előző állapot megtartás

t-előző állapot ellentetje

Drive:bementre állítja a kétirányú vezetékeket

receive pedig kimenetre

vector Initialize

drive SDA

set SCL to "1"

set SDA to "1"

end vector

Vector és end vector határolják a vektor blokkot

Minden változásnál meg kell tartani a jelszinteket, különben a Master lehúzná logikai

nullára

vector Keep_Control

drive SDA

set SDA to "k"

set SCL to "k"

end vector

vector Keep_Control_Receive

set SCL to "k"

end vector

Initialize: egy előre megírt vektort másol be, itt a Keep Control-t.

vector DHI

initialize to Keep_control

drive SDA

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

35

set SDA to "1"

end vector

vector DLO

initialize to Keep_control

drive SDA

set SDA to "0"

end vector

vector RHI

initialize to Keep_control_Receive

receive SDA

set SDA to "1"

end vector

vector RLO

initialize to Keep_control_Receive

receive SDA

set SDA to "0"

end vector

vector SCL_HI

initialize to Keep_control

set SCL to "1"

end vector

vector SCL_LO

initialize to Keep_control

set SCL to "0"

end vector

vector SCL_HI_Receive

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

36

initialize to Keep_control_Receive

set SCL to "1"

end vector

vector SCL_LO_Receive

initialize to Keep_control_Receive

set SCL to "0"

end vector

!----------------------------

Bit átvitele

Az I²C-buszra köthető különböző technológiájú eszközök

változatosságának köszönhetően (CMOS, NMOS, bipoláris), a

logikai '0' (alacsony) és a logikai '1' (magas) jelek szintjei nem

fixek és függenek az eszközökre kapcsolt tápfeszültség

nagyságától . Minden egyes bit átviteléhez egy órajelimpulzus

generálódik.

Adatérvényesség

Az adatnak az SDA vezetéken stabilnak kell lennie az órajel

magas periódusa alatt. A magas-alacsony állapot az

adatvezetéken csak akkor változhat meg, amikor az SCL

vezetéken az órajel logikai 0 .

16. ábra Adatérvényesség

sub SCL_toggle

execute SCL_HI

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

37

execute SCL_LO

end sub

sub SCL_toggle_Receive

execute SCL_HI_Receive

execute SCL_LO_Receive

end sub

Start és stop feltételek:

i2c kommunikáció start feltétele: SDA vonalon magasból alacsonyba váltás amíg az SCl

magas jelszinten marad.

Stop feltétel: SDA jelszint alacsonyból magasba vált ezalatt az SCL magas jelszintű

ezt mindig a Master generálja.

sub START

execute DHI

execute SCL_HI

execute DLO

execute SCL_LO

end sub

sub STOP

execute DLO

execute SCL_HI

execute DHI

execute SCL_LO

end sub

Adat küldés:

sub Send_data(D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0)

execute D7

call SCL_toggle

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

38

execute D6

call SCL_toggle

execute D5

call SCL_toggle

execute D4

call SCL_toggle

execute D3

call SCL_toggle

execute D2

call SCL_toggle

execute D1

call SCL_toggle

execute D0

call SCL_toggle

end sub

Adat fogadás:

sub Receive_data(R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,R0)

execute R7

call SCL_toggle_Receive

execute R6

call SCL_toggle_Receive

execute R5

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

39

call SCL_toggle_Receive

execute R4

call SCL_toggle_Receive

execute R3

call SCL_toggle_Receive

execute R2

call SCL_toggle_Receive

execute R1

call SCL_toggle_Receive

execute R0

call SCL_toggle_Receive

end sub

Az adatfolyam minden kilencedik bit-je egy nyugtázás azaz Acknowledge

a fogadó minden byte után köteles elküldeni ezt.

A küldő szabaddá teszi az SDA vezetéket, a fogadó magas órajelimpulzus alatt lehúzza

az SDA-t stabil nullára.

sub Slave_ACK

execute SCL_HI_Receive

execute RLO

execute SCL_LO_Receive

end sub

sub Master_ACK

execute DLO

call SCL_toggle

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

40

end sub

A nyugtázás elmarad két esetben: ha a Slave valamilyen oknál fogva már nem tud több

adatot fogadni, vagy ha a Master a fogadó szerepét tölti be, jeleznie kell az adat végét a

Slavnek a nyugtázás elküldésének hiányával.

sub Slave_NOACK

execute SCL_HI

execute RHI

execute SCL_LO

end sub

sub Master_NOACK

execute DHI

call SCL_toggle

end sub

!------------------------------------------------------------------

Advenced módba lépés - kérés

unit "Enter Advanced Mode - Request"

execute Initialize

START szubrutin meghívása az üzenet megkezdéséhez

call START

call Send_data(DHI,DLO,DHI,DHI,DLO,DLO,DHI,DLO) ! DST = 0xB2

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DLO,DHI) ! SRC = 0x05

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DLO) ! SID = 0x02

call Slave_ACK

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

41

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DHI) ! LENReq1 = 0x03

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DHI,DHI,DHI) ! DATReq[0] = 0x0F

call Slave_ACK

call Send_data(DHI,DHI,DHI,DHI,DHI,DLO,DLO,DLO) ! DATReq[1] = 0xF8

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI) ! DATReq[2] = 0x01

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DHI,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO) ! CSReq = 0x40

call Slave_ACK

wait 100m

call START

call Send_data(DHI,DLO,DHI,DHI,DLO,DLO,DHI,DHI) ! DST = 0xB3

call Slave_ACK

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI) ! LENReq2 = 0x01

call Master_ACK

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI,RLO) ! STATReq = 0x02

call Master_ACK

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI,RHI) ! CSReq2 = 0x03

call Master_NOACK

call STOP

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

42

end unit

!-----------------------------------------------------------------------------------

Update módba lépés

unit "Enter Update Mode - Request"

execute Initialize

call START

call Send_data(DHI,DLO,DHI,DHI,DLO,DLO,DHI,DLO) ! DST = 0xB2

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DLO,DHI) ! SRC = 0x05

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DHI,DLO) ! SID = 0x02

call Slave_ACK

call Send_data(DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO,DLO) ! LENReq1 = 0x00

call Slave_ACK

call Send_data(DHI,DLO,DHI,DHI,DHI,DLO,DLO,DLO) ! CSReq = 0xB8

call Slave_ACK

call START

call Send_data(DHI,DLO,DHI,DHI,DLO,DLO,DHI,DHI) ! DST = 0xB3

call Slave_ACK

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI) ! LENReq2 = 0x01

call Master_ACK

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI,RLO) ! STATReq = 0x02

call Master_ACK

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

43

call Receive_data(RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RLO,RHI,RHI) ! CSReq2 = 0x03

call Master_NOACK

call STOP

wait 500m

end unit

Teszt vége

A kommunikáció végeztével az ICT visszatér a további mérésekhez, funkció tesztekhez.

6., Összegzés:

6.1, Magyar nyelvű összegzés:

Az In-Circuit teszt bár kifutó ellenőrzési módszer, de a mai napig gyakran használják,

főként mivel korszerűbb ellenőrzési módszerekkel lehet egybekötni, mint például

Peremteszteléssel. Így a Jabil-ban is korszerűsítik és fejlesztik ezeket. A Siemens

legutóbbi feladata a tesztmérnökök számára egy elektronikus megszakító vezérlő

tesztjének kiterjesztése. A termékhez használt ICT programját és az adapterét is

felkészítették a feladatra, finomították és azóta is alkalmazzák a termelési

folyamatokban.

6.2, Summary

However the In-circuit test is not up to date nowadays, it is still a frequently used,

mostly because it can be combined with more modern related technologizes to it like

AOI or JTAG. That so in the Jabil's factory this are still being modernized and

developed. The Siemen's latest task to the test engineers was to expand the program of

an electrical interrupter controller. The program and the fixture of the product was

prepared and debugged, and it's in use in the production process.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

44

Irodalomjegyzék:

1. Wikipédia - Jabil

http://en.wikipedia.org/wiki/Jabil_Circuit

2. Kis G. - Ipari képfeldolgozás és képmegjelenítés

https://wiki.sch.bme.hu/bin/view/Infoszak/Jegyzet2009G

3. Dr. Illyefalvi-Vitéz Zs., Prof, Dr. Harsányi G., Dr. Pinkola J., Bátorfi R., Bojta

P., Krammer O., Horváth B., Dr. Németh P. - Elektronikus szereléstechnológia

E-tanulás program p. 2-8.

http://www.elect2eat.eu/elect2eat.eu/Courses/index_hu.swf

4. Hobbielektronika

http://www.hobbielektronika.hu/cikkek/kommunikacio_alapjai_-

_soros_adatatvitel.html?pg=6

Ábrajegyzék:

1. ICT-vel egybekötött Boundary Scan - Dr. Illyefalvi-Vitéz Zs., Prof, Dr.

Harsányi G., Dr. Pinkola J., Bátorfi R., Bojta P., Krammer O., Horváth B., Dr.

Németh P. - Elektronikus szereléstechnológia E-tanulás program (Áramköri (in-

circuit) és funkcionális teszt) p. 2.

2. Kártyák elhelyezkedése modulokban

3. ICT folyamatábra

4. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 30.

5. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 38.

6. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 39.

7. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 49.

Áramköri ellenőrző berendezés (In-Circuit Tester) programfejlesztése

45

8. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications Agilent p. 51.

9. BT-Basic munkafelület

10. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 25.

11. Modulok elhelyezkedése

12. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 62.

13. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 63.

14. Agilent 3070 Outsource Series and Series 3

Test Methods and Specifications p. 78.

15. Fixture

16. Adatérvényesség-

http://www.hobbielektronika.hu/cikkek/kommunikacio_alapjai_-

_soros_adatatvitel.html?pg=6