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