并行测试:提高测试覆盖率且不影响测试时间的测试策略

上网时间: 2004年05月02日? 作者:Grant Boctor? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:test? concurrent testing?

电子技术在不断进步,不管是电子元器件还是整机产品。就在业界等待下一个明星产品如新一代计算机或手机的时候,消费类、商用以及航空航天产品也在快速进步,电子制造商不断追求更强的功能与更低的功耗,同时产品尺寸也越来越小。在这种进步的推动下,新技术趋势也给印刷电路板组装制造带来了新的挑战,即如何进行制造和测试。

如今电子产品设计不断朝向采用更高集成度的球栅格阵列(BGA)、门阵列及FPGA方向发展,而且新设计还包括更多可编程元件和更多串行总线。伴随着这些先进设计带来的挑战,是如何在生产中对这类产品进行测试。通常情况下,新设计更加复杂,板上可供测试的网络更少。

小型化带来两方面的好处,即元器件在更小封装里集成了更多的功能,同时产品比上一代的体积更小(PC和手机就是两个很好的例子)。然而,这对最终用户而言是个优点,对生产测试却是个缺点,小型化意味着可供进行测试的地方更小,因为线路板尺寸也越来越小而且两面都装配了元器件,另外这一趋势也使得当今电子产品使用多线路板的情况也越来越多。

对于大批量生产的产品,如汽车或消费类产品,从单板向多板转换具有很多优点,在当前已经过改进的生产设备上进行多板制造,处理时间将会缩短,生产周期将会加快。然而遗憾的是,生产周期加快对于复杂测试而言效果恰好相反,将会增加测试步骤,存储器测试、元件编程以及更复杂更高集成度线路板的串行协议和边界扫描等都会使测试时间延长。一般情况下,如果测试时间比生产时间短,测试就不是一个问题,但如果测试时间更长,那么它就成为瓶颈,需要额外关注加以解决。

并行测试:提高测试覆盖率且不影响测试时间的测试策略_ESMCOL_1

图题:a) 当测试时间比生产周期长时测试将成为瓶颈

b) 并行测试可使测试时间更长而不会影响整个生产时间

要使测试时间比生产时间更短,可从下面两方面入手:

1.增加测试仪和人工,但这意味着要增加厂房面积与投资

2.并行测试

让我们看一看这两种方案的可行性。增加测试仪和人工看起来是一个比较简单的作法,假设资金和厂房不是问题(但通常不会是这样!),那么问题就成了如何将更多的测试系统整合到生产线内,整合方案需要涉及复杂的机械设计,而且夹具和人工费用也必须算到测试硬件的投资内。

第二种方案使用并行测试,在很多情况下是一个更好的方案,并行测试的优点是可以提高测试资源的利用率,同时可对多个板进行测试。将多个测试头整合在一起然后放入同一测试架构中并用同样的操作人员,所需占地面积不会增加,测试设备的成本也绝不是多个单独测试仪价格的简单相加。

并行测试可使用户实施保证产品质量所需的所有测试,不会增加测试时间。闪存编程所需时间也不是被测板子数量的倍数,因为每个板子测试与编程都是同时进行的。

Digitaltest开发了一种测试头能够提供合适的引脚(可多达512个测试引脚),可配置含有MTS测试仪系列所有功能测试模块,这是一种经验证的技术,可用于并行测试。其它测试资源如电源、VXI/IEEE设备等可以有多个也可只有一个而由不同的板子共享,这种思路的主要优点是可以混合进行各种测试,既可以同时测试,又可以顺序执行测量以共享某些测试资源,如昂贵的VXI/IEEE测试模块。

开始时可以利用系统软件CIET为板子生成测试程序,然后进行开发、调试、修改及编译,它也可对每个被测板进行局部修改。CIET生成一个控制程序框架,可让用户根据需要进行修改或增强。这个框架程序载入主控制器后,它能够识别出被测板,然后针对不同的测试头控制器调入正确的测试程序,同时处理同步点测试。测试的开始、监控和结束都由主控制器完成。

MTS测试仪系列采用微软Visual Basic编程语言,可在测试头之间提供强大的编程、通信和数据处理能力。软件提供简单的同步命令,方便了程序员的工作,测试头控制器和主控制器之间的通信由系统软件执行。

不同板子的数据采集由测试头控制器在测试端完成,主控制器收集不同板测试数据,然后生成数据记录文件,并形成完整的文档以用于无纸维修和质量管理系统。

完全同步并行测试是综合测试所必需的,它不会影响生产周期,真正的并行测试包括小型经济的测试头、强大灵活的软件环境以及可以完全集成到一个自动板处理结构中进行同时测试。这些元素融合在一起代表了一种多维测试策略,可以满足大批量电子制造环境下不断提高的技术与方法的要求,保证向市场提供最佳质量的产品。

总而言之,并行测试概念可以使测试的深度、覆盖范围和测试仪硬件利用率达到最高,同时测试硬件和处理系统占用面积最小。

作者:Grant Boctor博士

总裁

Digitaltest公司


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