隨著技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)復雜程度的增加,用戶測試與診斷維護的外部測試設(shè)備(ETE)逐漸由簡單的手工測試發(fā)展到高水平的自動化測試,但是外部測試不能滿足實時監(jiān)控與診斷的要求,因而產(chǎn)生了機內(nèi)測試(BIT)。根據(jù)摩爾定律,系統(tǒng)的基本組成單元——芯片的復雜度也越來越高,為了解決IC昂貴的端口代價和緊湊封裝帶來的觀測難題,邊界掃描測試技術(shù)以及針對CMOS電路的Iddq測試也逐漸成為有效提高芯片可測試性的重要手段。
1、機內(nèi)測試方法(BIT-Build Ln Test)
所謂機內(nèi)測試指任務(wù)系統(tǒng)或設(shè)備本身為故障檢測、隔離或診斷提供的診斷測試能力,即在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計專門的硬件和軟件或者利用部分功能杰檢測和隔離故障、監(jiān)測系統(tǒng)本身善,使其自身能檢查是否在正常工作或確定何處發(fā)生了故障。機內(nèi)測試技術(shù)是對被測對象實現(xiàn)可靠故障診斷的主要技術(shù)途徑。將機蛤測試技術(shù)和人工智能專家系統(tǒng)結(jié)合在一起,構(gòu)成智能BIT獎在很大程度上解決測試過程中的故障診斷問題,如測試設(shè)備的二義性、測試耗時長、虛報警、故障不可復現(xiàn)、出現(xiàn)故障后重測正常等。機內(nèi)測試設(shè)計為系統(tǒng)提供良好的可測性,機內(nèi)測試與故障診斷技術(shù)可以為系統(tǒng)提供良好的實時監(jiān)測,提高故障檢測率和故障隔離率,減少虛警率,縮短診斷時間。按照BIT的工作方式和時希不同,常見的BIT分為:連續(xù)BIT、周期BIT、啟動BIT、上電BIT、主動BIT、被動BIT、分布式BIT、集中式BIT等。目前,對BIT技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)級BIT融合診斷與隔離技術(shù)、系統(tǒng)虛警分析與降虛警技術(shù)等幾個方面。
系統(tǒng)級BIT融合診斷與隔離技術(shù) 復雜裝備一般由數(shù)字LRU、模擬LRU、機電LRU以及非電子LRU構(gòu)成,其系統(tǒng)級BIT需要綜合來自各LRU的各種測試與診斷信息,確定系統(tǒng)的功能狀態(tài),并將故障準確定位到相應(yīng)的LRU。系統(tǒng)級BIT的特點對實現(xiàn)準確的故障診斷與隔離帶來了較大的困難,怎樣充分而恰當?shù)乩酶鞣NLRU信息成為系統(tǒng)級BIT的關(guān)鍵問題。
BIT系統(tǒng)虛警分析與降虛警技術(shù) 虛警問題一直是困擾BIT的主要問題之一,也是國際上的設(shè)計和驗證難題。研究表明,環(huán)境因素是導致BIT虛警的一個非常重要的原因,也是較難解決的一個問題。為解決虛警問題,國內(nèi)外提出了若干技術(shù)途徑,如從測試系統(tǒng)設(shè)計、檢驗、診斷與決策四個方面分別采取降低虛警的策略、從BIT系統(tǒng)的信息獲取、信息處理、診斷決策等層次分別降低虛警等。
2、邊界掃描測試方法
邊界掃描技術(shù)是美國JTAG為解決VLSI等新型電子器件的測試問題,提出一種先進的測試和測試性設(shè)計技術(shù),較完善地解決了系統(tǒng)設(shè)計的同時選取合適的測試和測試性設(shè)計問題。使用JTAG進行測試時,設(shè)計人員使用邊界掃描測試規(guī)范測試引腳步連接時,再也不必使用物理探針掃描測試是可測試性設(shè)計中普遍采用的一種方法,它典型的應(yīng)用方式有四種:器件功能測試、互聯(lián)測試、邊界掃描鏈的完備性測試、器件存在性測試。從1990年開始,IEEE采納JTAG建議,形成了一系列邊界掃描技術(shù)標準。IEEE組織和JTAG組織于1990年共同推出了IEEE 1149.1邊界掃描標準,隨后又推出了模擬及數(shù)模混合信號電路的國際測試標準IEEE 1149.4,模塊級測試與維護總線國際標準IEEE 1149.5,高級數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的測試與可測性設(shè)計國際標準IEEE 1149.6和基于內(nèi)嵌芯核的系統(tǒng)芯片(SOC)的國際測試與可測性設(shè)計標準IEEE P1500。這些標準的推出為可測性設(shè)計技術(shù)應(yīng)用發(fā)展起到了關(guān)鍵的推動作用。
3、Iddq測試
Iddq測試的原理是無故障CMOS電路在靜態(tài)條件下漏電流非常小,而故障條件下漏電流變得非常大,可以設(shè)定一個閾值作為電路有無故障的判據(jù)。當Iddq被納入芯片系統(tǒng)的測試中時,它立即受到IC制造商和學者們的青睞,它的優(yōu)點在于低廉有效,可以作為功能測試和基于固定故障測試方法的補充,它相對于基于電壓測試的方法來說代價是非常小。另一方面它可觀察性強,因為它不需要故障的傳輸,可以直接通過電源電流觀察。Iddq的缺點是隨著特征尺寸的縮小,每個晶體管亞閾值漏電流的增加,電路設(shè)計中門數(shù)的增加,電路總的泄漏電流也在增加,這樣分辨間距會大大縮小,當出再重疊時就很難進行有效的故障檢測和隔離。但盡管如此,由于Iddq實現(xiàn)的簡易性非常突出,所以仍然是目前可測性和系統(tǒng)測試技術(shù)的研究熱點。
北京航天測控技術(shù)開發(fā)公司以通用測控產(chǎn)品為主,主要有六大類:基礎(chǔ)測試測量儀器,包括16大類230余種的VXI/PXI/LXI/CPCI/CAN/GPIB總線系列化儀器模塊及信號調(diào)理模塊;軟件及信息化產(chǎn)品,包括虛擬儀器測試開發(fā)環(huán)境和遠程分布式測試與故障診斷系統(tǒng);通用測試系統(tǒng),包括“廣靈通”通用測試平臺及其系列產(chǎn)品;測試與維修保障系統(tǒng),包括“華佗”電子設(shè)備電路板維修測試與診斷系統(tǒng)及其系列產(chǎn)品和裝備維修測試與診斷系統(tǒng);自動化控制系統(tǒng),包括遙測遙控及工業(yè)自動化等系統(tǒng)產(chǎn)品;測試系統(tǒng)輔助配套產(chǎn)品。同時公司還可以根據(jù)用戶的具體需求,提供ATE/ATS、DCS/FCS的系統(tǒng)集成、方案設(shè)計、技術(shù)咨詢、軟件開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及遠程信息化測試、測試/診斷程序開發(fā)及技術(shù)培訓與維護等服務(wù)。