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Framescan FX 常见问题

泰瑞达 Framescan 引脚开路故障非向量测试技术应用于 TestStation 在线测试系统。以下是关于此应用的常见问题与解答。

Framescan 是一种非向量测试技术,由泰瑞达最早开发成功,可以检测元器件封装以及连接器的引脚开路故障。 Framescan 利用电容测试技术将交流信号施加到未通电印刷电路板的节点上,然后通过测量耦合到与被测元器件封装或连接器紧邻的检测板上的电压,来测试引脚上的开路情况。

Framescan 软件会自动学习耦合到每个引脚上电容传感器板的电压,然后设定合适的电压阈值。 在量产测试过程中,软件会将所有电压低于设定阈值的引脚报告为开路。

这一开路故障电容检测技术实施起来简单快速,能够提供精准的引脚诊断,并且无需创建复杂的测试向量。

Framescan FX 2.0 是泰瑞达的第三代非向量测试解决方案,其设计采用了先进的测量硬件和优化的软件算法,旨在为新一代电路板设计中使用的现代小型设备封装和连接器提供更加可靠的开路检测。 其硬件优化包括:采用全新的低噪声放大器,增加主动式探针的前端增益,最大限度地降低测量电路中其他极噪声元器件产生的影响;同时也采用全新的多路复用器/选择器板,该板的电路设备噪声低,电路拓扑也能够抑制共模噪声。 软件优化包括:采用自动精度模式,增加微弱测量信号测量样本数量;使用新的阈值设置算法,不仅提高了故障覆盖率,同时也消除了假阳性和假性故障诊断结果。

Framescan FX 2.0 使用了与之前版本不同的放大器和选择器板。 Framescan FX 的放大器上有泰瑞达的标志和丝印层,用于区分正负极。 它还有保形涂层,用于提高抗噪能力。

选择器板能将来自夹具传感器板/放大器的信号传输到测试设备的电压表中。 选择器板通电需借助三个单独的电压才能完成,此时,TestStation 必须配置为“Fixed Power Supply”(固定电源)。 最新款的 Framescan FX 2.0 选择器板使用了新的元器件,与之前产品的选择器板相比,二者的器件排布也大相径庭。

泰瑞达建议在所有新的夹具设计中都使用最新版本的 Framescan FX 2.0 选择器板和 FX 放大器,从而获得更强的抗噪性、更好的信号路径增益和更高的性噪比。

Most in-circuit fixture manufacturers keep a stock of Framescan hardware components so that they can quickly satisfy customer requests. You can also order parts directly by contacting your local Teradyne Sales representative.

  • Framescan FX 2.0 Kit
  • Framescan FX Horizontal 10 Amp Kit – this is a kit of 10 high performance Framescan FX amplifiers with a standard horizontal orientation.
  • Framescan FX Vertical 10 Amp Kit – This is a kit of 10 high performance Framescan FX amplifiers with a vertical orientation to make it easier to test very small parts with tight spacing.
  • Framescan Sensor .375″ x .475″ (kit of 10 assemblies)
  • Framescan Sensor .425″ x .575″ (kit of 10 assemblies)
  • Framescan Sensor .500″ x .625″ (kit of 1 assembly)
  • Framescan Sensor 1.25″ x 1.25″ (kit of 10 assemblies)
  • Framescan Sensor 2.56″ x 2.56″ (kit of 1 assembly)
  • INSULATOR, Sheet 5.25″ x 7.25″ (kit of 10 sheets)

Framescan FX 2.0 is available for TestStation UltraPin-based in-circuit test systems.

It is not supported on the discontinued GR228X, TS8X, and Z18XX tester models.

Opens Xpress 开路故障电容测试技术是所有 GR228X 和 TestStation 测试设备的可选功能,对大多数设备封装和连接器元器件有效。 如果制造商正在开发的程序和夹具需在旧版 GR228X 或 TestStation 的非 UltraPin 测试系统使用,可以选择 Opens Xpress 或旧版的 Framescan 硬件。

Framescan 非向量技术能够测量更小的信号,抗环境噪声能力也更强。对于大多数检测应用场景,泰瑞达建议使用 Framescan 来替代 Opens Xpress。

Contact your local Teradyne Representative for the latest pricing information. There may be additional costs to run Framescan FX 2.0 on the TestStation that depend on what hardware is in the tester, what software options are licensed, and the status of the manufacturer’s support contract.

To encourage manufacturers that have older ICT tester models, Teradyne offers generous trade-in programs that allow them to upgrade to the latest TestStation UltraPin test systems so that they can receive all the benefits of SafeTest and enhanced Framescan FX technologies.

泰瑞达对 Opens Xpress、Framescan 和 Framescan FX 2.0 的功能进行了对比和评估:

  • 与被动式探针板相比,旧版 Framescan 技术中使用的主动式探针板将信噪比提高了三倍以上(Opens Xpress 没有使用放大器)
  • 在生产环境中,Framescan 硬件的低阻抗测量路径抗噪声能力更强。 该结论获得试验数据支持。将信号发生器作为噪声源,并将其放置在测量探针附近,可发现: 噪声对 Framescan 的信噪比影响极为微弱(放置信号发生器后其信噪比仅减低了 2dbV: 从 43dbV 降至 41dbV),而 Opens Xpress 的信噪比受噪声影响则大得多(放置信号发生器后其信噪比降低了 46dbV: 从 50dBV 降至 4dbV)。
  • 标准 Framescan 测量值比 Opens Xpress 平均高 2-4 倍(部分引脚在使用 Framescan 测量时值提高达 10 倍以上)。
  • 安装有 FX 放大器探针的标准 Framescan 测量值比 Opens Xpress 测量值平均高 6-7 倍(部分引脚在使用 Framescan FX 测量时值提高达 70 倍以上)。 三种技术两两相比,引脚开路故障覆盖率的差异大小不一,具体取决于设备封装类型和引线框架尺寸。 但无论是哪种封装类型,应用了 FX 探针非向量开路测试技术的 Framescan 解决方案都具有最高的故障覆盖率。
  • 应用 FX 放大器技术的 Framescan 具备更高的测量信号和信噪比,大幅降低了假性故障和假性连接的发生概率。 Framescan FX 能够准确诊断出所有存在开路故障的设备引脚。
  • 相较于旧版 Framescan Plus 的选择器板,新版 Framescan FX 2.0 的选择器板在测试信号和信噪比方面平均提升 2 倍左右,而在抗噪性上,后者提升 10 倍以上。
  • 在故障覆盖率方面,Framescan FX 2.0 选择器板的表现与 Framescan Plus 选择器板大体相同,甚至更佳。

Agilent 的相关文献表明:与 TestJet 解决方案相比,其 VTEP 解决方案的信噪比平均提高了 12dbV。 而泰瑞达的 Framescan FX 解决方案比 TestJet 提高了 17-18dbV。 这 6db 的差异相当于将信噪比提高了整整一倍。 因此,根据我们的计算,在检测微弱测量信号时,Framescan FX 解决方案比 VTEP 更有优势。

两家制造工厂进行的早期基准测试显示,VTEP 和 Framescan FX 在极具挑战的 micro-BGAs 和连接器检测上均能达到最大故障覆盖率。

而在实现上,泰瑞达 Framescan 解决方案的优势则更加明显。它能够在现有测试系统上工作,可以轻松连接到现有的夹具上而无需重新布线。此外,它既支持 FX 探针,也支持传统探针,因此,Framescan 实现起来更加灵活方便。 相比之下,Agilent 的 VTEP 解决方案仅适用于带有 PC 控制器的测试设备,与标准 TestJet 硬件不兼容,也不支持在同一夹具上同时使用 TestJet 和 VTEP 探针。

Framescan FX 2.0 软件最新版本中的非向量测试改进不会影响当前使用 Opens Xpress 和 Framescan 技术的测试程序和夹具。 这些测试可以继续使用,用户也无需重新学习其 Opens Xpress 数据或创建新的 POD 文件。

但是,您若想使用 6.3.0 版本及更新版本软件中 Framescan FX 2.0 的新软件算法,就必须重新学习数据并创建一份新的 POD 文件,获得新的测量限值。 重新学习 Framescan 测试的过程非常简单,通过非向量测试用户界面几秒内即可完成。

泰瑞达的在线测试设备还使用以下非向量测试技术:

  • Junctions Xpress 和 DeltaScan – 通过向一个引脚注入信号并测量该信号在设备另一引脚上所产生的影响来检测半导体器件上的引脚开路故障。 由于不需要任何特殊夹具硬件或接线,此类技术实施起来非常简单快速。 此类技术仅适用于具备半导体结的器件。与电容非向量测试不同,它们不能用于连接器和插座测试。 由于必须具备可靠的低阻抗夹具连接,此类连结式二极管技术更容易受到假性故障的影响,但对于其他技术无法检测到的引脚开路,它们却能够起到很好的补充作用。
  • Orient Xpress – Opens Xpress 电容技术的扩展,能够检测出 PCB 上放置方向错误的元器件。 Framescan FX 不支持 Orient Xpress 技术,因为后者要求具备动态保护设备设置,而前者使用的是固定式接地保护技术。 Framescan FX 通常会将放置方向错误的元器件诊断为开路。
  • Cap Xpress – Opens Xpress 电容技术的另一扩展,能够检测出 PCB 上放置方向错误的极化电容器。 Framescan FX 也支持 Cap Xpress 功能。

泰瑞达让创建非向量测试变得简单快速。 用户只需要在测试生成阶段选择想要使用非向量测试工具检测的元器件。 夹具生成软件会根据用户的选择创建一份文件,然后,夹具制造商会根据这份文件将夹具和合适的非向量测试硬件组装到一起。

调试期间,测试开发人员会使用图形用户界面。该界面可以在几秒钟内自动完成非向量测试测量值的学习。 用户还可以在用户界面上对测试进行自定义并查看测量结果。