ICT技术员技能培训手册

ICT 技术员技能培训手册
前言
In—Circuit—Tester,简称 ICT，即自动在线测试仪，是现代电子企业必备的 PCBA(Printed- Circuit Board Assembly， 印刷电路板组件） 生产的测试设备， ICT 使用范围广，测量准确性高，对检测出的问题指示明确，即使电子技术水准一 般的工人处理有问题的 PCBA 也非常容易。使用 ICT 能极大地提高生产效率， 降低生产成本。 随着 PCBA 向着大型、高密度方向发展。芯片的体积越来越小，电路的 开关速度越来越快，PCB 的密度越来越大，信号的工作频率越来越高，并且都 相互紧密地交织在一起。 增加了测试的难度， 挑战测试 PCB 的能力。 更进一步， 具有更小元件和更高节点数的更大电路板可能将会继续。使得 ICT(在线测试) 的测试方法需要与时俱进，及时更新自身的知识结构，以全新的思维和观念来 看待 ICT（在线测试）. 《ICT 技术员技能培训手册》从基本概念出发，对 ICT 测试原理进行了综 述，进而深入分析并配合实例详细介绍 ICT 模拟和数字测试方法，讲解测试探 针接触 PCB 为测试延生出来的测试点如何检测 PCB 的线路开路、短路、所有
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零件的焊接情况,学习 ICT 程序如何通过进行开路测试、短路测试、电阻测试、 电容测试、 二极管测试、 三极管测试、 场效应管测试、 管脚测试(testjet` connect IC check)等来检测通用和特殊元器件的漏装、错装、参数值偏差、焊点连焊、线 路板开短路等故障的方法。
目录
第一章 ICT 测试原理综述?????????????????????????????????????????????????????????????????1-1 概述?????????????????????????????????????????????????????????????????????1-1 ICT 的测试方法???????????????????????????????????????????????????????????1-2 ICT 测试的设备及夹具?????????????????????????????????????????????????????1-7 第二章 TS 设备硬件知识简介???????????????????????????????????????????????????2-1 TS 设备的硬件构成(TS Hardware) ???????????????????????????????????????????2-1 数字子系统(Digital Subsystem) ???????????????????????????????????????????2-1 设备工作模式(UUT Work Mode) ?????????????????????????????????????????????2-2 PIN卡(Pin Boards) ???????????????????????????????????????????????????????2-2 PIO卡（PIO Board）???????????????????????????????????????????????????????2-3 接口和测试夹具（Receiver and Test Fixture）??????????????????????????????2-4 设备电源（UUT Power Supplies）???????????????????????????????????????????2-5 第三章 S88 硬件框图及各部分作用?????????????????????????????????????????????????2-7 操控台（Console）的基本构成??????????????????????????????????????????????2-7 控制面板（Control Panel）构成及其功能??????????????????????????????????????3-1 信号插座连接面板（Test jack panel）构成及功能???????????????????????????3-4 夹具接收界面（Receiver Interface）??????????????????????????????????????????3-5 交流电源系统??????????????????????????????????????????????????????????????3-5 真空系统??????????????????????????????????????????????????????????????????3-7 设备 PIN 卡描述和分配?????????????????????????????????????????????????????3-8 第四章 隔离原理?????????????????????????????????????????????????????????????????3-9 隔离技术原理（GUARDING)??????????????????????????????????????????????????4-1 隔离(Guarding)原理描述???????????????????????????????????????????????????4-2 隔离器件的原理???????????????????????????????????????????????????????????4-2 第五章 电阻测试过程?????????????????????????????????????????????????????????????5-2 电阻测试原理?????????????????????????????????????????????????????????????5-2 电阻分类?????????????????????????????????????????????????????????????????5-2 电阻测试过程?????????????????????????????????????????????????????????????5-3 测试过程出现异常如何处理?????????????????????????????????????????????????5-5 第六章 电容测试过程?????????????????????????????????????????????????????????????6-1 第七章 二极管测试过程???????????????????????????????????????????????????????????7-5 二极管的工作原理?????????????????????????????????????????????????????????7-1 二极管的导电特性?????????????????????????????????????????????????????????7-2 二极管的主要参数?????????????????????????????????????????????????????????7-3 万用表测试二极管性能?????????????????????????????????????????????????????7-3 ICT 测试二极管原理?????????????????????????????????????????????????????????7-4 第八章 三极管测试过程?????????????????????????????????????????????????????????????8-1 三极管概念?????????????????????????????????????????????????????????????????8-1
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三极管工作状态?????????????????????????????????????????????????????????????8-1 三极管的测试主要参数???????????????????????????????????????????????????????8-2 万用电表检测三极管?????????????????????????????????????????????????????????8-2 ICT 测量三极管?????????????????????????????????????????????????????????????8-2 第九章 上下电过程描述?????????????????????????????????????????????????????????????9-3 ICT 上电过程???????????????????????????????????????????????????????????????9-3 ICT 下电过程???????????????????????????????????????????????????????????????9-5 第十章 FS 测试过程描述??????????????????????????????????????????????????????9-8 第十一章 DIGITAL 测试过程描述???????????????????????????????????????????????11-5 第十二章 BOUDRARYSCAN 测试过程描述???????????????????????????????????????12-22 第十三章 DELTA SCAN 测试过程描述???????????????????????????????????????????13-26 第十四章 JTAG 加载过程描述???????????????????????????????????????????????????14-28 第十五章 设备维护?????????????????????????????????????????????????????????????15-1 TS 设备维护与维修过程描述????????????????????????????????????????????15-1 TS 设备 DSM 卡维护操作指南???????????????????????????????????????????15-1 S88 设备维护与维修过程描述????????????????????????????????????????????15-8
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第1章ICT 测试原理综述
1 概述
1.1 定义
ICT，In-Circuit Test，即在线测试，是通过对在线元器件的电性能及电气连接进行测试来检查 生产制造缺陷及元器件不良的一种标准测试手段。 它主要检查在线的单个元器件以及各电路网络的 开、短路情况，具有操作简单、快捷迅速、故障定位准确等特点。 ICT 测试分为飞针 ICT 测试和镇床式 ICT 测试。飞针 ICT 测试基本只进行静态的测试，优点是 不需要制作夹具，程序开发时间短；针床式 ICT 测试可进行模拟器件功能和数字器件逻辑功能测 试，故障覆盖率高，但要对每种测试单板制作专用的针床夹具，夹具制作和程序开发周期长。
1.2 ICT 的测试范围及特点
检查 PCB 制成板上在线元器件的电气性能和电路网络的连接情况。能够定量地对电阻、电容、 电感、晶振等器件进行测量，对二极管、三极管、光藕、变压器、继电器、运算放大器、电源模块 等进行功能测试，对中小规模的集成电路进行功能测试，如 Memory 类、常用驱动类、交换类等 IC。 它通过直接对在线器件电气性能的测试来发现制造工艺的缺陷和元器件的不良。元件类可检 查出元件值的超差、失效或损坏，Memory 类的程序错误等。对工艺类可发现如焊锡短路，元件插 错、插反、漏装，管脚翘起、虚焊，PCB 短路、断线等故障。 测试的故障直接定位在具体的元件、器件管脚、网络点上，故障定位准确。对故障的维修不 需较多专业知识。采用程序控制的自动化测试，操作简单，测试快捷迅速，单板的测试时间一般在 几秒至几十秒。
1.3 意义
在线测试（ICT）通常是生产中第一道测试工序，能及时反应生产制造状况，利于工艺改进和 提升。ICT 测试过的故障板,因故障定位准，维修方便，可大幅提高生产效率和减少维修成本。因 其测试项目具体，是现代化大生产品质保证的重要测试手段之一。 2 ICT 的测试方法 2.1 基本测试方法 2.1.1 模拟器件测试 利用运算放大器进行测试。在测试中主要利用原算放大器“虚地”和“反馈回路”来对测试 器件进行测试。
∵Ix = Iref， ∴Rx = Vs/ Vmoa*Rref Vs、Rref 分别为激励信号源、仪器计算电阻。测量出 Vmoa，则 Rx 可求出。若待测 Rx 为电 容、电感，则 Vs 为交流信号源，Rx 为阻抗形式，同样可求出 C 或 L（Zc=1/2πfC；ZL =2πfL）。 2.1.2 隔离（Guarding）
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上记 2.1.1 的测试方法是针对独立的器件，而实际电路上器件相互连接、相互影响，使 IX 小 于 Iref，测试时必须加以隔离（Guarding）。在下图（Figure 2）电路中，因 R1、R2 的连接分流， 使 Ix 小于 Iref，Rx = Vs/ V0*Rref 等式不成立。测试时，只要使 G 与 MOA+点同电位，R2 中无电 流流过，仍然有 Ix=Iref，Rx 的等式不变。将 G 点接地，因 MOA+点虚地，两点电位相等，则可实 现隔离。实际实用时，通过一个隔离运算放大器使 G 与 MOA+等电位。ICT 测试仪可提供很多个 隔离点，消除外围电路对测试的影响。
2.1.3 IC 的测试 对数字 IC，采用 Vector（向量）测试。向量测试类似于真值表测量，激励输入向量，测量输 出向量，通过实际逻辑功能测试判断器件的好坏。如:与非门的测试
P1 0 0 1 1 真值表 P2 0 1 0 1 P3 1 1 1 0
对模拟 IC 的测试，可根据 IC 实际功能激励电压、电流，测量对应输出，当作功能块测试。 2.2 非向量测试 随着现代制造技术的发展，超大规模集成电路的使用，编写器件的向量测试程序常常花费大 量的时间。 SMT 器件的大量应用，使器件引脚开路的故障现象变得更加突出。为此各公司开发了 非向量测试技术，Teradyne 推出 MultiScan 和 GenRad 推出 Xpress 非向量测试技术。 2.2.1 DeltaScan 模拟结测试技术 DeltaScan 利用几乎所有数字器件管脚和绝大多数混合信号器件引脚都有的静电放电保护或 寄生二极管，对被测器件的独立引脚对进行简单的直流电流测试。其测试原理如下图中所示。
1 在管脚 Pinx 加一对地的负电压 V1，电流 Ix 流过管脚 Pinx 之正向偏压二极管。测量流过管 脚 Pinx 的电流 Ix。 2 保持管脚 Pinx 的电压，在管脚 Piny 加一较高负电压 V2，电流 Iy 流过管脚 Piny 之正向偏 压二极管。由于从管脚 Pinx 和管脚 Piny 至接地之共同基片电阻内的电流分享，电流 Ix 会减少。 3 再次测量流过管脚 Pinx 的电流 Ix。如果当电压被加到管脚 Piny 时 Ix 没有变化（delta）， 则一定存在连接问题。
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DeltaScan 软件综合从该器件上许多可能的管脚对得到的测试结果，从而得出精确的故障诊 断。 信号管脚、 电源和接地管脚、 基片都参与 DeltaScan 测试， 这就意味着除管脚脱开之外， DeltaScan 也可以检测出器件缺失、插反、焊线脱开等制造故障。 GenRad 类式的测试称 Junction Xpress。其同样利用 IC 内的二极管特性，只是测试是通过测 量二极管的频谱特性（二次谐波）来实现的。DeltaScan 技术不需附加夹具硬件，成为首推技术。 2.2.2 FrameScan 电容藕合测试 FrameScan 利用电容藕合探测管脚的脱开。每个器件上面有一个电容性探头，在某个管脚激 励信号，电容性探头拾取信号。如图所示：
1 夹具上的多路开关板选择某个器件上的电容性探头。 2 测试仪内的模拟测试板（ATB）依次向每个被测管脚发出交流信号。 3 电容性探头采集并缓冲被测管脚上的交流信号。 4 ATB 测量电容性探头拾取的交流信号。如果某个管脚与电路板的连接是正确的，就会测到 信号；如果该管脚脱开，则不会有信号。 GenRad 类式的技术称 Open Xpress。原理类似。 此技术夹具需要传感器和其他硬件，测试成本稍高。
2.2.3 Boundary-Scan 边界扫描技术
ICT 测试仪要求每一个电路节点至少有一个测试点。但随着器件集成度增高，功能越来越强， 封装越来越小，SMT 元件的增多，多层板的使用，PCB 板元件密度的增大，要在每一个节点放一 根探针变得很困难，为增加测试点，使制造费用增高；同时为开发一个功能强大器件的测试库变得 困难，开发周期延长。为此，联合测试组织（JTAG）颁布了 IEEE1149.1 测试标准。 IEEE1149.1 定义了一个扫描器件的几个重要特性。首先定义了组成测试访问端口（TAP）的 四（五〕个管脚：TDI、TDO、TCK、TMS，（TRST）。测试方式选择（TMS）用来加载控制信 息；其次定义了由 TAP 控制器支持的几种不同测试模式，主要有外测试（EXTEST）、内测试 （INTEST）、运行测试（RUNTEST）；最后提出了边界扫描语言（Boundary Scan Description Language），BSDL 语言描述扫描器件的重要信息，它定义管脚为输入、输出和双向类型，定义了 TAP 的模式和指令集。 具有边界扫描的器件的每个引脚都和一个串行移位寄存器（SSR）的单元相接，称为扫描单 元，扫描单元连在一起构成一个移位寄存器链，用来控制和检测器件引脚。其特定的四个管脚用来 完成测试任务。 将多个扫描器件的扫描链通过他们的 TAP 连在一起就形成一个连续的边界寄存器链， 在链头 加 TAP 信号就可控制和检测所有与链相连器件的管脚。这样的虚拟接触代替了针床夹具对器件每 个管脚的物理接触，虚拟访问代替实际物理访问，去掉大量的占用 PCB 板空间的测试焊盘，减少 了 PCB 和夹具的制造费用。 作为一种测试策略，在对 PCB 板进行可测性设计时，可利用专门软件分析电路网点和具扫描 功能的器件，决定怎样有效地放有限数量的测试点，而又不减低测试覆盖率，最经济的减少测试点
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和测试针。 边界扫描技术解决了无法增加测试点的困难，更重要的是它提供了一种简单而且快捷地产生 测试图形的方法， 利用软件工具可以将 BSDL 文件转换成测试图形， Teradyne 的 Victory， 如 GenRad 的 Basic Scan 和 Scan Path Finder。解决编写复杂测试库的困难。 用 TAP 访问口还可实现对如 CPLD、FPGA、Flash Memroy 的在线编程（In-System Program 或 On Board Program）。 ICT 测试要做到故障定位准、测试稳定，与电路和 PCB 设计有很大关系。原则上我们要求每 一个电路网络点都有测试点。电路设计要做到各个器件的状态进行隔离后，可互不影响。对边界扫 描、的设计要安装可测性要求。 2.2.4 ICT 在线加载原理
在线加载相当于把编程器搬到 ICT 设备上运行。
3 ICT 测试设备及夹具
1-4

第2章TS 设备硬件知识简介
一、TS 设备的硬件构成(TS Hardware)
1、MTG 卡，完成 MXI 到 GenRad 的转换。 2、RTC 卡，实时控制卡，完成电脑和模拟/数字测试子系统之间的数据交换。 3、CST 卡，提供准确的时钟/同步/触发脉冲信号。 4、Reference 卡，在数字测试过程中为 pin 卡提供可编程的直流参考电压。 5、CFB 卡，用户性能测试卡，可对其功能进行自定义以完成指定的性能测试。 6、DSM 卡，提供可供用户使用的 64M 内存。 7、AFTM 卡，作为激励源，用以完成模拟性能测试。 8、ICA 卡，完成所有在线模拟测试，可起到电压/电流（源）、波形发生器、万用表等作用。集成 了 AWG、DMM、ACM、ACZ、DCS、DCM 等功能模块。 9、Pin 卡，包括开关矩阵，提供数字测试中 driver 和 receiver，同时每张 Pin 卡有 16K 内存可供 用户使用，其中 1K 用于标准测试模式，15K 用于快速测试模式。
Figure: TestStation Hardware
二、数字子系统(Digital Subsystem)
数字子系统接收电脑发出的控制指令， 通过设备和夹具之间的电路完成数字测试。 数字子系统的最 小需求配置如下： 1、Integrated System Controller Board 2、Parallel Input Output (PIO) Board PIO分为PIO(0)和PIO(1)，其中0在系统内部，控制真空口开、合，1为用户自定义部分，由用户 自己选择何时开、合（手动吸合） 事实上，设备中一共有5种类型的和数字子系统相关的硬件，它们是： ? Pin boards ? Analog Functional Test Module (AFTM) ? Deep Serial Memory board (DSM) ? Custom Function Board (CFB) ? System Frequency Time Measure (SFTM) logic (licensed) 一台设备中最多只能安装1张AFTM卡， 2张DSM卡和2张CFB卡。 ICA卡、 PIO卡, D/S PIN卡、 AFTM卡, DSM 卡以及CFB卡都被固定在PIN卡插槽中。
2-1

三、设备工作模式(UUT Work Mode)
UUT由ICA卡根据测试需求进行管理和控制，此种控制分为2种模式：HSC(High Speed Controller， in high-speed mode) 和LSC(Low Speed Controller，in standard mode)。CST卡通过设备接口向 UUT提供测试电平、时钟信号以及触发信号；测试逻辑电平提供给UUT电路后，其测试结果将被PIN 卡上的D/S接收。CST逻辑电平的提供和D/S接收测试结果的过程，在HSC模式下是同步进行的。
HSC(High Speed Controller，高速控制器)
HSC在高速数字脉冲执行过程中作用如下： ? 为数字子系统接收、存储微码指令 ? 对存储在代码存储器中的微码指令进行译码，用来在测试过程中控制数字子系统的正常运作 ? 在测试过程中指示内存地址并提供D/S控制信号 ? 响应LSC工作模式下的信号并提供控制信号
总线控制器和程序序列发生器 Bus-Controller and Program Sequencer Functions
HSC在板上的一个的16-MHz晶振的时钟信号控制下，实现数据传递功能。当测试开始时，ICA使用一 个和UUT同步的16-MHz内部时钟发生器为数字子系统提供工作时序。这个时钟信号驱动程序序列以 并行的方式向所有D/S发送测试程序地址。根据从HSC逻辑接收到的时钟信号，每块PIN卡开始执行 存储在D/S内存中的测试向量数据。
High-Speed Versus Slave Modes（与高速相对的从属模式）
在高速模式下，当HSC逻辑接收到开始测试的命令时，将启动一个程序序列。这个程序序列向 PIN卡发送与脉冲序列一致的测试向量地址信息；每个地址将引导PIN卡从D/S内存中读取一个测试 向量信号，提供高、低电平去驱动测试管脚，同时用预定的状态与从测试管脚检测到的状态进行比 较。 作为测试的一个先决条件，控制器向D/S传送精确控制测试状态的信号，比如，某一时间哪个 测试管脚被驱动，哪个被停止。在高速模式下，这些定时信号并非由HSC自己发出，而是从CST卡上 传送过来的。
LSC (Low Speed Controller,低速控制器)
LSC在低速数字测试过程中为数字子系统提供时钟和控制功能。 在这些测试过程中， HSC进入从属模 式，PIN卡的运行受LSC控制。
四、PIN卡(Pin Boards)
一张PIN卡包含D/S电子器件、多路复用器、控制电路和高速/标准速度（从属模式）数字测试 单元，PIN卡的逻辑功能是用来驱动和检测UUT（Unit-under-test）中预先选定的逻辑节点的电平， 而所有测试活动的运转都是由ICA卡系统的进行着控制和管理的。 PIN卡上的逻辑存储器中存储着将 要被传输至测试电脑中的测试数据和结果。 驱动和检测逻辑系列所需的参考电平由PIN卡提供，并且每个D/S都有其自己的参考DAC，一共 有26种可用的逻辑电压可以被定制在TS设备中。D/S共有如下8种状态： ? Idle（闲置） ? Drive low（输入低电平） ? Drive high（输入高电平） ? Sense low（输出低电平）
2-2

? ? ? ?
Sense high（输出高电平） Hold（保持） Drive with digital instrument data（数字仪表数据输入） Sense with digital instrument data（数字仪表数据输出） 每个最多128针点的PIN卡包含16个D/S电路和一个能够将每个D/S连接到16个不同针点的多路 复用继电器（16个D/S，2:16复用，一共128个点）。不同类型的PIN卡包含16、32、64、128等不同 的D/S数目，而且复用方式也不相同，有2:16、2:8、2:2等； 总之，每个D/S电路能够连接到8个模拟测量线路（从A通道到H通道），其硬件包含一个用来对 一个或者所有检测器进行循环冗余校验的并行CRC（循环冗余码校验器），以及连接到D/S的外部数 字仪表总线。
五、PIO 卡（PIO Board）
PIO卡固定在PIN卡插槽中，为并行输入/输出通道和系统状态显示电路提供相应接口。
Figure： PIO Board
所有到达PIO的信息都是通过ICA卡（Integrated System Controller）从测试电脑上传递过来 的。 继电器功能模块位于PIO控制卡上，继电器在测试夹具或者外部设备中提供中继和TTL驱动/ 检测控制能力，有代表性的运用在通电、照明、传感器开关等方面。 继电器有如下功能： ? 履行专用系统函数功能和系统运转； ? 检测测试夹具是否放置到位； ? 读取需要回读到电脑中的夹具标识码，电脑能够选择与特定的测试夹具相关的测试程序； 继电器同样能够驱动真空系统，每个继电器就是一个和抑制二极管相连的集电极开路的三极 管。 ? ? ? ? ? ? ? ? Fixture ID code:16 bit Fixture & UUT vacuum 16 TTL drivers:-1.2mA(sourcing)at 2.4V,+48mA(sinking)at 0.4V 16 TTL sense lines; each input appears as 1 TTL load 6 TTL sense line pairs with set and rest inputs for SPDT switch debounce 2 TTL sense lines with set-only inputs; resets are grounded 16 relay drivers: 200mA,@.2V,typical, up to 30V max. 8 relay drivers: 200mA,@.5V,typical, up to 80V max.
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六、接口和测试夹具（Receiver and Test Fixture）
设备接口在测试设备（系统）和夹具之间作为一个力学和电子学的接口，真空系统用来让接口 和测试夹具相互接触。设备接口面板上沿着测试夹具滑槽方向安装测试针，这些测试针固定在PIN 卡插槽上方的接口上，与系统主板、各板卡以及电源之间是电气联接的。
Figure: View of TsetStation LH Receiver, Test Fixture, and UUT
真空通过设备接口上的和测试夹具紧密衔接的两个端口连接到测试夹具上， 第三个真空端口是 在设备内部，连接到各板卡插槽上，用来将测试夹具和设备接口处的隔板吸下，使夹具和测试针紧 密接触。测试夹具中包含了针床，用来支撑和连接印制电路板。在测试时，需要机械性的沿着设备 接口上的导轨将夹具引导到位。 测试夹具底部包含有定位脚和针式接头， 在真空接通的情况下使夹 具和设备接口上的测试针紧密接触。 在测试夹具内部有特别的绕线用来连接夹具底部的接头和夹具 顶部的针床。 当一块单板被测试时，将被放置到夹具内部的针床上，测试系统将连接单板上的电路节点，真 空开关开启， 使测试夹具底部针式接头和弹簧支撑的设备接口的测试针紧密连接， 同时真空将被测 单板压到测试针床上。 在设备接口的最左边是接口0，包含了9组测试针。这些针用来连接电源和夹具底部相应测试针，为 单板提供电源。
七、设备电源（UUT Power Supplies）
UUT power supplies提供电源到设备接口，然后通过测试夹具再回到设备。TS设备的电源一共 有两种模式：可编程电源和固定电源。接下来对这两种电源供应方式进行描述： 1.Programmable Voltage UUT Power Supplies（可编程设备电源） 可编程设备电源在正在执行的测试程序的控制下为设备提供电源，有以下可用功率： ? 0-7V @ 15A ? 0-20V @ 8A ? 0-60V @ 2.5A 测试程序的相关信号通过IEEE标准的板卡从电脑上传递到设备电源模块中的设备控制单元， 此 控制单元控制所有安装在该模块中的电源供应。.
Figure：Programmable Voltage UUT Power Supply Connections
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2.Fixed Voltage UUT Power Supplies（固定电源） 可选择的固定电源提供3种固定输出电压到设备接口第0槽的第7组电源管脚。在这样的设计构 造下，可编程电源的电压输出将不会连接到第7组。 固定电源输出为： ? +5V @ 6A ? +/-12V @ 1.3A ? +/-15V @ 0.75A 线性滤波器对电源的3种交流输入电压进行滤波，过滤板上包含控制电路，可在功能软件控制 下选择将这些电压输出连接/不连接到第7组，以及打开/关闭这些电压输出，同时对电源的直流电 压输出进行滤波。PIO卡上的保险丝F6如果熔断，将会使这个过滤板失效。
Figure： Fixed Voltage UUT Power Supply Connections
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第3章 S88 设备硬件框图及各部分作用
S88 测试设备由硬件和软件两大部分组成。硬件主要有机体、电源、夹具接收面板、PIN 卡和 测试用电脑等；软件主要为泰瑞达专为 S88 系列开发的测试环境 SPECTRUM。下面主要对 S88 测试设备的硬件部分及其功能和作用进行简要的描述。
1 操控台（Console）的基本构成
S88测试设备的操控台，即S88测试设备可视化的操作部分，包括S88测试设备的桌面 （tabletop）、 操作员控制面板与插座控制面板等（panels）、固定测试用电脑等的扩展支架 （expandable legs）、以及设备定位脚轮（feet）等组成。其结构见图1-1。
图 1-1 操控台基本构成
2 控制面板（Control Panel）构成及其功能 控制面板 （见图 2-1） 位于操控台桌面的右下角， 作为 S88 测试设备测试过程操控的一部分， 完 成测试过程的电源控制、夹具吸合和测试程序的开始与取消的功能，其按键名称和对应功能见表 2-1。
3-1

图 2-1 控制面板按键构成 表 1 控制面板按键名称和对应功能 功能（Function） 按键名称（Switch） Interface Vacuum 控制设备测试针的面板和测试夹具接触底面间的真空 控制设备测试电源的开启和关闭 Power Control Fixture Vacuum 2 2 路真空（常开/程序自动开启/常闭）；（可选择的） Fixture Vacuum 1 1 路真空，设备强制使用/接入的真空 控制测试程序开始 Start 停止/取消正在进行的测试程序发的测试过程 Cancel
3 信号插座连接面板（Test
jack
panel）构成及功能
信号插座连接面板位于 S88 测试设备前端的右侧，作为测试过程中各种信号的输出观察，其 功能和作用通过设备与测试程序来表现。其构成和作用见图 3-1 和表 3-1。
图 2-1 信号插座连接面板构成 表 3-1 信号插座连接面板各端口的名称和功能 功能描述（Description） 编号（Index） 名称（Name）
3-2

1 2 3 4 5 6 7 8
Wrist strap Envelope Meas Strobe Meas Signal Node Finder Exec Env/Sync 1 Exec Clk/Sync 2 Trigger Bus
静电屏蔽输入
PRISM 卡执行信号端口 PRISM 卡测试观察端口 PRISM 卡测试输入信号暂存端口
探测测试针接地端口 可编程的向量同步处理端口 1 可编程的向量同步处理端口 2 向量处理输入端口
4 夹具接收界面（Receiver Interface） 夹具接收界面位于 S88 测试设备的桌面中间位置，作为 S88 测试设备和测试夹具之间的一种 接口，主要由夹具接收面板、定位栓、定位孔、真空通道口、探针等组成，其各部分的位置分布见 图 3-1。
图 3-1 夹具接收面板构成 5 交流电源系统（AC Power）
S88 交流电源系统位置 S88 测试设备的右侧，用来接入外部的交流电网的电源并 S88 测试设备 分配各种对应等级的电源供设备的各个环节使用， 兼顾稳压和分配电源等级电压的作用， 其关联按 键控制面板和对应功能见图 4-1、图 4-2、图 4-3、图 4-4、图 4-5、图 4-6 和表 4-1、表 4-2。
3-3

图 4-1
S88 测试设备的交流电源系统
S88 测试设备的交流电源系统作为供电电网电压接入设备的借口， 有着变压器和稳压器的作
用， 根据不同的跳线接入可为设备提供不同等级的压降， 同时能保证共给给测试设备的压降不因供 电电网的电压发生变化而产生大的波动。
图 4-2 交流电源跳线连接端口
3-4

图 4-3 交流电源的跳线连接和等级电压的供给
图 4-4 交流电源系统控制面板 1 表 4-1 交流电源系统控制面板 1 构成和作用
编号（Index） 1 2 3 4 5 名称（Name） Fuse Fault & Power LEDs Unswitched outlets Circuit breaker CB 3 Circuit breaker CB 2
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功能描述（Description） 保险 电源故障指示灯 电源转换输出端口 设备供给外部 120V 开启开关 设备内部供给 120V 开启开关

6 7 8
Main AC circuit breaker CB 1 交流电源接入开关 设备接地 Facility ground 交流电源接入 AC power input
图 4-5 交流电源系统控制面板 2 表 4-2 交流电源系统控制面板 2 构成和作用
编号（Index） 名称（Name） 1 Test Head Inhibit switch 2 Remote access 3 Wrist strap receptacle 4 Cable access slots 功能描述（Description） 设备内部供电总开关 远程控制协助 设备地连接 IEEE 线缆接口
图 4-6 S88 测试单板时的供给电源
S88 测试单板时的供给电源位于交流电源的前端位置，为单板测试提供各种电压，其供给和分 配通过 PRISM 卡和 VP 卡来实现。其共 3 组电源模块，其电源是可编程的，每一组电源模块可为 测试提供 50 到 200W 的功率，最大能提供 600W 的电源功率，为测试提供 5V\24V\55V 等不同等 级的测试用的直流电压。
6 真空系统（Vacuum）
3-6

S88 测试设备真空系统位于设备的底部（真空系统 1）和左侧（真空系统 2），主要为测试过 程中提供测试设备和测试夹具在测试过程中的吸合动力。其外形结合结构见图 5-1。
图 5-1 S88 测试设备真空系统
7 S88 测试用 PIN 卡描述和分配（Descriptions and Assignments） 7-1 PCI/MXI 卡（in the computer）
PCI/MXI 卡内置于电脑内的 PCI 卡槽内，做为测试系统和 PC 机之间的接口，完成 PCI 总线 和 MXI 总线之间转换。 7-2 VXI-MXI-2 卡(Chassis 0, Slot 0 and Chassis 1, Slot 0) VXI-MXI-2 卡位于设备前端 PIN 卡底盘（Chassis 0）和后端 PIN 卡底盘（Chassis1）的第 0 槽（Slot 0），做为测试系统中断和测试电脑的交互接口，完成系统中各种卡之间的信号传递。 7-3 FIB 卡（Chassis 0, Slot 0） FIB 卡位于设备前端 PIN 卡底盘 （Chassis 0） 和后端 PIN 卡底盘 （Chassis1） 的第 0 槽 （Slot 0），位于 VXI-MXI-2 卡上端位置，为内部测量仪器与 DUT 信息交流的接口。 7-4 VXI/Vector Processor Card (Chassis 0, Slot 1) VP 卡位于设备前端 PIN 卡底盘（Chassis0）第 1 槽（Slot 1），完成所有数字测试的激励和 测量，为系统设备提供测试的时钟信号，作为设备系统控制面板或测试面板的接口，通过它把电源 供应，真空系统，和 MultiScan 硬件连接起来。 7-5 PRISM (Chassis 0, Slot 2) PRISM 卡位于设备前端 PIN 卡底盘 （Chassis0） 2 槽 第 （Slot 2） 即信号测量精度集成模块， 是设备的模拟测试模块完成所有模拟测试（电阻，电容，电感器，电压等）的测量，也是通过 VXI 总线连接到设备的背板上。 7-6 VXI/Vector Extender Board (Chassis 1, Slot 1) VXI/VP Extender 卡为 VP 卡的扩展卡， 位于设备后端 PIN 卡底盘 （Chassis1） 的第 1 槽 （Slot 1）功能和 VP 卡相同。
3-7