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IC器件的hFT测试

 

一、什么是hFT测试:

 

《汇能》测试仪上的“IC离线测试”起名为“hFT”测试。与同类产品相比:

 

1.真正实现了“按照器件PDF资料中的参数规定,对主要直流参数进行定量测试”,也叫做“性能测试”;

 

2.一个器件型号可以关联三种测试:端口(ASA曲线)测试、功能测试、和性能测试:

 


端口测试:对任何器件,均可进行建库、测试、查找;


功能测试:

 

a. 可对各种逻辑器件(74/54、4000系列为代表)建库测试;
b. 可对各种电压型运放建库测试;
c.可对5种类型的光耦器件建库测试;
d.可对基本的模拟电压比较器建库测试。

 

性能测试:

 

a. 可对LS、HC、HCT、AC、ACT型逻辑器件建库测试
b. 可对各种电压型运放建库测试;
c. 可对5种光耦器件建库测试。


对于更多种器件的功能、性能测试,正在扩充之中。

 


二、IC测试和IC测试仪

 


市面上有多种IC测试仪,价格从数百元到十数万元;有多种描述其特色的说法:例如“疑难器件测试”、“高压器件测试”、“覆盖所有高频故障的测试”、“IC筛选测试仪”等等。到底应该选择哪种呢?


实际上,从测试技术角度,IC器件测试就分三种:端口测试、功能测试、和性能测试。各种特色说法所覆盖的故障,均可归入这三种测试。例如“疑难器件测试”,其实就是使用ASA曲线实现的端口测试;“覆盖所有高频故障的测试”,只是频率略高的功能测试;“逻辑器件识别”,就是功能测试的连续使用。等等。最后你会发现,只要搞清楚了三种测试技术以及各自覆盖的故障类型,再从测试技术的角度(具体如何实现测试的)去了解不同测试仪,就清楚很多。

另外,搞清楚三种测试,对用好测试仪也会有很大帮助。

 

三、三种测试


1. 端口故障和端口测试


检测器件管脚电压-电流特征叫做端口测试。端口测试能够发现与管脚关联的PN结损坏导致的IC故障。


维修中的绝大部分是端口故障,所以端口测试主要在维修测试中有效。这很容易理解。器件在使用中,各种干扰、冲击等首先作用在端口上。

 

新器件的故障发生在生产过程中,多数不是端口故障,所以端口测试不适用于新器件质量检测。


用万用表的电阻档、二极管档测试管脚都属于端口测试;ASA(VI)曲线测试是目前效果最好的端口测试技术。这几种端口测试的共同特征是无需给被测器件加电。

 

2. 功能故障和功能测试


功能故障指在任何测试条件下,器件都不能实现规定的电路过程。功能故障就是常说的“器件坏了”。新买来的器件有功能故障的可能性很小,即使是“二手器件”、“水货”,也不会有功能故障。卖方不可能公开销售“坏器件”。


功能测试指不考虑测试条件(通常是最宽松的条件),定性地检测器件能否完成规定的电路过程。例如,在功能测试下,74LS00、74HC00、74ACT00是一样的(功能相同)。所以,功能测试和功能故障相对应。

 


3. 性能故障和性能测试


性能故障多指器件完成电路过程的质量不符合规定。例如,不能驱动规定大小的负载、不能工作在规定的最大频率、漏电流超过规定值等等。
性能故障就是常说的“器件不好”,或者说“劣质器件”。“二手”、“水货”、“小厂”器件通常意味着性能不好,也就是器件有参数不达标。在电路板维修中,性能故障历来让人头痛。维修中常说的“疑难”故障、不稳定类故障,多数由于器件在使用过程中指标下降所导致。


性能测试通过检测器件参数是否达标实现。在性能测试下,74LS00、74HC00、74ACT00是不同器件。早期电路板维修中,基本没有人考虑性能测试,近年来有所改变。原因在于:

 

    • 越是通用器件,水货的可能性越大。水货在技术上的定义,就是功能没问题(否则是“坏”器件),性能不好(有参数不达标)。电子市场买来的器件在上板子前,最好用性能测试;

    • 有些器件已经停产,只能使用拆机件。长期使用也会导致性能下降;

    • 对从板子上拆下来的器件,用性能测试确认更有信心。

 

一个器件有很多个参数。测试的参数越多,对器件的质量把握越大。能够测试器件所有参数的集成电路测试仪价格高昂,多用于集成电路研发、制造以及特殊应用场合。在中、小企业器件入厂检测、电路板维修场合,需要在测试成本和效果之间平衡,选择测试部分参数(的产品)。


当你了解这些测试技术后,你就对一些说法具有了判断能力。举两个例子。


用2兆频率的功能测试,“足以覆盖高频动态参数故障”是不可能的。这是因为性能测试必须在规定的条件下测试参数是否达标。不同器件的最高工作频率不同,如何用同一个频率去检测所有器件?一般IC器件最高工作频率都在数十兆以上,比2兆高很多倍,如何检测出高频动态故障? 这就好比用时速20公里来检测所有品牌、类型汽车的高速性能是否达标。


有人说VI曲线也能测试参数。理由是如果ASA曲线测试漏电严重,器件不能工作,一定有参数不达标。对于这种太外行的说法,举个例子可能更好理解其中错误。眼睛看到器件发黑(被烧坏),不能工作,所以一定有参数问题,不能由此说眼睛也有IC器件参数测试能力。
本文不具体介绍器件主要参数以及测试条件。有兴趣者可参见或索阅相关资料。

 


 

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