汇能在小批量电子元器件来料检测中的应用

汇能在小批量电子元器件来料检测中的应用收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知概要生产一种电子产品，会涉及到多种类型的电子元器件，然而在国内元器件市场中，充斥着各种各样的翻新件、以次充好的水货，由于中小批量生产的采购量不大，购置多种专门检测设备不现实，导致产品质量难以保证。汇能测试仪能以很好的性价比，解决其中的很多问题。本文主要介绍这方面的内容。注意，元器件来料测试都是在离线的情况下进行的。一、对元器件测试的一些讨论元器件的测试可分三个层次。端口特征测试、功能测试、和性能测试。不同测试层次的测试成本、故障覆盖率不同，或者说，经过不同层次的测试，能可靠使用的把握不同。端口特征测试：端口测试通过检查器件管脚的电特征，发现器件输入、输出电路上的故障。例如，用万用表测试器件的管脚电阻属于端口测试。功能测试：功能测试通过检测器件的输入输出关系，判断器件能否完成规定的电路过程。例如，7400、74LS00、74ACT00的输入输出关系相同，对于功能测试而言，它们是一样的，但它们完成同样功能的“水平”不同，功能测试不能发现其中差别。功能测试属于定性测试。性能测试：性能测试检测器件的电参数是否达标。对于参数测试而言，7400和74LS00是不同的——除了输入输出关系相同外，驱动负载的能力、对前级电路的要求、功耗等等参数都不相同。性能测试能够发现其中差别。性能测试属于定量测试。从测试的角度来看，所谓的“翻新件”、“水货”、“劣质件”，主要表现在器件的电路功能正常，但性能参数不达标。描述一个器件性能的参数有很多，严格的讲，只有所有参数都达标，才保证器件是好的，但对于器件应用厂家，测试全部参数是不可能的。测试哪些参数，通常需要在电路设计要求、测试成本、测试条件之间平衡。当器件在结构上由输入、输出和中间级电路组成的时候，上述分划是清楚的。当器件简单到不再能区分出输入、输出和中间级电路时，这种分划也变得不那么清楚。例如二极管、电阻的端口曲线就是它的功能曲线，如果测试仪的精度够高，主要直流参数也能从曲线上得到。从故障检出能力来看，性能测试的故障检测能力最强。不能通过端口和功能测试的器件，一定不能通过参数测试；一般认为功能测试的检测能力强于端口测试，但是存在通过功能测试不能通过端口测试的情况。从测试仪器功能来看，能做性能测试的，都能够进行功能测试，反过来，由于性能测试需要额外的硬、软件，所以只能做功能测试的仪器，通常都不能进行性能测试。把上面的讨论结合到具体的元器件来料检测工作中，可以归纳出以下几点：a.对一种元器件，不但要知道能不能测，还要了解具体的测试内容——做了哪个层次的测试？测试了哪些参数？对测试过的器件心中有“数”；b.有条件做性能参数的，尽量做性能参数测，并且测试尽量多的参数；如果没有条件，退一步做功能和端口测试；如果条件仍然不具备，仅作端口测试。c.注意统计因器件问题导致的产品故障——器件通过了测试，然而上机不能正常工作——为逐步提高元器件的检测能力提供依据。二、汇能测试仪和元器件测试1.汇能测试仪能做哪些测试1）性能和功能测试a．逻辑和存储器件的主要直流参数测试b．光耦器件的主要直流参数测试c．运算放大器件的功能测试d．小功率晶体管的输出特征曲线测试（直流参数测试）e．三端器件功能测试（小功率可控硅、IGBT、三端稳压器等）f．电解电容的容量、漏电参数测试g．二极管特征曲线测试2）端口测试ASA特征曲线测试3）UDT用户自定义测试支持用户自己开发对数字、数模混合器件的功能测试。2．使用汇能测试仪的策略如果用户除了汇能测试以外，还有其它的测试仪器，在搞清楚这些仪器所做的测试层次后，可按照下面的原则，和汇能测试仪一起考虑。下面主要针对集成器件。对分离元件一般直接测试即可。1）优先选用性能测试；a.如果待测器件属于可做性能测试的类别，并且库中有，使用性能测试即可；b.如果属于可测类别但是库中没有，只要有它的详细资料，尽量扩入库中测试。2）同时使用功能和端口测试如果能够对待测器件器件进行功能测试，在做了功能测试之后，对通过测试的器件再做ASA测试。这一点对测试拆机件、翻新件很重要。3）端口测试ASA特征曲线测试几乎不受任何限制。当器件不属于可做性能和功能测试的类别、或者没有详细的技术资料、或者受制于测试手段等的时候，都可以做ASA特征曲线测试。4）自定义测试如果有详细资料，但不属于性能和功能测试类别，又对仅仅做端口测试的效果不满意，可以考虑用UDT——用户自定义测试功能，开发对它的功能测试。下面说明各种测试的用法。三、汇能测试仪能做哪些性能和功能测试1．数字逻辑器件性能测试主要包括74/54系列、4000/4500系列、26、82系列、俄罗斯、西门子的数字逻辑器件等共计一万多种。对同类但库中没有的型号，可扩入库中测试。1）测试哪些的直流参数Voh：输出高电平：将输出驱动到高后，从该输出拉出指定大小的电流时，输出电压应不低于此电压值。举例：说明：当拉出2.6毫安电流时（流出器件的电流定义为负），输出高电平不小于2.4伏为合格，实测为3.4伏。测试通过。Vol：输出低电平：将输出驱动到低后，向该输出灌入指定大小的电流时，输出电压应不高于此电压值。举例：说明：当灌入24毫安电流时，输出低电平不大于0.5伏。实测为0.5伏。测试通过。Iih：输入高漏流：在指定输入加指定电压（其它输入加逻辑低），漏入该输入的电流应不大于此电流值。举例：说明：当在输入加2.7伏的电压时，漏入电流应不大于20微安。实测小于1微安。以下不再举例说明。Iil：输入低漏流：在指定输入加指定电压（其它输入加高），漏出该输入的电流应不大于此电流值；Iozh：三态器件输出高阻态高漏流：将三态器件输出驱动到高阻态，在该输出加指定电压，漏入该输出的电流应不大于此电流值；Iozl：三态器件输出高阻态低漏流：对三态器件，将该输出驱动到高阻态，在该输出加指定逻辑低电压，漏出该输出的电流应不大于此电流值；Ioh：集电极开路输出高漏流：将集电极输出器件驱动输出高，在该输出加指定电压，漏入该输出的电流应不大于此电流值。2）如何设置被测试参数器件手册中具体给出各型号器件的参数取值。电路设计中选择器件型号的时候，也是按照这个标准考虑的。但在实际使用中，我们经常发现使用大厂器件产品更可靠。其原因可能是，手册标准是必须达到的最低标准。大厂器件的设计余量留得更大。例如，手册规定，在灌入10毫安电流时输出低电平Vol不大于0.4伏，大厂器件可能达到20~30毫安，小厂器件或水货，或许仅略大于10毫安。汇能测试仪没有在库中输入手册规定的参数值，要求用户在第一次测试前指定。系统会保存下来直至用户再次修改。这意味着用户可以在自己设定的参数余量范围内挑选器件。下面以74LS373的输出管脚为例说明如何设置：这里的设置表示，器件输出高电平Voh时，拉出3毫安电流（流出器件的电流定义为负），电平值应不低于2.4伏；输出低电平Vol时，灌入3毫安电流，电平值不应高于0.8伏。这里的“拉出、灌入电流”、“最低高、最高低电平”均可由用户设置。设置好的参数存放在计算机中，下次再测试74LS373时，自动使用用户的设置值，直至再次修改。3）测试过程将被测器件放入测试座中，在测试界面上输入器件型号，用鼠标或回车键启动测试。测试仪首先进行功能测试，在功能测试成功的基础上，再进行参数测试，分别报告测试结果。下面是对一个器件参数测试的部分结果显示：如果参数测试超标，出错管脚显示为红色。4）如何测试库中没有的器件a．如果属于组合或同步时序逻辑器件，逻辑电平在可测试范围内（见下节），通过扩库功能，添加到器件库里后，便可进行同样测试。可以自行扩库或委托我公司；b．没有技术资料或不属于汇能的可测试类别，不能进行功能、参数测试。可采用ASA测试。见第4节。5）测试仪的测试通道电平和可测试范围对数字器件按照工作电平分类，有3.3V系列、5V系列、12V系列等等。还有的用于电平转换的器件，输入、输出分属不同的系列。测试5V系列的器件，要求测试仪能够输出、读入5V的脉冲信号；测试3.3V系列的器件，要求测试仪能够输出、读入3.3V的脉冲信号等等，否则不能测试。比如，汇能HN1600DX/B型测试仪，只能处理5V脉冲，就只能测试5V系列器件；汇能HN2600系列测试仪，能够处理12V以内的各种脉冲信号，所以又叫做“全电平”测试仪。对于电平不能支持的器件，可采用ASA测试。请参见第4节。2．存储器目前支持对读写存储器SRAM、DRAM；只读存储器PROM、EPROM、EEPROM的测试。存储器库中包括约3000种型号。对于未包括在器件库中的，需要先添加到器件库中，然后进行测试。在参数测试中，测试的参数类型、设置方法、测试结果的显示均与逻辑器件的参数测试相同。请参见.1。但有一个例外：当只读存储器中的内容不能保证每个输出脚都有“高”和“低”输出状态时，与缺少状态相关的参数不能测试。由此可知，当只读存储器为空的时候不能进行参数测试；对存储器的测试方式有：1）只读存储器：PROM、EPROM：a.空检测;b.读出内容并存放在计算机中;c.读出内容并且和事先存放在计算机中的内容相比较；d.将存放在计算机中的内容转换成可供编程器使用的二进制文件。2）读写存储器：SRAM、DRAMa.写入-读出检测；b.读出内容并存放在计算机中;（此功能针对电池支持的存储器）c.将存放在计算机中的内容写入存储器；（此功能针对电池支持的存储器）3．光耦目前器件库中主要包括有4N、CNY、IL、PC、PS、FSH、TLP系列约500种光耦器件。对于未包括在测试器件库中的，根据具体情况不同，有不同的测试办法。1）能够测试的直流参数UF：二极管最大正向电压给二极管注入指定大小的电流时，二极管上的最大电压；UCES：三极管最大饱和电压向二极管注入、三极管流入指定大小的电流时，三极管c-e之间的最大电压；Iceo：三极管最大漏电流输入电流为0，在指定电压下，漏入三极管的电流。CTR：电流传输比向二极管注入、三极管流入指定大小的电流时，输出、输入电流之比：CTR=输出电流/输入电流X100%2）设置测试参数汇能的光藕器件库中，输入了手册规定的参数值。与2.1.2中所述同样的原因，为了用户可以在自己设定的设计余量范围挑选器件，也允许用户设置自选的测试参数。参见下图所示的设置参数窗口：说明如下：UF：给二极管注入20毫安电流，二极管上的最大电压不大于1.4伏；UCES：在二极管20毫安，三极管1毫安电流时，三极管的最大饱和电压不大于0.2伏；Iceo：二极管不加信号，三极管集电极加20伏电压，漏入三极管的电流不大于0.0001毫安；CTR：给二极管注入5毫安电流，在三极管集-射电压为5伏时，CTR不小于50。3）测试过程将被测器件放入测试座中，在测试界面上输入器件型号，用鼠标或回车键启动测试。测试仪按顺序检查各个参数。当一个参数超限时，不再进行下面的测试。与逻辑器件的参数测试不同，测试光耦时只判断被测参数是否超限，而不报告具体测出的参数值。下图所示是对PC817的测试结果：左下窗口给出测试结论。窗口中会把超限的参数显示出来，不超限的参数不显示。目前的汇能测试仪能够识别的最小电流为3微安，特别提示出来。右边窗口的上面是PC817的转换曲线，下面列出参数测试条件和取值范围，请仔细观察，不再详述。4）如何测试库中没有的器件a.有详细技术资料并且符合可测试类别a1.通过扩库功能，添加到光耦器件库后进行同样测试；a2.如果管脚分配和库中某个光耦完全一致，可按该型号进行测试。注意，两种光耦的参数可能不一致，在测试前要修改。b.有详细资料但不符合可测试类别目前的可测试类别只包括所谓“纯光藕”——不包括任何控制电平的光藕器件。对于非纯光藕器件，只要知道管脚功能，可按照下述办法测试：b1.通过外接控制电平，将光耦设置在工作状态；（视具体情况而定）b2.在光耦测试主界面上选择“未知型号”，双击进入测试界面后，按照界面提示，用测试钩钩到相应管脚上，按资料要求设置好测试参数即可进行测试。5）没有资料或控制电路过于