hp3070全解资料

目 录第一节:基本硬件构造 一.概述-2二.测试头(Testhead)-2三.电源柜(Support Bay) -3四.真空箱(Vacuum Box) -3五.测试夹具(Fixture)-4第二节:基本操作窗口一.BT-BASIC窗口-5二.SHELL窗口-6三.测试操作过程 -7四.关机过程 -7第三节:Testplan测试主程序一.程序结构-8二.程序相关命令 -9第四节:基本测试原理 一.短路测试原理-10二.模拟测试原理-12三.Testjet 测试原理-17四. powered上电测试-18第五节:调试测试程序一。调试步骤 - -19二。调试界面- -19第六节:维修常用方法一. Pre-short测试fail-22二. Short or open测试 fail-22三. Analog device fail-23四. Test-Jet fail-24五. Digital test fail-25第一节:基本硬件构造一.概述HP3070主要用于在线测试，来测定PCB板上的模拟和数字元件的好坏，硬件方面主要包括Testhead ,Controlleer, Support bay,Vacuum control等等。一. 测 试 头(Test head): 完 成 模 拟 ,数 字 测 试ControllerTestheadSupport bayFixtureEmergency button(紧急按钮) 整 个Test head 可 划 分 为 2 个Bank,4 个Module. 目前配置: 1个Bank,即Bank2, Module2,3每 个Module 满 配 置 有11 块 板 卡 :SLOT1: ASRU card ; SLOT6: Control card ; Others: Pin card ASRU card(Analog Stimulate Response Unit): 模拟激励响应单元 提 供 模 拟 测 试 时 所 需的 激 励 源 ,向量检测器,运算放大器等 电 路 测 量 仪 表. ASRU卡必须 在每个Moudule的第一槽.Control card: 在测板时,程序和数据从系统控制器中下载到卡上,据 程 序 控 制继电器的正确闭合与释放。 Control卡必须在每个Moudule的第六槽.Mother Card:是每个M的底板,提供直流源给各卡,在卡间传送信号和地址解码.Pin card : 提供测试时的复用系统， 每块双密度的Pin card提供用于测试的针数为144。Relay 一个Module的测试能力为144*9=1296点。2592 5184三 电 源 柜(Support Bay) 可 编 程 直 流 电 源(HP6624 或 其 它), 目 前 配 置HP6624 两个. 每 个HP6624 均 有 四 个 输 出, 因 此 目 前 可 提 供8 组 电 源(PS1PS8). 电 源 输 出 通 过 电 缆 连 至Test head 中 的ASRU 卡 上, ASRU 卡 上 有 针 通 过 夹 具 供 给PCB 板.四.真空箱(Vacumm Box) (Series 已 集 成 在Test head 中) 提 供 两 组 独 立 控 制 的 真 空. 提 供 可 控 的 压 缩 空 气.五.测试夹具(Fixture); 包括两种夹具技术:长线夹具和短线夹具.1.5.1 长线夹具是一种真空夹具,它使用双绞线,一根是测针间相连的信号线,另一根是接电源 地的屏蔽线,用以防止信号间干扰.目前我们GenRad上都使用该夹具.如下图所示1.5.2 短线夹具有两种类型:真空夹具和弹夹夹具,它的夹具内信号连线非常短,使得线路损耗 和信号干扰更小,提高了测试精度.目前我们HP3070上都使用该夹具.如下图所示第二节:基本操作窗口一. BT-BASIC窗口调出BT-BASIC窗口:鼠标右键点击，在出现的菜单中选NEW BT-BASIC WINDOW,如左图松开右键后,出现如下右图:命令编辑区shell 窗口调用Basic 窗口调用Basic窗口命名常用BT-BASIC命令:1.Msi 相当于DOS中的“CD”，例 msi“/hp3070” 进入/hp3070目录Msi“.”返回上一层目录msi$ 显示当前路径Msi“/”相当于DOS中的“CD /”，2.cat相当于DOS中的“dir”， 列目录3.load调用程序，例 Loadtestplan 将文件testplan调入4.creat dir建立目录5.unlink删除文件6.save例 savetestplan2 另存为testplan27.re-save修改之后以原文件名存盘。8.testhead is 1建立BT-BASIC窗口与testhead 之间的关系，使BT-BASIC命令可以控制 testhead. 例如fix lock9.fixture lock夹具与测试头吸合10.fixture unlock夹具与测试头分离11.board graphics调出元件位置图12.fixture consultant调出夹具相关的位置图13.debug board调出调试窗口14.F1Switch between command & edit15.F2Recall plus16.F3Recall minus17.F4execute18.F5Basic19.F6Mark20.F7QBSTATS21.F8Store Line二 SHELL 窗口调出shell窗口（鼠标右键点击，在出现的菜单中选NEW SHELL WINDOW,如上左图）常用命令；manman cpcp命令的使用解说ll相当于DOS中的“dir”， 列目录lsls - l显示详细的目录ls - la显示详细的目录，甚至隐含目录ls - a显示详细文本文件的目录cdcd /disc/afc相同于DOS中的“CD”pwd相当于DOS中的“path”， 显示当前的目录cpcp home disc文件复制mkdirmkdir afc建立目录”afc”rmdirrmdir afc删除目录afcmvMv l-pot ebcl-pot ebcMv hello /disc/afcHello /disc/afcrmrm afc删除文件afcrm Rf afc删除目录afcmoremore file显示文本文件file的内容，显示满屏停止，敲空格键可以逐屏查看。headhead -20 file显示文本文件file的前20行内容.tailtail -20 file显示文本文件file的后20行内容.psps -ef查看“unix”用户代号dudu k afc显示当前目录afc下的各文件大小。killkill 2295关闭代号为2295的窗口lpLp file打印file文件tarTAR XV将磁带中所有内容拷贝到硬盘当前目录。TAR CV将硬盘中当前目录所有内容拷贝到磁带。TAR TV查看磁带中内容chmodchown三 测试操作过程： 打开SUPPORT BAY 电源开关 打开TESTHEAD 电源开关 打开CONTROLLER 电源开关 出现登录界面，输入用户名，密码 右键调出BT-BASIC窗口 键入命令TESTHEAD POWER ON 机器BOOTING（若未切断过电源此步略） (或在Shell窗口中键入 boot 1 ) 约两分钟后，BOOTING结束，键入TESTHEAD IS 1 将夹具放上测试头，键入FIX LOCK，夹具吸和. 进入测试程序所在目录。 如：MSI/DISC/AFC/0164（/DISC=/HP3070/BOARDS） 装入测试程序: load”testplan” 按一下绿键start, 程序初始化. 放入板子, 按F1或start或踩脚蹋开关, 进入测试.!注: 1. 若遇到脚蹋开关失灵, 则在BT-BASIC窗口键入”operator off”, 再键入operator. 2.换夹具后, 刚开始测试若出现很多Analog元件fail, 有可能是表面赃或接触不良. 可试重复几遍: fix lock和 fix unlock, 并刷针. 3. 机器温度超过上次校正温度+-5C时, 机器会自动停止测试, 放开夹具, 作Autoadjust. 4. 当出现 testhead is down 时, 可能是有人误按了testhead上的紧急开关, 此时可以正常关机, 重新启动.四 关机 关闭所有窗口 点击屏幕下部中间EXIT 出现对话框, 按Continue logout 出现登录画面, 平时到此部即可. User name: shutdown. 无password回车. 屏幕出现”turn off the power”提示时 , 可关主机(controller) 关testhead电源, 关support bay电源.5. 自检过程 放上自检夹具. 打开一个shell窗口, 键入 SU - service1回车. 高亮system diagnostic可用 键选择, 按F1 高亮Full dianostic, 按F1, 即进行全部内容自检.第三节:测试主程序(Testplan)一。测试主程序的路径:/disc/ /hp307二。调用程序的过程.例如我们调用AFC项目ELU2的程序.(在Basic窗口下)msi/disc/afc/0325或 msi /hp3070/boards/afc/0325call Pre_shortscall Shorts.Call Analog_testsCall testjetCall digitalSub Characterizelearn capacitance onlearn capacitance offsubendSub Pre_ShortsTest “analog/f1”Test “analog/l1”Test “analog/l4”SubendSub ShortsTest “shorts”SubendSub Analog_TestsTest “analog/c4”Test “analog/r56”subendSub TestjetTest “testjet”SubendSub Digital_TestsTest “digital/u1”Test “digital/u2” call Retry(“digital/u32”,10)subendloadtestplananalog source file :”/disc/afc/0325/shorts”threshold 8settling delay 50.00ushort GND to $24report phantomsthreshold 8nodes $14nodes N685settling delay 55.00unodes $67 analog source file :“afc/0325/analog/c4”Disconnect allConnect s to “c4-1”Connect I to “c4-2”Capacitor !comments说明:Testplan是调用各子程序完成测试的 call shorts call analog call testjet call power on call digital call analog function上述各测试皆为子程序:短路测试 Sub shorts 模拟测试 Sub analogTestjet测试 Sub testjet数字测试 Sub digital. 以上是主程序的一部分,它列举了各段程序的执行过程.包括preshorts, shorts, analog, testjet , power on, digital, analog function, mixed等等程序.我们以analog 为例:主程序从头开始运行,当执行到Call Analog时,程序就跳到 Sub Analog_Tests 这一步，如 所指，然后进入内循环执行Test“analog/c4”,运行到这步时,程序调用子程序“c4”，如 所指, ”c4“测完后再执行Test ”analog/r56”，直到运行到 subend 为至 ，表示 Call Analog_test 这步已测完，测试下一步 ，即“Call testjet”,继续,直到测完整个Testplan,表示一块板子测试结束, 象AFC-0325测完需25秒左右.三.Testplan的一些简单功能设置命令.把Fail的信息打印在显示屏上.把Fail的信息打印在打印机上.当程序运行时,让真空管电磁阀2,3 动作当程序运行时,让真空管电磁阀0,1 动作,!表示该命令不执行,只是注解 当测试碰到 Fail 时,程序跳出主程序的循环并且打印 Fail,如果前面加“!”,则表示当碰到 Fail 时,继续测试。把电源 1 的电压和电流打印出来, 不加就不显示出来.如果digital/U32测试Fail的话,重新调用该程序,在10次范围内,只要有一次Pass的话,就认为 U32测试Pass.一般用在IC测试不稳定时用.Report Printer$ =“dev/tty”Report Printer$ =“dev/rpr”&th$vacuum well a is 2, 3!vacuum well a is 0, 1call Analog_Tests call Update_Status (Failed_In_Analog,All_Failed) if All_Failed then subexitend ifcps sps 1, 12, 1.0,wa50m!;optimize rps 1 ,v,i sps 2,3.30,1.5,wa100m;optimize Test “digital/u2” call Retry(“digital/u32”,10)第三节:基本测试原理一。短路测试1. Shorts 包括 open和short两部份程序,相关状态如下:短路测试 (shorts)开路测试 (opens)希望找到:开路 open短路 short认为Fail, 当测量值为:门限值 threshold在文件中的类型“nodes” “short”2. 测试硬件原理图如下: shorts 和opens都使用0.1V的信号源,经过100欧的电阻连接到板子的 Node点上TO Board Other node3. Opens程序段测试: 例如下面一段程序从上可知, 程序是测量”A”与”B”,”B”与”C”之间是否有OPEN,但程序想测”A”与“C”的OPEN, 因”A,C”的值 (5+5=10 Ohms)高与threshold 8 , 故不能在上面程序加上 ,正确为: threshold 8short “A” to “B”threshold 13short “A”to “C”4. shorts程序段测试:现在假设一块板子上有A,B,C,D,E 五个点,”B,E”两点有潜在的短路,过程如下:第一步: 如图1, 测A点与其它点(程序把B,C,D,E四点短接) 是否有短路.第二步: 如图2, 同上,测B点与其它点(程序把C,D,E三点短接) 是否有短路, 发现有short 如图3, 进入内循环, 查找B电与C,D点是否 short, 如果short还有, 则再找B,C点.如图4, 继续查找B,E是否有短路,发现B,E点 short. 第五步: 测C点与其它点(程序把D,E两点短接) 是否有短路.第五步: 测D点与其它点(E点) 是否有短路.threshold 5 settling delay 20u nodes “A” nodes “B” nodes “C” nodes “D”nodes “E”图1图2图4图3以下五张图显示的是测试一块假设有A,B,C,D,E五个点的板子, 程序已知A,C,D三点原本就short,程序先后测试A,B,C,D,E五个nodes, 过程如下: 二,模拟测试analog测试包括电阻(resistor),电容(capacitor),电感(inductor),二极管(diode),三极管 (transistor),稳压管(zener),场效应管(FET),保险丝(fuses),开关(switch),连接器(connector),电位器(potentionmeter). 下图是模拟测试在testhead中的硬件结构.1. 测电阻 (Resistor)1)基本测试原理如下:测试是利用运算放大器的虚地和输入阻抗为零来精确量测的,其公式如下:由运放的虚地得到:Ix=Vs/Rx ,Iref=Vo/Rref , 由运放的输入阻抗为零得到 Ix=Iref 故 Vs/Rx=Vo/Rref 由上公式得到: Rx=Rref*(Vs/Vo)Zx-1Rx-1Rx-2IxIrefVsVoDisconnect allConnect s to “Rx-1”Connect I to “Rx-2”Resistor 1.00k ,6.5,5.62 ,re3,ar100m元件类型 元件值 上限 下限 选项Relay的控制状态 2)因在PCB板上,Rx一般串并联在回路中,因此引出隔离点(Guard)测试. 原因: 在回路中,引进G-bus 后,Zx-1与Rx-2都接地,因而无电流通过Zig . Iz直接流入电源地, 不影响测试回路.这样就如同上面测试原理一样.程序段如下:Disconnect all Connect s to “Rx-1” Connect I to “Rx-2” Connect g to “Zx-1” Resistor 1.00k ,6.5,5.62 ,re3,ar100mZx-1Rx-1Rx-2IxIrefVsVoIz 2.测电容,电感: MOA+ InternalAC SourceZx-2Zx-1S-busI-busZxRrefPC Bload”analog/Zx” disconnect allconnect s to “Zx-1”connect i to “Zx-2” inductorcapacitor 10.0n , 11 , 10.5 , re4 , ico1 ,fr1024同步相位检测器 & Internal AC Voltmeter 元件类型 元件值 上限 下限 选项推荐电容的测试选项为: 推荐电感的测试选项为:3.二极管(Diode)/稳压管(Zener)二极管是测试正向偏置电压,稳压管是测试反向偏置电压,原理图如下:二极管和稳压管的程序结构如下:diode ,zener , 例如:disconnect allconnect s to “d1-a”connect I to “d1_a”Diode 800m, 400m, ar1, idc1m , co2.8co钳制电压对于二极管“CO”应比测试上限大1V,对于稳压管 应大于辅助源8.99V,故应设置10V.ar电压表量程用于稳压管测试 , 应该在018V.idc设置直流恒流源10uA10mA,默认是10mA,当”Sa,re”不选 时,”idc”将自动选择适当的 ”Sa,re”.备注: 1) 二极管测试可用Guarding排除并联的阻抗,稳压管不能.2) MOA的输出不能超过15VDC. 测试选项为:二极管:稳压管:4.场效应管(FET)测试.场效应管测试:“nfert”和“pfetr”是测试场效应管的N和P通道的阻抗.disconnect allconnect s to”q1-d”connect i to “q2-s”connect g to “q1-G”nfert 10.24k, 4.90k, wb, ed Hp.IPG仅产生耗尽 型场效应管的ICT程序.原理图如下: Sourse: 0.1V直流电压, detector: 内部直流电压.备注: 1. 场效应管的两种结构在于信号源极性相反,N沟道用信号源正极,P沟道用阴极.2. 选项“fr”不用,系统将用直流源.如果用“fr”系统将根据频率使用交流信号,交流源将减少并联的阻抗 DC 源范围 10.010.0VDC AC 源范围 07.07Vrms3.11 三极管: 有两种测试.1. 用二极管测试方法,测试三极管的两个PN结.2. 通过测试三极管的增益,在发射极输入各种电流时,测试基极(B)的电流. 你可以不注明用二极管测还是用放大倍数测,但利用放大倍数测时,必须注明是用“npn” 还是用“pnp”测,否则将不能自动产生目标文件.disconnect allconnect s to “Q1-E”connect i to “Q1-B”connect g to “Q1-C”npn 200 , 50 , co2.7, idc17.7u, idelta15上面图指用放大倍数测,发射极(E)通过电阻(Rsource)接信号源,基极(B)接到MOA检测器.集电极(C)接Guard.disconnect allconnect s “Q1-E”connect i to “Q1-B”diode “emitter”,805m, 600m, co3.0, idc1.0m,ar805m disconnect allconnect s “Q1-C”connect i to “Q1-B”diode “collector”,805m, 600m, co3.0, idc1.0m,ar805m直流源 (idc)提供集电极信号来测量MOA的输出,输入电流根据指定百分比 (idelta)减小,再测MOA输出,将会得到三极管的直流增益.“idc”和 “idelta”必须指定,系统选择确切的电阻和反馈, “idc”范围为100uA150mA, “idelta”为550%. 如果 “idelta”不指定,默认20%. 选项参数说明: 选项名称解说1reX:反馈电阻X 为16, Ref=10x, 当X3，Ref=1k2arX内部电压表在测量直流(DC)电压时,X(010V).如果设置太低,电压表将自动升高量程,但不会下降量程,如果电压表需自动调程,则测试过程将会减慢, 电压表边测边上下调动, 反复测试.3amX直流电压源X(-1010V), 如果不选, 则默认100mV4adX可调电阻, 电位器X:(02) ,X=0: 不显示校准元件, 按初始设置测试. X=1:一直显示校准元件, 即使元件值在偏差范围内. X=2:仅当测量超出元件公差范围时, 提醒校准元件5Op开路判断测量没有公差变化的元件,如跳线,保险丝,开关等,这些都用门限值测试.测量时,如果阻值小于门限值,则认为开关,保险丝,跳线接通.反之,则闭合.如果使用Op选项时, 当阻值小于门限值,则认为Fail.IcoX信号源电流X=01;Ico0:信号源电流为35mA. Ico1:信号源电流150mAfrX信号源频率X 为下面值之一 : 128 , 1024, 8192Pm,Sm串并联模式Hp3070假设阻抗元件有寄身电阻,选用串并联模式.系统默认电容为Pm(Parallel_Model并联模式),电感为Sm(Series_model串联模式).Comp/Nocomp介质电容学习因测量小电容时,夹具引线介质电容(2200PF)会站主要地位,故使Comp选项学习夹具介质电容,使测量值排除夹具的介质电容.Pc:仅在Debug窗口下使用.当使用Pc选项时,使100pf小电容并联在被测电容上,来判断测量结果是否正确,如测量C1为50pf,为判断是否正确,选用Pc后,测量值C1为150pf,则说明C1 测量稳定.Sa传感器A告诉系统将用Abus测量, 还有Sb. Sl.EnEnhance增加当使用Sa时必须使用en,用三线测试.使用en时 电路将测试信号源电亚Us, 运放输入电压VI , 第三个 (en选项所产生的)反馈电阻, 最后测出VMOA , 然后计算出被测元件值, 但时间增加 .edExtra Digit Detector来源于Hp3070外部数字检测器,用于元件测试稳定,但整个测试时间从500us升到17.5ms(6oHz)System.fiX取平均值X可为9999,被测值取平均值,不推荐使用该选项,因为并不能使系统测算稳定,此时只能用ed来稳定.ofX偏置电压用于给交流信号源加一个直流偏差,默认是-1010V,范围 最小刻度-1515mVWaX延时测试.X从0到9.9999秒.a.在开始测时,信号源正在充电,信号或许需等待.b.在结束时,Wait或许会相遇信号源关闭,被测回路放电,造成测试电压推积过高. 三.Testjet 测试原理 你可以用Testjet来测试元件由于生产引起的缺陷:开路,错位,丢失等等,Testjet 能测的元件有: IC,BGA,电容,连接器等.它在测试时不需要上电和驱动信号.Testjet测试类似于电容的测试,(以IC为例)模拟电容的两端就是IC的某一脚与 Testjet的探针间的容抗.除了电源和接地脚被看成一个引脚来测试的.其他引脚都是逐一使用该方法测出的.如图所示.把S_bus连到IC的引脚上,把I_bus连到Testjet的探针上,把元件的其他引脚连到G_bus上,这样相当于在测试电容一样. 由于的引脚集电荷较少,测出的容抗很小,所以信号必须被放大和滤波用以提高信号的质量.测出的容值与默认值的上下限比较.探针连到夹具上端的一块卡(MUX卡上,此卡是一块信号调节板,卡上有64个接口,能接64个,卡的作用是为了提高信号质量和减少信号源的数目.四. powered上电测试Powered程序是在pins_test,shorts_test,analog_test,testjet_test之后,在digital_test之前所调用的,主要是为了 digital_test 作准备地.HP允许你定义被测单元的供电形式,如:需连接的点,多少电压,信号允许的最大电流.当执行Powered时,供电系统打开,并根据指定的参数检测它们的电压和输出的电流,如果超出范围,软件将关闭所有的电源并报告相关的信息,此时你应该检查所有的IC和电容.下面是程序解说:Cps: connect power supplies Sps: set power supplies5.00: 指提供5.0V电压0.50: 允许最大电流0.5Aoptimize:同时加电;如程序所示,电源1与电源2同时加电,而不是连续的,而电源3没有该参数,故不是同时打开.在电源1,2稳定后再打开电源3,然后是打开电源4.此例中电源4后的参数无影响,因为后面没有另一电源被编入.Pslimit=pslimit:执行该功能是做一系列试用SPS的命令,每个电源将返回一个1或0,电源能上电,则返回0电流过大则返回1If Pslimit then:如果Pslimit的值不等于0则进入子程序。Dps: disconnect power suppliesFail device:产生一个Fail 的状态来继续下面的。For Pscount =1 to 4next Pscount:Pslimit是一个二进制变量，该变量的四个位置依次存放着四个电源的返回值(0或1)。Sub setup_power_suppliescpssps 1 , 5.00, 0.50; optimizesps 2 , 5.00, 2.5; optimizesps 3 , 15.00, 0.10sps 4 , 15.00, 0.20; optimizePslimit = pslimitpass deviceif Pslimit then dps fail device I = 1 for pscount = 1 to 4 if binand ( Pslimit , I) then report “Power Supply Number” report Pscountreport “In Current Limit”end if.第五节 测试程序的调试一： 调试步骤对一个测试程序进行调试有很多方法，一般都是按下面的步骤进行的：A：进入PCB板测试程序所在的子目录；B：装上夹具，放入PCB板并合上夹具；C：键入“LOAD TESTPLAN”；D：键入“LOAD BOARD”；E：键入“DEBUG BOARD”；F：进入菜单MACROS下面的TESTPLAN MACROS；G：进入各项单独的测试步骤,如SHORT、ANALOG INCIRCUIT TEST;H：发现有不过关的地方，选择菜单DEBUG下的DEBUG SELECT TEST从BOARD LEVEL 转到DEVICE LEVEL对单个元件进行调试；I：点击COMPILE AND GO观察FAIL信息；J：对测试程序进行适当的修改，可适当地加入一些测试选项或删除一些错误的测试选项；K：进入菜单DISPLAY下的DISPLAY MEASUREMENT对修改过的程序再进行50次的取平均值的测试，观察测试是否稳定；L：进入菜单FILE下的SAVE保存修改过的文件；M：进入菜单DEBUG下的COMPILE SELECT TEST 观察有无出错信息N：进入菜单DEBUG下的DEBUGDEBUG BOARD