非向量测试技术在航空电子产品测试中的应用

连强强 赵杨

摘 要：小批量、多品种是航空电子产品的主要特征，在线测试方案中，飞针式ICT测试是最适宜的，该文提出一种基于非向量测试技术，以解决ICT测试中重复测试与测试时间长的问题，該方法下可以将测试时间缩短40 %左右，且不会将覆盖率降低，将飞针测试的效率提高了，保证了航空电子产品及时投入使用。

关键词：非向量测试技术；航空电子产品；飞针测试

中图分类号：TN407 文献标志码：A

1 非向量测试技术概述

在各种电路测试的编程法中广泛应用的一种技术就是非向量测试技术，该技术不需对器件内部结构了解，同时也不需要参考库元件模型，更不用对真值表编写，可更快速、简单地完成编写的一种测试方法。非向量测试技术基于模拟方法，可避免损伤到器件，由于应用较低的激励源功率。PCBA中超大规模集成电路、专业集成电路器件常见故障有焊接故障、短路工艺故障，这些故障均能够通过非向量测试发现，同时也能将反装、器件漏装等故障测试出来，这2个故障约占器件总故障80 %以上。非向量测试技术原理分为3种，一种是等效参数测试法、一种是二极管法，还有一种是电容耦合法，涉及技术包括Ppen Xpress技术、Test Jet技术、Deltascan技术等。

2 非向量测试技术在航空电子产品测试中应用

下面将以某公司的PILOT V8飞针测试设备为例，分析某型号航空电子产品PCBA应用非向量测试技术的程序与方法，基于Windows7系统平台使用专用的编程测试软件，以将测试周期缩短，将编程效率进一步提高。

2.1 Fonde测试技术

在Fonde测试中调试先用金板进行，目的是将网络节点与信号地构成的等效两端电路特征频率找到，象自动调节功能可以将网络节点特征频率快速找到，在自动调试网络节点特征频率时，会记录下来金板各网络节点特征频率，通过软件，并且能够将对应特征频率下响应的波形数据也记录下来。将各测试项的学习完成后，还需要测试所有测试项目，将不稳定测试项找出并对其调整，如果出现报错，在测试过程中，首先对测试项的2个下针是否合适查看，然后考虑更换或者调整；然后重新自学习该测试项，Fonde测试项的复测在所有报错项调整完成后进行，如果Fonde测试通过，表示Fonde测试达到了要求。

2.2 AUTIC测试技术

与二极管测试方法基本相同，对于AUTIC测试的二极管效应来说，先AUTIC测试所有金板中IC封装类器件，报错如果出现，依据不同情况处理。偏小测量值会引起误报，可以让电流逐步增加并对电流参数调整，增加两探针间的压降；偏大的测量值则不需要单独调整，自学习测试项便可；而如果超出量程，对于测量值来说，象显示100 000 mV或者10 V，先对下针点是否合适查看，如果不合适，可以更换或者调整，如果合适，则再次查看二极管，如果反向截至，可对两个探针下针位置进行交换，如果交换后依然测试报错，可将测试方法改为OpenFix测试。

2.3 OpenFix测试技术

AUTIC测试方法是IC封装类器件首选的测试方法，但是一些AUTIC测试仍出错或者不适用的情况下会选用OpenFix测试技术。为使测试软件提前降低电容耦合探头下降速度更为方便，IC封装类器件检测板高度上要与PCB板相当，还能有效预防对器件产生的过大冲击力而造成的损伤。

2.4 改进测试流程

常规测试流程不会对向量或者非向量测试进行考虑，每一项都会进行，包括Fnode测试、常规模拟器件测试、绝缘测试、IC封装类器件测试等，这种常规测试流程的优势是可以将故障范围缩小，依据报错信息，从而缩短了测试时间。具体如图1所示。象某航空电子产品进行测试，该产品由1 005个元件、3 000多个网络、1 560各管脚等组成，花费了48 min完成测试，在常规测试流程下。

不需要进行一道完整的测试对于被测电路板，由于故障发生率较低。由此，对现有的测试流程进行改进，借助非向量测试技术特征，采取非向量测试为主导的、向量测试进行辅助的测试流程。其测试流程基本与原来无异，每一个测试项均要完成，但是与过去测试流程不同的是，首先进行Fnode测试，对于PCBA电路板，如发现故障再采取向量测试对此节点相关元器件，将具体的故障元件找到。具体流程如图2所示。如果经Fnode测试全部通过了测试，则可直接进行非向量测试，对BGA集成电路类器件。如果两种非向量技术互补，一般情况下优先使用AUTIC测试，原因是该测试方法有着更高的覆盖率且不需要附加硬件，从而容易得到更稳定、准确的测试结果。OpenFix测试是在某些芯片没有信号的情况下才使用。该次采用的非向量测试为主导、向量测试辅助的测试程序，将非向量测试的优势，即快速、准确与向量测试的准确定位故障优势结合起来，进一步将测试速度提高了，并且故障定位也更为准确、高效。象上述某航空电子产品，常规测试流程花费了48 min，而采用新测试流程，2 min便完成了测试，将测试效率大幅度提高了。

可以进一步优化绝缘测试，依据Fnode测试结果，由于PCBA电路板有着较多的绝缘测试数目，测试花费的时间更长。而优化Fnode测试，不再绝缘测试Fnode测试已经包括的绝缘测试点，只绝缘测试Fnode没有接触过的网络节点与报错的网络节点。在这种优化下，能够进一步将绝缘测试的数据减少，将测试时间缩短。象对Fnode测试优化，用来对某型号的PCBA电路板测试，绝缘测试数目大幅度减少，从原来的7 500多条减少至100多条，耗费的时间从原来的40 min降低至10 min。

3 结语

总之，非向量测试技术应用在航空电子产品测试中，可以全面测试电子产品PCBA，且覆盖率较高，一般可以达到80 %以上，可将产品返修率降低、提高了一次检测合格率，保证了电子产品的质量，增强了其可靠性。并且采取以非向量测试为主导、向量测试为辅助的测试流程，测试周期得以缩短，保证了产品按时交付使用。

参考文献

[1]赵岩.航空电子产品高频信号接口间接雷电防护设计[J].电子世界，2018（9）：162-163.

[2]赵小民.航空电子产品基于故障物理的可靠性工程技术[J].电子技术与软件工程，2018（2）：123.