第一章 绪论
1.1 测试技术的发展
电子测试技术、微电子技术和计算机技术被认为是现代电子设备系统的三大基础技术。在科学技术高度发展的今天,测试技术将处于各种现代电子设备设计和制造的首位,并成为生产率、制造能力及实用性水平的重要标志。目前,测试成本占设备系统总成本的比例可达50%-70%,西方发达国家均投巨资研究电子测试技术,研制自动测试设备(ATE)和自动测试系统(ATS),并且成效显著。微电子技术和计算机技术的发展极大地促进了电子测试技术和仪器的发展,使常规的测试原理和测试仪器正被全新的概念和形式所替代。
随着集成电路的发展,芯片封装技术不断朝着高度集成化、高性能化、多引线和细间距化方向发展。表面安装器件(SMD)、多芯片组件(MCM)、多层印制板(MPCB)等技术在电路系统中的应用使得器件安装密度不断提高。所有这些变化带来的是系统集成度的提高,物理尺寸的减小,同时可供测试的节点间距也越来越小,有的甚至完全成为隐性的不可达节点。针床、探针等传统的测试方法已经很难对这种电路板进行有效的测试。为此,迫切需要一种新的测试理念和测试技术来解决传统的测试方法所面临的难题。
1.1.1 自动测试设备的出现
最初的数字系统测试者们通常都没有使用自动测试设备,他们通过在工作台上摆满各种仪表,如示波器、数字和模拟信号发生器等,力图逼真地显现被测系统的工作环境,这被称为“热实体模型”。有时候会把一个已知完好的设备当作实体模型来测试刚刚下线的产品,这种方法在今天仍然被广泛使用。这种方法的主要问题是,测试工作者必须是一个经验丰富的工程师,并且对被测件和实体模型测试台都非常熟悉,这样才能构建各种测试激励以及评估测试结果。
自动测试设备开发的目的是为被测系统提供一个通用的测试环境,该环境需要提供被测件的电源以及可编程的数字信号驱动和接收设备。通常被测系统和测试环境之间需要一个适配器来进行信号输入输出的转换,常见的做法是测试者提供一个测试环境和被测系统之间的适配器,这便是著名的边界连接器功能测试法。从此,一个通用的热实体模型测试方法逐渐形成。
当然,这样的测试方法仍不成熟,首先,它只是近似地实现通用;其次,它也并不是被测系统的最终测试环境。之所以说它是“近似地实现通用”,是因为这种方法确有许多不足,如产品更新换代十分迅速,但测试设备很难跟得上设计师们创新和提速的步伐;又如编写测试软件,是个浩大繁琐的工程,测试人员和设计师们都要花费大量的精力。至今为止,为被测单元功能建立模型和产生测试激励依然是功能测试的难点。
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