ICT测试原理之–什么是假短

文章目录

ICT测试原理之--什么是假短
- 一、假短的由来
- - 防止假短
- 二、无法检测的短路示例
- - 解决无法检测的短路
  - 调试短路文件
  - - 调试意外断路
    - 调试意外短路
- 三、调试假短
- - `报告短路和断路`
  - `报告假短`
  - `报告短路设备/引脚`
  - `功能性短路测试`
  - `功能性短路测试的语法`

一、假短的由来

当系统检测到短路但无法隔离时，就会出现假短。在短路算法的检测阶段，系统会并行检查许多节点分支。如果大多数分支电阻与阈值电阻相比较大，这个过程效果良好。然而，如果几个分支电阻仅稍微大于阈值电阻，则并联组合的电阻会小于阈值。在这种情况下，系统会在检测阶段识别为短路，但在隔离阶段无法定位。这是因为当节点组被划分时，并联路径被断开。这就是所谓的假短。

为了理解假短是如何发生的，请参考下图：

在这里插入图片描述

在第一步检测过程中：

节点 A 连接到电源。
所有节点都连接到检测器。
两个 10 欧姆电阻的并联电阻在电源与检测器之间表现为 5 欧姆电阻。
因为这个值小于 8 欧姆的阈值，所以在检测阶段被解释为短路——即假短。

由于检测到短路，系统启动了隔离阶段。在隔离阶段，系统将电路分成两半，以将短路隔离到特定节点。

在第二步中，节点 B 和 C 被测试，没有发现短路。因此，不再对电路的这一半进行进一步测试。

隔离阶段随后测试了电路的另一半：如第三步所展示的节点 D 和 E。由于两个电阻的并联阻抗小于阈值，再次检测到短路。因此，电路这一半进一步分割。

在第四步，节点 D 被测试，但未检测到短路，因为 10 欧姆电阻的阻抗大于阈值。

在第五步中，节点 E 被测试，但仍未检测到短路。由于在 A 和节点对 D 和 E 之间检测到短路，但在 A 和 D 或 A 和 E 之间未检测到任何短路，因此假定短路并不是真正的短路，而是一个假短。

系统的检测阶段无法识别假短。必须启动隔离阶段，以确定短路是真实存在的还是假短。由于隔离阶段耗时较长，最好避免寻找假短。

防止假短

为了帮助防止假短，开发软件将短路文件中与低阻抗元件相连的节点排在最后。这种方式可以确保在检查可能产生假短的节点之前，对大多数节点进行检查。

为了防止假短，应将阈值电阻设置为远低于电路板上的平均电阻水平。这可以防止并联组合被检测为短路。

二、无法检测的短路示例

当两个串联电阻的值都小于阈值时，它们之间的短路可能无法被检测到。

在图 1-14 中，由于节点 A、B 和 C 之间的电阻值小于 12 欧姆的阈值，因此对它们进行断路测试。

从 A 到 B 的断路测试将通过，因为电阻值是两个 10 欧姆电阻的并联组合，即 5 欧姆。出于同样的原因，节点 B 和 C 的断路测试也会通过。

在短路和断路测试阶段，未出现的短路仍然无法检测到。这是因为所有已知短路的节点（小于或等于阈值）都被一起作为源节点，而检测器则被放置在任何其他节点上，这里表示为节点 D。详见检测和隔离短路。

在这里插入图片描述

未检测到的短路

解决无法检测的短路

可以通过调整阈值使其小于每个电阻的值来解决无法检测的短路。这确保对节点进行短路测试。另一种解决方案是为被测试板上每种类似情况添加一个短路和断路测试。此测试在节点 A 和 C 上执行短路测试。

例如，如果原始短路文件包含以下语句：

threshold 12
short "A" to "B"
short "B" to "C"

然后要调整阈值，请修改测试语句如下：

threshold 8
nodes "A"
nodes "B"
nodes "C"
nodes "D"

要为节点 A 和 C 添加短路测试：

threshold 12
failure "Short from node "A" to node "C"
nodes "A"
nodes "C"

如果在短路测试期间未检测到短路，则在电路内测试期间电阻器测试将失败。尽管缺陷被发现，但故障信息将不明确。

调试短路文件

由 3070 软件创建的短路文件依赖于 board.o 文件中的信息来计算短路和断路。在实际的印刷电路板上，可能会通过板上的元件内部路径引入额外的短路。如果存在这样的短路且未被软件识别，您应将此信息添加到短路文件中。上面的图概述了使用已知良好电路板调试短路文件的过程。

调试短路文件的步骤：

在已知良好的电路板上执行短路测试。

短路或断路会在故障报告中列出。
修改短路源文件。

使用故障报告中的信息修改短路测试，以确保已知良好的电路板在没有故障的情况下通过测试。

为优化短路文件中的参数，可以：

增加反应元件的稳定延迟
设置多个阈值以避免敏感测试和假短
改变节点短路测试的顺序以避免假短

调试意外断路

在已知良好的电路板上不应存在意外断路。如果断路测试失败，可能是由于电路中存在反应元件、电感或电容导致的。如果元件仍处于瞬态条件下，它会表现为短路。增加稳定延迟，足以让元件达到稳态。

如果阈值水平接近实际电阻，电路板之间的变化可能导致结果间歇性不一致。您可以通过调整阈值来解决此问题。

调试意外短路

多种问题可能导致意外短路。按照以下说明修改短路源文件以解决这些问题：

元件内部路径：将短路添加到短路源中已知短路的列表中。如果此并联路径产生的电阻接近阈值，则调整阈值。
稳定延迟过短：如果电路中存在电容或电感等反应元件，则可能引入意外短路。如果元件仍处于瞬态条件下，它会表现为短路。增加稳定延迟，以便元件达到稳态。
阈值过高：降低阈值。

三、调试假短

当您用已知良好的电路板验证短路文件时，如果指定了报告假短，任何假短都会被报告。以下是两种调试假短的解决方案：

降低短路测试的阈值
重新安排短路列表中节点的顺序

确保不要把阈值降低到足以导致已知短路被误认为意外断路的程度。

开发软件会将连接到低阻抗设备的节点放在短路文件的末尾。这有助于最小化假短。如果您修改了短路文件，请确保保持这种顺序。数据日志文件将包括假短失败的计数。

在您优化了短路和断路测试，并尽可能消除假短后，短路和断路测试就可以投入生产。请在短路文件的报告语句中移除 phantoms 关键字，以便在生产测试期间不再报告假短（数据日志文件也不会统计假短）。这节省了测试时间，并防止了操作员的困惑。

`报告短路和断路`

在短路文件中，报告语句控制短路报告的内容。使用此语句（具有多个可选参数）来指定在进行短路测试时要包含在短路报告中的信息。

对于高达 4095 欧姆的测量电阻，短路报告以欧姆为单位列出其值。对于大于 4095 欧姆的测量电阻，报告将指定为断路。

`报告假短`

为了解决假短，将 phantoms 关键字包含在短路文件的报告语句中。这确保了在短路和断路测试中发现的幽灵短路会在短路报告中列出。

`报告短路设备/引脚`

如果您在报告语句中包含 netlist 参数，短路报告会列出与涉及短路或断路的每个节点相连的所有设备和引脚。如果节点上连接了超过十个设备，短路报告中仅列出前十个设备和引脚。

如果您在报告语句中包含 common devices 参数，短路报告会列出连接到涉及短路或断路的两个或多个节点的所有设备。如果这样的设备超过十个，列表将在前十个之后终止。

短路报告为每个短路或断路提供以下信息：

阈值
稳定延迟时间
每个涉及节点的名称和 brc 位置
测量的电阻值
用户自定义消息

示例

短路报告

---------------------------------------------Shorts ReportWed, Jul 27, 1988 03:32:22 PMPower Supply Board--------------------------------------------Open #1 Thresh 6, Delay 50us    OhmsFrom:M_+20V          11310      OpenTo:+20V              11466Message is:None.---------------------------------------------Open #2 Thresh 6, Delay 50us    OhmsFrom:R1-1            11411       20To:R1-2              20837Message is:None.---------------------------------------------Short #1 Thresh 6, Delay 50us   OhmsFrom:R2-1            11611       2To:R2-2              20825Message is:None.-----------End, 3 Problems Reports-------

示例

具有多个目标节点的短路报告

--------------------------------------------Shorts report for "2:shorts"Wed Nov 15 06:22:01xxxx   A device xxxxxBoard Version 58081st--------------------------------------------\Short #1, Thresh 1000, Delay 50us OhmsFrom: 2:ANTENNA_TRACE      21949    740To: 2:$1N2259              21937    7692:VBAT                   219192   8242:$1N1336                21931    9402:$1N1901                219137   9392:$1N1386                219146   7812:TAMPER_SWITCH          21961    739....2:C_GND                  21943    740Total 9 nodes, Message is:***** Is this 5808Lst? ***********-------End, 1 problem Reported --------------

`功能性短路测试`

此功能允许在外部仪器连接到系统且被测设备（DUT）接地时进行短路测试。这与正常的短路测试不同，并且适用一些限制。

通常，短路测试是在所有电路与系统地隔离的情况下运行的，以防止测试头上的卡继电器受到损坏。在测试计划中，短路测试前有 BT-Basic 的不通电（unpowered）语句，其执行多个功能。其中之一是运行 .discharge 文件，如果存在系统接地，将阻止进一步测试。

在 BT-Basic 不通电语句中添加 functional 参数，以允许在有系统接地时进行短路测试。

`功能性短路测试的语法`

使用以下语法表示不通电语句：

unpowered; functionalunpowered, <error variable>; functional

没有 functional 参数时，该语句的操作与以前完全相同。

功能性短路测试的指南

以下规则适用于功能性短路测试：

重新排序短路文件中的节点名称：
如果需要，重新排序任何指示已知接地短路的短路语句中的参数，使接地点最先出现。例如，将：
```
short "tx1" to "gnd"
```
改为：
```
short "gnd" to "tx1"
```
如果需要，重新排序节点语句的列表，使得所有引用接地的节点（无论它们有什么名称）都首先出现。这些节点可以按任何顺序列出，但它们必须排在列表中所有其他节点之前。如果引用接地的任何节点在列表其他地方出现，则短路测试会报告所有接地节点的失败。
在测试计划中，不通电；功能性语句必须在短路测试之前，并且如果有 faon 语句，也必须在其之前。