生產板測試

Framescan FX 常見問題

本常見問題解答(FAQ)針對用於在泰瑞達TestStation 測試系統中檢測開路引腳的 Framescan 無向量測試技術,解答相關常見問題。

Framescan 是一種無向量測試技術,最初由泰瑞達(Teradyne)開發,用於檢測元件封裝和連接器上的斷腳。Framescan 採用電容式測試技術,透過向未通電的印刷電路板上的某個節點施加交流信號,並測量耦合至位於待測元件封裝或連接器附近板片上的電壓,藉此檢測斷腳。

Framescan 軟體會自動學習每個接腳的電容板所耦合的電壓,並設定適當的電壓閾值。在生產測試期間,任何電壓低於所學習到的最低電壓閾值的接腳,都會被報告為開路。

電容開路檢測技術不僅實施迅速,能提供精確的引腳診斷,且無需建立複雜的測試向量。

Framescan FX 2.0 是泰瑞達(Teradyne)第三代無向量測試解決方案,採用先進的測量硬體與改良的軟體演算法,旨在提升對當今小型化封裝及新電路板設計中採用之連接器技術進行可靠開路檢測的能力。 硬體改進包括一款新型低噪聲放大器,可提升主動探針的前端增益,從而最大限度地降低測量電路其他階段中噪聲元件的影響;以及一款採用低噪聲電路元件設計、並具備抑制共模噪聲電路拓撲的新型多工器/選擇器板。 軟體方面的改進包含:一種自動精密模式,可針對微弱測量訊號增加測量樣本數;以及一種針對提高故障覆蓋率並消除誤判(誤報與誤判)診斷結果而優化的新閾值設定演算法。

Framescan FX 2.0 所使用的放大器與選擇器電路板,與上一代產品有所不同。Framescan FX 放大器上印有 Teradyne 標誌,並透過絲印標示放大器的正負極接點。此外,Framescan FX 放大器還塗有保護性塗層,以提升其抗干擾能力。

選擇器電路板負責將來自夾具中感測板/放大器的訊號傳輸至測試儀的電壓表。選擇器電路板需三組獨立電壓方能啟動(TestStation 必須配置「固定電源供應」選項)。新款的 Framescan FX 2.0 選擇器電路板採用了不同的元件,且這兩種類型的電路板在元件佈局上存在顯著差異。

泰瑞達建議所有新的測試治具設計均採用最新的 Framescan FX 2.0 選擇器板和 FX 放大器,因為它們能提供更佳的抗噪能力、更高的訊號路徑增益以及更高的訊噪比。

大多數在線測試治具製造商都會備有 Framescan 硬體組件的庫存,以便能迅速滿足客戶的需求。您也可以直接聯繫當地的泰瑞達 (Teradyne) 業務代表訂購零件。

  • Framescan FX 2.0 套件
  • Framescan FX 水平式 10 安培套件——此套件包含 10 台採用標準水平配置的高性能 Framescan FX 放大器。
  • Framescan FX 垂直式 10 安培套件 – 此套件包含 10 台高性能 Framescan FX 放大器,採用垂直配置設計,便於測試間距極小的微型零件。
  • Framescan 感測器 0.375 英吋 x 0.475 英吋(10 組裝套件)
  • Framescan 感測器 0.425 英吋 x 0.575 英吋(10 組裝套件)
  • Framescan 感測器 0.500 英吋 x 0.625 英吋(1 組裝套件)
  • Framescan 感測器 1.25 英吋 x 1.25 英吋(10 組裝套件)
  • Framescan 感測器 2.56 英吋 x 2.56 英吋(1 組裝套件)
  • 絕緣片,尺寸 5.25 英吋 x 7.25 英吋(10 片裝)

Framescan FX 2.0 適用於TestStation 在線測試系統。

此功能不適用於已停產的GR228X、TS8X 及 Z18XX 測試機型。

Opens Xpress 電容式開路檢測技術可作為所有 GR228X 及TestStation 選配功能,且對於許多裝置封裝與連接器元件仍具實用性。若製造商正在開發需在舊款 GR228X 及TestStation 測試系統上運行的測試程式與治具,則可選用 Opens Xpress 或原始的 Framescan 硬體。

由於 Framescan 無向量技術能夠測量較微弱的訊號,且在製造環境中較不易受雜訊干擾,Teradyne 建議在大多數情況下使用 Framescan 取代 Opens Xpress。

請聯絡您當地的泰瑞達 (Teradyne) 業務代表,以獲取最新的價格資訊。在TestStation 上運行 Framescan FX 2.0 可能產生額外費用TestStation 取決TestStation 測試機的硬體配置、已授權的軟體選項,以及製造商支援合約的狀態。

為了鼓勵仍在使用舊款 ICT 測試儀的製造商,泰瑞達提供優渥的以舊換新方案,讓他們能夠升級至最新的TestStation 測試系統,從而充分體驗 SafeTest 及強化版 Framescan FX 技術所帶來的一切優勢。

泰瑞達已針對 Opens Xpress、Framescan 及 Framescan FX 2.0 的功能進行了比較評估:

  • 相較於被動式探針板(即 Opens Xpress 所採用的無放大器方案),原始 Framescan 技術所使用的主動式探針板將信噪比提升了超過 3 倍。
  • Framescan 硬體的低阻抗測量路徑較不易受到製造環境中噪聲源的影響。透過將信號發生器用作噪聲源並將其置於測量探針附近,已證實了這一點。 Framescan 的信噪比僅受到輕微影響(下降 2dBV:從 43dBV 降至 41dBV),而對 Opens Xpress 信噪比的影響則大得多(下降 46dBV:從 50dBV 降至 4dBV)。
  • 標準 Framescan 測量值平均比 Opens Xpress 測量值高出 2 至 4 倍(部分針腳使用 Framescan 測量時,數值甚至高出 10 倍以上)。
  • 採用 FX 放大探針進行的標準 Framescan 測量結果,平均值比 Opens Xpress 測量結果高出 6 至 7 倍(部分引腳使用 Framescan FX 測量時,數值甚至高出 70 倍以上)。這三種技術在開路引腳故障覆蓋率方面的差異,會根據元件封裝類型及引線框架尺寸的不同,呈現從微小到顯著的變化。在所有封裝類型中,採用 FX 探針且無向量開路測試技術的 Framescan 具備最佳的引腳故障覆蓋率。
  • 採用 FX 放大器技術的 Framescan 具備更高的測量訊號與訊噪比,從而降低了誤判故障與誤判合格的機率。Framescan FX 能夠正確診斷出所有存在開路故障的元件引腳。
  • 與原版 Framescan Plus 選擇器板相比,新款 Framescan FX 2.0 選擇器板的測量訊號平均提升了 2 倍,信噪比提升了 2 倍,且抗噪能力提升了超過 10 倍。
  • Framescan FX 2.0 選擇器板在開放式引腳故障的檢測覆蓋率方面,與 Framescan Plus 選擇器板相比,表現相同或更佳。

安捷倫的技術文獻指出,其 VTEP 解決方案與 TestJet 解決方案相比,平均信噪比提升了 12dbV。泰瑞達的 Framescan FX 解決方案與 TestJet 相比,則提升了 17 至 18dbV。6db 的差距相當於信噪比提升了 2 倍。 因此,我們推算 Framescan FX 解決方案在檢測微弱測量訊號方面的表現,將與 VTEP 相當或更優。

在兩家製造廠進行的初期基準測試顯示,VTEP 和 Framescan FX 均能在處理高難度的微型 BGA 和連接器時,達到最高的針腳故障檢測覆蓋率。

泰瑞達(Teradyne)的 Framescan 解決方案也更具彈性且更易於實施,因為它可在現有測試系統上運作,無需重新佈線即可輕鬆整合至現有測試治具中,並同時支援傳統探針與 FX 探針。相較之下,安捷倫(Agilent)的 VTEP 解決方案僅適用於配備 PC 控制器的測試機,無法與標準 TestJet 硬體相容,且不允許在同一治具中混合使用 TestJet 與 VTEP 探針。

現有的測試程式及測試治具若使用 Opens Xpress 和 Framescan,將不會受到新版 Framescan FX 2.0 軟體中「無向量測試」功能改進的影響。這些測試將繼續正常運作,使用者無需重新學習 Opens Xpress 資料,亦無需建立新的 POD 檔案。

若您希望利用軟體版本 6.3.0 及後續版本中提供的全新 Framescan FX 2.0 軟體演算法,則必須重新學習並建立新的 POD 檔案,以取得新的測量限值。重新學習 Framescan 測試既快速又簡單,透過 Vectorless Test 使用者介面,幾秒鐘內即可完成。

泰瑞達(Teradyne)在其在線測試設備上還提供以下無向量測試技術:

  • Junction Xpress 與 DeltaScan – 這些技術是透過在某個引腳注入信號,並測量該信號在裝置上另一個引腳產生的影響,來檢測半導體元件上的開路引腳。由於無需任何特殊的測試治具硬體或接線,這些測試既快速又容易實施。它們僅適用於具有半導體結的元件,且與電容式無向量測試不同,無法用於連接器和插座。 這些結二極體檢測技術因需仰賴可靠的低阻抗夾具連接,故較易產生誤判,但對於補充其他技術無法檢測到的接腳,卻能發揮極佳的效用。
  • Orient Xpress——這是 Opens Xpress 電容檢測技術的延伸,用於偵測元件在 PCB 上放置方向錯誤的情況。Framescan FX 不支援 Orient Xpress 技術,因為該技術需要採用主動式屏蔽儀器設定,而 Framescan 則使用固定接地屏蔽技術。方向錯誤的元件通常會被 Framescan FX 診斷為開路引腳。
  • Cap Xpress – 這同樣是 Opens Xpress 技術的延伸功能,能夠偵測 PCB 上極性電容的安裝方向是否錯誤。Framescan FX 亦支援 Cap Xpress 功能。

泰瑞達讓無向量測試的建立變得簡單且快速。在測試生成階段,使用者只需使用無向量測試工具選取欲測試的元件。接著,測試治具生成軟體便會建立一個檔案,供治具製造商據此組裝包含適當無向量測試硬體的治具。

在除錯過程中,測試開發人員會使用一個圖形化使用者介面,該介面能在數秒內自動學習無向量測試的測量值。此使用者介面還提供各項選項,讓使用者能夠自訂測試並檢視測量值。