功能测试：基本概念与技术
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:402
| 作者:antonio grassino, seica s.p.a.董事长 | |||||||||||
尽管各种新技术层出不穷，如光学与x射线检查、基于飞针或针床的电性测试等，但功能测试依然是保证产品到最终应用环境立刻就能工作必不可少的手段。现代电子产品中内置自测(bist)应用越来越多，这应该大力提倡，因为它可降低功能测试的成本，但也不能完全消除功能测试。如果应用的场合非常重要(如军事、航空、汽车、交通、医疗等领域)，或者最终产品的成本及复杂程度(如电信网络、发电站等)非常高，那么更需要保证产品自身以及与其它系统合在一起时工作正常，这时功能测试将是必须的。 是功能测试 功能测试涉及模拟、数字、存储器、rf和电源电路，通常要用不同的测试策略。测试包括大量实际重要功能通路及结构验证(确定没有硬件错误)，以弥补前面测试过程遗漏的部分。这需要将大量模拟/数字激励不断加到被测单元(uut)上，同时监测同样多数量的模拟/数字响应，并完全控制其执行过程。 功能测试可在产品制造生命周期不同阶段实施，首先是工程开发阶段，在系统生产验证前确认新产品功能；然后在生产中也是必须的，作为整个流程的一部分，通过昂贵的系统测试降低缺陷发现成本(遗漏成本)；最后，在发货付运阶段也是不可缺少的，它可以减少在应用现场维修的费用，保证功能正常而不会被送回来。如果你经常坐飞机，而且也知道现代飞机里装有多少电子设备，那么你一定会感谢这最后工作所作的一切。 如上所述，功能测试是在最终系统测试或集成测试之前，可用于线路板或模块。如今高集成电子设备已将这些概念混淆，线路板和模块又都放在一个可更换模组中。虽然很多测试仪结构类似，但测试程序以及线路板和模块的运送过程却大不相同，而且测试地点也有很大影响，是在应用现场测试维修(前向测试)，还是在维修中心，或送回工厂是完全不同的。 功能测试有多种形式，这些形式在成本、时间、效果和维护性方面各有优缺点，我们将其分为下面四种基本类型，分别分析其特性。 1．模型测试系统 2．测试台 3．专用测试设备(ste) 4．自动测试设备(ate) 模型测试系统 从理论上说检验一个设备(线路板或模块)功能最简单的方法就是把它放在和真的环境一样的模型系统或子系统中，然后看它工作是否正常。如果正常，我们可以有很大把握认为它是好的，如果不正常，技术人员将进行检测希望找出失效的原因以指导维修。但实际上，这种插入上电方式有很多缺点而且很少有效，虽然它有时可作为其它测试方案的补充。 首先，子系统的成本通常比传统测试平台要高，尤其是后者是通用设备可用于多种场合的时候。此外，模型环境下的子系统维护非常复杂、耗时且成本高。集中式维修中心很快就会被不断出现的模型子系统填满，而每个都需要特定的文件和培训、操作指导与维护。同时，仅仅将被测设备插在系统中还不够，还必须执行一系列正确的操作步骤以保证其工作正常，或检查它为什么不能正常工作。这些专门的测试步骤成本和复杂性都非常高，而且很耗时，在操作中还需要熟练的技术人员来执行。最后，即使进行了专门的改造，在系统上进行单元调试也很麻烦且不实际，操作流程控制上的局限性以及缺乏诊断工具很快使这种方法在经济上变得不可接受。 测试台 测试台是一个常规测试环境，包括与被测设备之间的激励/响应接口、专门测试规程规定的测试序列与控制。激励与响应通常由标准电源及实验仪器、专用开关、负载以及终端自定义电子设备(如数字激励)提供。在这里夹具是非常重要的一个部分，可提供到被测设备正确的信号路径和连通。在很多情况下，夹具基本上是针对每个应用而定制的，需要结合手工操作进行设置。测试过程和控制通常手动进行，有时靠pc协助，通过书面的协议或规程进行规定。测试台连接到具体的产品，优点是成本相对较低，设备比较简单，但在应对多种产品时灵活性较差，即使针对某一个产品当需要多个激励/响应时它也不够。测试台通常见于工程部门，因为那里有很多仪器可以很快组合起来，且手头也有相关资料，不用正规步骤。基本来讲，高性能产品测试台并不足以应对生产测试
尽管各种新技术层出不穷，如光学与x射线检查、基于飞针或针床的电性测试等，但功能测试依然是保证产品到最终应用环境立刻就能工作必不可少的手段。现代电子产品中内置自测(bist)应用越来越多，这应该大力提倡，因为它可降低功能测试的成本，但也不能完全消除功能测试。如果应用的场合非常重要(如军事、航空、汽车、交通、医疗等领域)，或者最终产品的成本及复杂程度(如电信网络、发电站等)非常高，那么更需要保证产品自身以及与其它系统合在一起时工作正常，这时功能测试将是必须的。 是功能测试 功能测试涉及模拟、数字、存储器、rf和电源电路，通常要用不同的测试策略。测试包括大量实际重要功能通路及结构验证(确定没有硬件错误)，以弥补前面测试过程遗漏的部分。这需要将大量模拟/数字激励不断加到被测单元(uut)上，同时监测同样多数量的模拟/数字响应，并完全控制其执行过程。 功能测试可在产品制造生命周期不同阶段实施，首先是工程开发阶段，在系统生产验证前确认新产品功能；然后在生产中也是必须的，作为整个流程的一部分，通过昂贵的系统测试降低缺陷发现成本(遗漏成本)；最后，在发货付运阶段也是不可缺少的，它可以减少在应用现场维修的费用，保证功能正常而不会被送回来。如果你经常坐飞机，而且也知道现代飞机里装有多少电子设备，那么你一定会感谢这最后工作所作的一切。 如上所述，功能测试是在最终系统测试或集成测试之前，可用于线路板或模块。如今高集成电子设备已将这些概念混淆，线路板和模块又都放在一个可更换模组中。虽然很多测试仪结构类似，但测试程序以及线路板和模块的运送过程却大不相同，而且测试地点也有很大影响，是在应用现场测试维修(前向测试)，还是在维修中心，或送回工厂是完全不同的。 功能测试有多种形式，这些形式在成本、时间、效果和维护性方面各有优缺点，我们将其分为下面四种基本类型，分别分析其特性。 1．模型测试系统 2．测试台 3．专用测试设备(ste) 4．自动测试设备(ate) 模型测试系统 从理论上说检验一个设备(线路板或模块)功能最简单的方法就是把它放在和真的环境一样的模型系统或子系统中，然后看它工作是否正常。如果正常，我们可以有很大把握认为它是好的，如果不正常，技术人员将进行检测希望找出失效的原因以指导维修。但实际上，这种插入上电方式有很多缺点而且很少有效，虽然它有时可作为其它测试方案的补充。 首先，子系统的成本通常比传统测试平台要高，尤其是后者是通用设备可用于多种场合的时候。此外，模型环境下的子系统维护非常复杂、耗时且成本高。集中式维修中心很快就会被不断出现的模型子系统填满，而每个都需要特定的文件和培训、操作指导与维护。同时，仅仅将被测设备插在系统中还不够，还必须执行一系列正确的操作步骤以保证其工作正常，或检查它为什么不能正常工作。这些专门的测试步骤成本和复杂性都非常高，而且很耗时，在操作中还需要熟练的技术人员来执行。最后，即使进行了专门的改造，在系统上进行单元调试也很麻烦且不实际，操作流程控制上的局限性以及缺乏诊断工具很快使这种方法在经济上变得不可接受。 测试台 测试台是一个常规测试环境，包括与被测设备之间的激励/响应接口、专门测试规程规定的测试序列与控制。激励与响应通常由标准电源及实验仪器、专用开关、负载以及终端自定义电子设备(如数字激励)提供。在这里夹具是非常重要的一个部分，可提供到被测设备正确的信号路径和连通。在很多情况下，夹具基本上是针对每个应用而定制的，需要结合手工操作进行设置。测试过程和控制通常手动进行，有时靠pc协助，通过书面的协议或规程进行规定。测试台连接到具体的产品，优点是成本相对较低，设备比较简单，但在应对多种产品时灵活性较差，即使针对某一个产品当需要多个激励/响应时它也不够。测试台通常见于工程部门，因为那里有很多仪器可以很快组合起来，且手头也有相关资料，不用正规步骤。基本来讲，高性能产品测试台并不足以应对生产测试
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