电路板故障检测设备测试案例
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此元件为 20MHz 的石英振荡器. 最准确的测试方式为: 在电 路板通电之后, 利用 MIS 模块中的频率计数器的功能来量测. 若是要检测其振荡的波形是否有问题. 可以利用 MIS 的示波 器功能, 来比对其波形是否工作正常.
此元件为 PCI 通讯介面元件. 因为其为 TQFP 包裝的元件, 在拆解或是量测上都会有困难度. 但我们可以从较简单的部 份来进行量测. 1. 在元件的周边有一些 SMD 的电阻 (10 欧姆), 这些电阻 是用来作为限流之用, 所以, 所连接到 IC 的接脚应是作为 资料通讯之用, 也是有较大的机会会发生问题. 可以利用 AICT 或 AMS 模块的 VI 曲线功能来进行比对.
△ 电路板检测前的过程说明:
△蓝色区域: 一般来说, 若沒有”明显地”元件故障在初步检测时被发现. 那么下一步 就是要进行电源部份的检测. 也可以帮助我们先行解決在下一步进行元件功能测试时, 必须 先确认的电源是否故障的部份.
在我们利用 MIS 模块中的电表功能, 或是利用 ATM 模块中的 Short Locator 功能来检 测二种 5V 电源提供給那些元件进行工作. 红色的区块为 5VA – AGND, 蓝色的区块为 5VD – DGND 的区块. 而黃色的区块的元件是同时使用到二种电源的元件. 由此可知, 此元件应为耦合 元件.
示其量测的电压值及该接脚的状态讯息. 其电路状态的讯息解释 如下: LOW: 在此接脚的电压信号是小于逻辑位准 LOW 的电压定义. HIGH: 在此接脚的电压信号是大于逻辑位准 HIGH 的电压定义. SHV+: 此接脚连接到输入电源的正端. SHV-: 此接脚连接到输入电源的负端 (地端). △ 依照元件的 DATASHEET 中的结构图中, 此元件內含有倍压电 路,以及电源反向电路. 所以在+V 及-V 的接脚上, 会量测到大 于输入电源电压的电压值. 其标准的电压范围为 6V 到 9V 之间, 而此电压会跟 T1OUT 及 T2OUT 的输出信号位准有直接的关系. 因为,此电压信号位准是 RS232 的信号传输位准.
DS26LS31 DS26LS32 DS26LS31
MOCD207
74HCT14 74HCT14 74FCT244
TLP2631
74FCT244
74FCT393 74FCT244
74FCT244
74HCT14 74HCT14
总结此块电路板三个区域的特性, 我们需要用到的模块一共有: - VPS 可调式电源模块 - MIS 多功能仪表模块 - AICT 模拟元件测试模块 (或 AMS VI 曲线扫描模块) - ATM 进阶型数位元件检测模块 在软件的部份, 我们主要是利用 Ultimate 软件设定所有模块的工作模式.
74HCT14 – 此为数位逻辑元件. 內含六组反相 器.
TLP2631 – 此为光耦合器的数位资料缓冲器. 具有逻辑信号能力, 且可工作在二组不同的电 源上. 作为耦离信号的传输.
74HCT244 – 此为数位逻辑元件. 是 8 BIT 的资料滙流元件..
74FCT393 – 此为 4-Bit 的数位计数器.
△ 红色区域:
如图所示上方有一排 JUMPER, 主要是用来选择此电路板的通 讯模式. 共有四个通道, 分別可以选择是进行 RS232, 还是 RS422 模式.目前是四个通道都是设定为 RS232 模式.
此元件为串列式的 EEPROM (93C46), 內部已有固定的程式碼. 应是可以利用一般的读取器读出其中的资料. 故此可以将其 进行资料的比对.
并利用标准测试程序将其过程记录下来. 以方便日后进行比对工作.
△ 电路板检测过程说明: (With BM8500 Module)
将安裝有 Ultimate 软件的电脑, 利用 USB 通讯埠来连接 SYSTEM8 模块. 接下来会说明在检测此电路板上各元件的测试画面, 以及实际量测的情形.
◇ 电路板黃色区块:
此电路板依照不同的功能区块来划分, 可分为三个功能区块: 1. 红色区域: 在电路板的右下角有一个 160PIN 的 TQFP 包裝的 16PCI954 元件. 此为 PCI
介面的专用元件, 并搭配一 20MHz 的石英晶体振荡器, 及串列通讯的 EEPROM. 2. 蓝色区域: 在电路板的中间下方有一个 5V 电源的转换器 (Converter), 此用来区分二种
多电源数字集成电路测试模块 (ATM) - 可提供数位元件功能测试资料库 - 可进行离线/在线功能测试 - 每个模块具有 64 组测试通道, 可
扩充到 2048 组 - 可进行整板测试 - 可编辑数位逻辑时序图
八合一多功能仪表模块 (MIS4) - 具有三通道数位示波器(100MHz) - 具有双通道数位电压表 - 频率计 - 信号产生器 - 电流表 - 电阻表 - 通用 I/O - 辅助电源
SP232AC – 此元件为 RS232 信号驱动元件, 一颗具有 2 组传送及接收的信号通道,所以二 颗元件就剛好有 4 组 RS232 通道.
SP232AC
SP232AC
74FCT244
74FCT244
DS26LS31/32 – 此元件是用来作为 RS422 通讯标准的数位信号元件. MOCD207 – 此五颗元件为光耦合器元件,每一 颗內含有二组光耦合器. 分別工作在不同的二 种 5V 电源.
SP232AC – 位于 U32 及 U33 的位置,以下为利用 ATM 及 VPS 模块所进行的测试方式. Ultimate 软件操作画面
元件內部电路结构
△ 利用 VPS 电源模块来提供测试时所需的电源, 并利用 ATM 模块
中的数位元件测试功能来进行测试. 在测试软件的测试结果中 (如上图), 我们可以在软件中的元件示意图中, 在各接脚旁都有标
输入端电容
输出端电容
在进行量测时, 因为转换器的接脚在背面 (焊接面), 在量测上并不是很方便, 所以可以 直接利用正面 (元件面)上的 SMD 电容的接点来直接量测, 也是可以得到相同的效果.
在正式送电测试之前, 我们必须要先针对此转换器的输入及输出端进行 V-I 曲线测试. 因 为,为了要防止此转换器已产生內部短路, 或是漏电的问题. 而若此时我们直接加上电源时, 有可 能会造成电路板的损坏. 我们可以先利用 AICT 模块中的探棒式的 V-I 曲线功能来进行检测(如图 所示).在下方右图中, 綠色为输入端的 VI 曲线, 而黃色为输出端的 VI 曲线, 因为所连接的负载 不同的关系,所以, 其 VI 曲线的特性也不同. 但基本上并沒有短路的现象. 所以, 可以直接送电 测试.
此元件为 2A 的 SMD 保险丝元件, 当然正常时的状态是应为 短路的现象.
△ 黃色区域: 此区域是作为通讯用的数位 IC 元件的部份. 其中包含了 RS232 通讯的 IC 元件, 信号耦合用的光耦合器, 以及数位逻辑元件等. 因为在这个部份有关之前我们讨论过的二种 5V 电源的问题. 要注意连接到设备的接地线是否与被测元件共地, 要共地才能提供正确的测试结果. 以下为各元件的名程功能及编号
△ 在第一段的测试结果, 我们可以得到 SP232 元件在此电路板上的工作电压, 以及靜态的工作状态. 在输入 +5V 的工作电源之后, 可以在+V 及-V 的接脚量测到 6V 到 9V 之间的信号工作电压, 这也符合元件的規格. 所以, 目前此元件的并无发现异常现象.
△ 在第二段的测试结果中, 我们可以得到 SP232 元件的动态工作情形. 在传送闸的测试中, 输入 TTL 逻辑信 号的变化,会在输出端得到 RS232 信号位准的反相变化, 这一点是符合規格的. 而在接收闸的测试中, 输入 RS232 位准信号的变化, 会在接收闸的输出端得到反相的 TTL 逻辑信号的变化, 这一点也是符合規格. 所以, 目前的 SP232 元件的工作情形是正常的.
ABI Electronics Limited
ABI ELECTRONICS BM8500 Range
电路板故障检测案例分析
华邦电子股份有限公司
△ 前言 -
此份电路板检测报告是针对 华邦电子股份有限公司 所提供的电路板, 结合 ABI Electronics 公司的电路板检测设备 BM8500 所进行的检测诊断结果, 并综合 操作工程师的讲解说明所制成的电路板检测报告, 其內容大约可分为下列几个方 向–
百度文库
△ ABI 设备功能简介 – BM8500 设备 与 Ultimate 软件
BM8500 是由 ABI 所针对电路板检测工作所提供的独特的检测设备, 而 Ultimate 是 用来控制 BM8500 各项功能模块的软件. 而 Ultimate 软件具有可将使用者在检测过程中的 结果记录下来的特殊功能, 并可以制作成标准的测试程序. 可方便日后使用者的检测及比对 工作. 接下的是 BM8500 各功能模块的功能简介:
此电源转换器为 COSEL 的单电源 5V 转换器. 其输出具有 5V/300mA 的输出能力. 其输入可接受的 电压范围为+4V~+9V, 而输出为 5.01V 稳压输出. 但 因为我们目前要直接在电源板上外加电源测试, 所以, 其范围只能在+5V ~ +4V 的范围中. 不然会损坏到其 它的元件. 我们可以利用 VPS 模块中的逻辑电源输 出来进行测试, 利用 MIS 模块的电表功能来同步进 行监测. 主要是输入到电源转换器的电源在+4V~+5V 之间变化时, 其输出是否有明显的变化.
+5V 的电源. 此电路板上有二个+5V 电源, 就是以此转换器来作区隔的. 若此电路板的电源 有发生问题的話, 这个部份会是必要检测的区块. 3. 黃色区域: 在电路板的左侧区域, 也是具有最多元件的区域. 但基本上在此区块的元件都是 数位元件, 或是作为隔离用的驱动元件. 4. 在此电路板的面板上可以知道此为四组 的通讯界面电路板, 而下方的 5VD 及 5VA 为二种 5V 电源的指示灯. 若故障 时知道其电路板的指示灯状态, 也可以 帮助我们在检修时的分析.
ABI –BM8500 电路板检设备的简介电路板的整体分电路板经过设备的检测分析结果 -此电路板所会应用到的功能总 结-ABI 工程师的总结-
此报告主要的目的是用来提供用户对 ABI 产品的了解, 以及如何应用在现有 的电路板及元件检测工作上. ABI 工程师在检测的过程中, 有可能会自行制作特殊 测试治具, 而这个部份不一定会包含在设备的标准配件之中. 若有需要请向该工程 师洽询.
测试
可调式电源模块 (VPS) - 提供逻辑电源输出 5V/3A - 提供正电源输出 24V/1.5A - 提供负电源输出 24V/1.5A - 可配合软件设定输出可程式电源输出控制.
△ 电路板检测前的分析简介
电路板在正式检测前, 最好先分析一下此电路板的功能, 以及该从何处先下手. 这个阶 段可以帮助工程师增加检测的时效, 而且在完成检测之后, 可以与先前的分析进行比对, 可以 增加电路板的检测能力.
利用 VPS 模块中的逻辑电源来作为此转换器的输入电源. 当输入为 4V 时, 此转换器的输 出电压到达标准电位 5.06V. 此时将输入电压提升到 5V 时, 转换器的输出电压还是维持在 5.06V. 依照原厂的出厂規格, 判定此转换器是正常的. 所以, 在接下来的 IC 元件功能测试时, 都可以先 啟动此 5V 转换器作为被测元件的主要电源.
模拟集成电路测试模块 (AICT) - 可提供模拟器件功能测试资料库 - 可进行模拟器件的在线功能测试 - 每个模块具有 24 组模拟测试通道 - 具有 V-I 曲线测试功能 - 具有矩阵式 V-I 曲线测试功能 - 具有 V-T 模式可进行动态测试 - 可针对模拟 IC, 电晶体, 光耦合器等元件进行
元件接脚定义图
在左图中, 是针对 SP232 元件的动态工作方式进行 功能测试. 其內部有二组传送闸, 以及二组接收闸. 因为这工作信号的电压不同, 所以, 我们将其分开进 行测试.如测试结果所示, TxIn 所输入的信号, 在 Txout 会得到这反相的数位逻辑信号.
如测试结果所示, RxIn 所输入的信号, 在 Rxout 会得到这反相的数位逻辑信号.
此元件为 PCI 通讯介面元件. 因为其为 TQFP 包裝的元件, 在拆解或是量测上都会有困难度. 但我们可以从较简单的部 份来进行量测. 1. 在元件的周边有一些 SMD 的电阻 (10 欧姆), 这些电阻 是用来作为限流之用, 所以, 所连接到 IC 的接脚应是作为 资料通讯之用, 也是有较大的机会会发生问题. 可以利用 AICT 或 AMS 模块的 VI 曲线功能来进行比对.
△ 电路板检测前的过程说明:
△蓝色区域: 一般来说, 若沒有”明显地”元件故障在初步检测时被发现. 那么下一步 就是要进行电源部份的检测. 也可以帮助我们先行解決在下一步进行元件功能测试时, 必须 先确认的电源是否故障的部份.
在我们利用 MIS 模块中的电表功能, 或是利用 ATM 模块中的 Short Locator 功能来检 测二种 5V 电源提供給那些元件进行工作. 红色的区块为 5VA – AGND, 蓝色的区块为 5VD – DGND 的区块. 而黃色的区块的元件是同时使用到二种电源的元件. 由此可知, 此元件应为耦合 元件.
示其量测的电压值及该接脚的状态讯息. 其电路状态的讯息解释 如下: LOW: 在此接脚的电压信号是小于逻辑位准 LOW 的电压定义. HIGH: 在此接脚的电压信号是大于逻辑位准 HIGH 的电压定义. SHV+: 此接脚连接到输入电源的正端. SHV-: 此接脚连接到输入电源的负端 (地端). △ 依照元件的 DATASHEET 中的结构图中, 此元件內含有倍压电 路,以及电源反向电路. 所以在+V 及-V 的接脚上, 会量测到大 于输入电源电压的电压值. 其标准的电压范围为 6V 到 9V 之间, 而此电压会跟 T1OUT 及 T2OUT 的输出信号位准有直接的关系. 因为,此电压信号位准是 RS232 的信号传输位准.
DS26LS31 DS26LS32 DS26LS31
MOCD207
74HCT14 74HCT14 74FCT244
TLP2631
74FCT244
74FCT393 74FCT244
74FCT244
74HCT14 74HCT14
总结此块电路板三个区域的特性, 我们需要用到的模块一共有: - VPS 可调式电源模块 - MIS 多功能仪表模块 - AICT 模拟元件测试模块 (或 AMS VI 曲线扫描模块) - ATM 进阶型数位元件检测模块 在软件的部份, 我们主要是利用 Ultimate 软件设定所有模块的工作模式.
74HCT14 – 此为数位逻辑元件. 內含六组反相 器.
TLP2631 – 此为光耦合器的数位资料缓冲器. 具有逻辑信号能力, 且可工作在二组不同的电 源上. 作为耦离信号的传输.
74HCT244 – 此为数位逻辑元件. 是 8 BIT 的资料滙流元件..
74FCT393 – 此为 4-Bit 的数位计数器.
△ 红色区域:
如图所示上方有一排 JUMPER, 主要是用来选择此电路板的通 讯模式. 共有四个通道, 分別可以选择是进行 RS232, 还是 RS422 模式.目前是四个通道都是设定为 RS232 模式.
此元件为串列式的 EEPROM (93C46), 內部已有固定的程式碼. 应是可以利用一般的读取器读出其中的资料. 故此可以将其 进行资料的比对.
并利用标准测试程序将其过程记录下来. 以方便日后进行比对工作.
△ 电路板检测过程说明: (With BM8500 Module)
将安裝有 Ultimate 软件的电脑, 利用 USB 通讯埠来连接 SYSTEM8 模块. 接下来会说明在检测此电路板上各元件的测试画面, 以及实际量测的情形.
◇ 电路板黃色区块:
此电路板依照不同的功能区块来划分, 可分为三个功能区块: 1. 红色区域: 在电路板的右下角有一个 160PIN 的 TQFP 包裝的 16PCI954 元件. 此为 PCI
介面的专用元件, 并搭配一 20MHz 的石英晶体振荡器, 及串列通讯的 EEPROM. 2. 蓝色区域: 在电路板的中间下方有一个 5V 电源的转换器 (Converter), 此用来区分二种
多电源数字集成电路测试模块 (ATM) - 可提供数位元件功能测试资料库 - 可进行离线/在线功能测试 - 每个模块具有 64 组测试通道, 可
扩充到 2048 组 - 可进行整板测试 - 可编辑数位逻辑时序图
八合一多功能仪表模块 (MIS4) - 具有三通道数位示波器(100MHz) - 具有双通道数位电压表 - 频率计 - 信号产生器 - 电流表 - 电阻表 - 通用 I/O - 辅助电源
SP232AC – 此元件为 RS232 信号驱动元件, 一颗具有 2 组传送及接收的信号通道,所以二 颗元件就剛好有 4 组 RS232 通道.
SP232AC
SP232AC
74FCT244
74FCT244
DS26LS31/32 – 此元件是用来作为 RS422 通讯标准的数位信号元件. MOCD207 – 此五颗元件为光耦合器元件,每一 颗內含有二组光耦合器. 分別工作在不同的二 种 5V 电源.
SP232AC – 位于 U32 及 U33 的位置,以下为利用 ATM 及 VPS 模块所进行的测试方式. Ultimate 软件操作画面
元件內部电路结构
△ 利用 VPS 电源模块来提供测试时所需的电源, 并利用 ATM 模块
中的数位元件测试功能来进行测试. 在测试软件的测试结果中 (如上图), 我们可以在软件中的元件示意图中, 在各接脚旁都有标
输入端电容
输出端电容
在进行量测时, 因为转换器的接脚在背面 (焊接面), 在量测上并不是很方便, 所以可以 直接利用正面 (元件面)上的 SMD 电容的接点来直接量测, 也是可以得到相同的效果.
在正式送电测试之前, 我们必须要先针对此转换器的输入及输出端进行 V-I 曲线测试. 因 为,为了要防止此转换器已产生內部短路, 或是漏电的问题. 而若此时我们直接加上电源时, 有可 能会造成电路板的损坏. 我们可以先利用 AICT 模块中的探棒式的 V-I 曲线功能来进行检测(如图 所示).在下方右图中, 綠色为输入端的 VI 曲线, 而黃色为输出端的 VI 曲线, 因为所连接的负载 不同的关系,所以, 其 VI 曲线的特性也不同. 但基本上并沒有短路的现象. 所以, 可以直接送电 测试.
此元件为 2A 的 SMD 保险丝元件, 当然正常时的状态是应为 短路的现象.
△ 黃色区域: 此区域是作为通讯用的数位 IC 元件的部份. 其中包含了 RS232 通讯的 IC 元件, 信号耦合用的光耦合器, 以及数位逻辑元件等. 因为在这个部份有关之前我们讨论过的二种 5V 电源的问题. 要注意连接到设备的接地线是否与被测元件共地, 要共地才能提供正确的测试结果. 以下为各元件的名程功能及编号
△ 在第一段的测试结果, 我们可以得到 SP232 元件在此电路板上的工作电压, 以及靜态的工作状态. 在输入 +5V 的工作电源之后, 可以在+V 及-V 的接脚量测到 6V 到 9V 之间的信号工作电压, 这也符合元件的規格. 所以, 目前此元件的并无发现异常现象.
△ 在第二段的测试结果中, 我们可以得到 SP232 元件的动态工作情形. 在传送闸的测试中, 输入 TTL 逻辑信 号的变化,会在输出端得到 RS232 信号位准的反相变化, 这一点是符合規格的. 而在接收闸的测试中, 输入 RS232 位准信号的变化, 会在接收闸的输出端得到反相的 TTL 逻辑信号的变化, 这一点也是符合規格. 所以, 目前的 SP232 元件的工作情形是正常的.
ABI Electronics Limited
ABI ELECTRONICS BM8500 Range
电路板故障检测案例分析
华邦电子股份有限公司
△ 前言 -
此份电路板检测报告是针对 华邦电子股份有限公司 所提供的电路板, 结合 ABI Electronics 公司的电路板检测设备 BM8500 所进行的检测诊断结果, 并综合 操作工程师的讲解说明所制成的电路板检测报告, 其內容大约可分为下列几个方 向–
百度文库
△ ABI 设备功能简介 – BM8500 设备 与 Ultimate 软件
BM8500 是由 ABI 所针对电路板检测工作所提供的独特的检测设备, 而 Ultimate 是 用来控制 BM8500 各项功能模块的软件. 而 Ultimate 软件具有可将使用者在检测过程中的 结果记录下来的特殊功能, 并可以制作成标准的测试程序. 可方便日后使用者的检测及比对 工作. 接下的是 BM8500 各功能模块的功能简介:
此电源转换器为 COSEL 的单电源 5V 转换器. 其输出具有 5V/300mA 的输出能力. 其输入可接受的 电压范围为+4V~+9V, 而输出为 5.01V 稳压输出. 但 因为我们目前要直接在电源板上外加电源测试, 所以, 其范围只能在+5V ~ +4V 的范围中. 不然会损坏到其 它的元件. 我们可以利用 VPS 模块中的逻辑电源输 出来进行测试, 利用 MIS 模块的电表功能来同步进 行监测. 主要是输入到电源转换器的电源在+4V~+5V 之间变化时, 其输出是否有明显的变化.
+5V 的电源. 此电路板上有二个+5V 电源, 就是以此转换器来作区隔的. 若此电路板的电源 有发生问题的話, 这个部份会是必要检测的区块. 3. 黃色区域: 在电路板的左侧区域, 也是具有最多元件的区域. 但基本上在此区块的元件都是 数位元件, 或是作为隔离用的驱动元件. 4. 在此电路板的面板上可以知道此为四组 的通讯界面电路板, 而下方的 5VD 及 5VA 为二种 5V 电源的指示灯. 若故障 时知道其电路板的指示灯状态, 也可以 帮助我们在检修时的分析.
ABI –BM8500 电路板检设备的简介电路板的整体分电路板经过设备的检测分析结果 -此电路板所会应用到的功能总 结-ABI 工程师的总结-
此报告主要的目的是用来提供用户对 ABI 产品的了解, 以及如何应用在现有 的电路板及元件检测工作上. ABI 工程师在检测的过程中, 有可能会自行制作特殊 测试治具, 而这个部份不一定会包含在设备的标准配件之中. 若有需要请向该工程 师洽询.
测试
可调式电源模块 (VPS) - 提供逻辑电源输出 5V/3A - 提供正电源输出 24V/1.5A - 提供负电源输出 24V/1.5A - 可配合软件设定输出可程式电源输出控制.
△ 电路板检测前的分析简介
电路板在正式检测前, 最好先分析一下此电路板的功能, 以及该从何处先下手. 这个阶 段可以帮助工程师增加检测的时效, 而且在完成检测之后, 可以与先前的分析进行比对, 可以 增加电路板的检测能力.
利用 VPS 模块中的逻辑电源来作为此转换器的输入电源. 当输入为 4V 时, 此转换器的输 出电压到达标准电位 5.06V. 此时将输入电压提升到 5V 时, 转换器的输出电压还是维持在 5.06V. 依照原厂的出厂規格, 判定此转换器是正常的. 所以, 在接下来的 IC 元件功能测试时, 都可以先 啟动此 5V 转换器作为被测元件的主要电源.
模拟集成电路测试模块 (AICT) - 可提供模拟器件功能测试资料库 - 可进行模拟器件的在线功能测试 - 每个模块具有 24 组模拟测试通道 - 具有 V-I 曲线测试功能 - 具有矩阵式 V-I 曲线测试功能 - 具有 V-T 模式可进行动态测试 - 可针对模拟 IC, 电晶体, 光耦合器等元件进行
元件接脚定义图
在左图中, 是针对 SP232 元件的动态工作方式进行 功能测试. 其內部有二组传送闸, 以及二组接收闸. 因为这工作信号的电压不同, 所以, 我们将其分开进 行测试.如测试结果所示, TxIn 所输入的信号, 在 Txout 会得到这反相的数位逻辑信号.
如测试结果所示, RxIn 所输入的信号, 在 Rxout 会得到这反相的数位逻辑信号.