CN202916406U - 一种基于边界扫描的焊点检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于集成电路测试领域，提供了一种基于边界扫描的焊点检测系统。该系统将边界扫描与现场可编程门阵列电路相结合，利用边界扫描输入测试数据，利用现场可编程门阵列电路读出测试点数据并分析后，由上位机显示分析结果。由于现场可编程门阵列电路自身的优势，使得本实用新型的系统可以灵活的测试各个焊接点，可以灵活配置和修改各种不同被测载板的测试点，可以大规模、准确的找出各个被测管脚的状态、分析被测管脚是否出现开路，可以根据实际情况进行特定且有针对性的测试，还具有传输速度快，成本低廉，便于采购，而且维护和升级方便的优势。

Description

一种基于边界扫描的焊点检测系统

技术领域

本实用新型属于集成电路测试领域，尤其涉及一种基于边界扫描、可对集成电路的封装载板进行焊点检测的系统。

背景技术

边界扫描是由联合测试行为组织（Joint Test Action Group，JTAG）定义的一种测试标准，该标准包括了边界扫描访问接口（即：JTAG接口）和边界扫描结构标准，主要用于完成对复杂集成电路的扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。

其中，JTAG接口为一串行接口，包括四根固定连接线和一根可选连接线。在四根固定连接线中，经测试数据输入（TDI）引线输入到被测芯片中的数据存储在指令寄存器或数据寄存器中；串行数据从测试数据输出（TDO）引线离开芯片；边界扫描逻辑由测试时钟（TCK）引线上的信号计时，测试模式选择（TMS）引线上的信号用以驱动TAP控制器的状态。测试重置（TRST）引线是可选连接线。

在基于边界扫描对集成电路的封装载板进行焊点检测时，在正常的操作过程中，集成电路执行其预定功能，当为了测试或在线系统编程而激活扫描逻辑时，数据可传到集成电路的封装载板中，并且使用JTAG接口从集成电路的封装载板中读取数据。通过读取的数据来检测集成电路的封装载板的焊接好坏。

上述基于边界扫描的焊点检测方式可实现在线检测，不需载板上有测试点，通过软件即可快速的测试载板上两个芯片的管脚之间连接是否可靠，相对传统的ICT等检测方式，可提高检测效率。然而，上述检测方式无法检测封装载板上芯片管脚是否出现开路，这是由于，在发生开路时，JTAG扫描链自身的数据不被信号影响；此外，上述检测方式仅能测试出呆滞0或者呆滞1的具体引脚，但是无法判断呆滞出现在什么位置，比如出现在其它的芯片连接线上，还是出现在封装载板下的焊点。因而，现有基于边界扫描对集成电路的封装载板进行焊点检测的方式检测精度低、无法检测出具体的测试点的状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于边界扫描的焊点检测系统，旨在解决现有的上述基于边界扫描对集成电路的封装载板进行焊点检测的方式检测精度低，无法检测出具体的测试点的状态的问题。

本实用新型是这样实现的，一种基于边界扫描的焊点检测系统，所述系统包括：

通过边界扫描访问接口连接被测载板的上位机，通过边界扫描访问接口向被测载板输出测试数据以使得被测载板上的被测管脚输出波形信号；

通过探针连接线连接被测载板上的被测管脚的夹具工装，采集并发送所述被测载板上所述被测管脚输出的所述波形信号；

通过串口接口连接所述上位机，并与所述夹具工装电连接的现场可编程门阵列电路，接收并处理所述夹具工装发送的所述波形信号、并根据所述上位机的读取指令将处理后的所述波形信号发送给所述上位机、由所述上位机对接收到的所述波形信号进行分析并显示最终测试结果。

其中，所述上位机可以包括：

显示器；

存储状态控制图的存储器；

连接所述现场可编程门阵列电路的第一串口接口；

连接所述第一串口接口的串口驱动电路；

连接所述被测载板的边界扫描访问接口；

连接所述显示器、所述存储器、所述串口驱动电路和所述边界扫描访问接口的控制器，根据所述状态控制图控制所述边界扫描访问接口向所述被测载板输出测试数据并使得被测载板上的被测管脚输出波形信号、控制所述串口驱动电路以驱动所述第一串口接口输出所述读取指令并接收所述波形信号、对所述波形信号进行分析后控制所述显示器显示最终测试结果。

此时，所述第一串口接口可以是RS232接口。

其中，所述现场可编程门阵列电路可以包括：

连接所述上位机的第二串口接口；

连接所述夹具工装的逻辑采集及分析电路，接收并处理所述夹具工装发送的波形信号；

连接所述第二串口接口的系统控制电路，控制所述第二串口接口接收所述读取指令并发送所述波形信号，所述系统控制电路通过总线连接所述逻辑采集及分析电路。

此时，所述第二串口接口可以是RS232接口。

上述系统中，所述被测载板可以是BGA封装载板。

上述系统中，所述现场可编程门阵列电路可以采用型号为EP2C20F484的芯片。

本实用新型将边界扫描与现场可编程门阵列电路相结合，利用边界扫描输入测试数据，利用现场可编程门阵列电路读出测试点数据并分析后，由上位机显示分析结果。由于现场可编程门阵列电路自身的优势，使得本实用新型的系统可以灵活的测试各个焊接点，可以灵活配置和修改各种不同被测载板的测试点，可以大规模、准确的找出各个被测管脚的状态、分析被测管脚是否出现开路，可以根据实际情况进行特定且有针对性的测试，还具有传输速度快，成本低廉，便于采购，而且维护和升级方便的优势。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于边界扫描的焊点检测系统的结构图；

图2是图1中，上位机和现场可编程门阵列电路的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型将边界扫描与现场可编程门阵列电路相结合，利用边界扫描输入测试数据，利用现场可编程门阵列电路读出测试点数据并分析后，由上位机显示分析结果。

图1示出了本实用新型提供的基于边界扫描的焊点检测系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

本实用新型中，基于边界扫描的焊点检测系统包括：上位机11，上位机11通过边界扫描访问接口（即：JTAG接口）连接被测载板，并通过串口接口连接现场可编程门阵列电路13，用于通过边界扫描访问接口向被测载板输出测试数据、以使得被测载板上的被测管脚输出波形信号；夹具工装12，夹具工装12通过探针连接线连接被测载板上的被测管脚，并与现场可编程门阵列电路13电连接，用于采集被测载板上被测管脚输出的波形信号并将采集到的波形信号发送给现场可编程门阵列电路13；现场可编程门阵列电路13，用于接收并处理夹具工装12发送的波形信号，之后，根据上位机11的读取指令，将处理后的波形信号发送给上位机11。上位机11在接收到到波形信号进行分析，并显示最终测试结果，形成测试报告。

本实用新型中，被测载板优选是指BGA封装载板；现场可编程门阵列电路13优选采用ALTREA公司、型号为EP2C20F484的芯片。

图2示出了图1中，上位机11和现场可编程门阵列电路13的结构。

具体地，上位机11包括：显示器111；存储状态控制图的存储器112；连接现场可编程门阵列电路13的第一串口接口114；连接第一串口接口114的串口驱动电路113；连接被测载板的边界扫描访问接口116；连接显示器111、存储器112、串口驱动电路113和边界扫描访问接口116的控制器115，用于根据存储器112存储的状态控制图，控制边界扫描访问接口116向被测载板输出测试数据并使得被测载板上的被测管脚输出波形信号，还用于控制串口驱动电路113以驱动第一串口接口114输出读取指令并接收波形信号，还用于对波形信号进行分析后，控制显示器111显示最终测试结果。

具体地，现场可编程门阵列电路13包括：连接上位机11的第二串口接口131；连接夹具工装12的逻辑采集及分析电路133，用于接收并处理夹具工装12发送的波形信号；连接第二串口接口131的系统控制电路132，用于控制第二串口接口131接收读取指令并发送波形信号，系统控制电路132通过总线连接逻辑采集及分析电路133。

本实用新型中，第一串口接口114和第二串口接口131优选是RS232接口。

图2所示的系统在工作时，首先根据被测载板的电路原理图和载板上芯片厂商提供的边界扫描文件，通过上位机11配置被测载板上被测管脚的输出和输入状态，以确定探针连接线上的输入与输出。之后，上位机11根据边界扫描协议编写测试所需的状态控制图，并将状态控制图存储在存储器122中。测试开始后，根据状态控制图的控制过程，上位机11控制边界扫描访问接口116向被测载板的被测管脚输出相应测试数据，以使得被测载板上的被测管脚输出波形信号。夹具工装12通过探针连接线采集该波形信号，并将采集的信号输入到现场可编程门阵列电路13的逻辑采集及分析电路133中，由逻辑采集及分析电路133检测被测管脚有无对应的波形信号输出。第一串口接口114和第二串口接口131同一好通信协议后，上位机11通过第一串口接口114来发送读取指令，现场可编程门阵列电路13接到读取指令并执行相应的操作，将处理后的波形信号发送给上位机11。上位机11对波形信号进行逐一分析，显示器111显示最终的测试结果。

本实用新型将边界扫描与现场可编程门阵列电路相结合，利用边界扫描输入测试数据，利用现场可编程门阵列电路读出测试点数据并分析后，由上位机显示分析结果。由于现场可编程门阵列电路自身的优势，使得本实用新型的系统具有如下优点：1、由于现场可编程门阵列电路的I/O接口丰富，双向性配置好，可以灵活的测试各个焊接点；2、由于现场可编程门阵列电路的I/O接口可配置，可以灵活配置和修改各种不同被测载板的测试点；3、由于现场可编程门阵列电路的并行处理的特性，可以大规模、准确的找出各个被测管脚的状态，分析被测管脚是否出现开路；4、由于现场可编程门阵列电路资源丰富，可以根据实际情况进行特定且有针对性的测试；5、现场可编程门阵列电路的资源丰富，传输速度快，成本低廉，便于采购，而且维护和升级方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述系统包括：

通过边界扫描访问接口连接被测载板的上位机，通过边界扫描访问接口向被测载板输出测试数据以使得被测载板上的被测管脚输出波形信号；

通过探针连接线连接被测载板上的被测管脚的夹具工装，采集并发送所述被测载板上所述被测管脚输出的所述波形信号；

通过串口接口连接所述上位机，并与所述夹具工装电连接的现场可编程门阵列电路，接收并处理所述夹具工装发送的所述波形信号、并根据所述上位机的读取指令将处理后的所述波形信号发送给所述上位机、由所述上位机对接收到的所述波形信号进行分析并显示最终测试结果。

2.如权利要求1所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述上位机包括：

显示器；

存储状态控制图的存储器；

连接所述现场可编程门阵列电路的第一串口接口；

连接所述第一串口接口的串口驱动电路；

连接所述被测载板的边界扫描访问接口；

连接所述显示器、所述存储器、所述串口驱动电路和所述边界扫描访问接口的控制器，根据所述状态控制图控制所述边界扫描访问接口向所述被测载板输出测试数据并使得被测载板上的被测管脚输出波形信号、控制所述串口驱动电路以驱动所述第一串口接口输出所述读取指令并接收所述波形信号、对所述波形信号进行分析后控制所述显示器显示最终测试结果。

3.如权利要求2所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述第一串口接口是RS232接口。

4.如权利要求1所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列电路包括：

连接所述上位机的第二串口接口；

连接所述夹具工装的逻辑采集及分析电路，接收并处理所述夹具工装发送的波形信号；

连接所述第二串口接口的系统控制电路，控制所述第二串口接口接收所述读取指令并发送所述波形信号，所述系统控制电路通过总线连接所述逻辑采集及分析电路。

5.如权利要求4所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述第二串口接口是RS232接口。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述被测载板是BGA封装载板。

7.如权利要求1至5任一项所述的基于边界扫描的焊点检测系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列电路采用型号为EP2C20F484的芯片。

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