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CONCEPTION FABRICATION
PERENNISATIONMAINTENANCE
Partie 1 : Test de production Partie 1 : Test de production
Partie 2 : Test en réparationPartie 2 : Test en réparation
Le cycle de vie d’une carte électronique et son test
Partie 1Tester une carte en production, quelles sont les solutions ?
Ligne de fabrication et ses pôles de test
Prévention des Prévention des défautsdéfauts
Détection des défauts
SPIAOI
AOI
AXI
ICT
FCT
JtagLes types de test
AXI, Automatic X-Ray Inspection
Contrôle par RX automatiqueAOI,
Automatic Optical InspectionContrôle optique automatique
SPI Contrôle de dépôt de
pâte à braser
Inspection de Crème 2D/3D
SPI
Surveillance Process
•La crème est-elle correctement déposée?
•Taux de faux défauts très faible.
•Coût de mise en œuvre très faible
•Confiance fonctionnement produit fini faible.
Prévention des défauts
7
3D SPI INSERTION REFLOW OVEN POST REFLOW AOIPASTE PRINTER
SPI : Inspection de crème2D ou 3D
Inspection Vision Avant Four
AOI
Prévention des défauts
Surveillance Process :
•le composant est-il correctement placé ?
•Bonne précision de diagnostic « structurel »
•Taux de faux défauts très faible.
•Coût de mise en œuvre très faible
•Confiance fonctionnement produit fini faible
Détection présence, absence, décalage, rotation de composantsDétection présence, absence, décalage, rotation de composants
AOI avant four :Inspection des composants
Inspection Vision après Four
AOI
Détection des défauts
• Chaque joint de soudure du produit est-t-il correct ?
• Chaque composant est-il correctement placé ?
• Très bonne précision de diagnostic « structurel »
• Accessibilité Visuelle Limitée donc taux de couverture limité
• Taux de faux défauts élevé en cas de test soudure.
• Confiance fonctionnement produit fini faible.
Détection des problèmes de soudure (CC CO) et composantsDétection des problèmes de soudure (CC CO) et composants
Inspection des composantsaprès four AOI
• Chaque joint de soudure du produit est-t-il correct ?
• Très bonne précision de diagnostic
• Accessibilité Visuelle imbattable donc taux de couverture « structurel » inégalé
• Taux de faux défauts faible
• Confiance fonctionnement produit fini faible
Inspection Rayon X Après Four
AXI
Détection des défauts
AXI : Inspection Rayon X automatisée
• Test de confiance « relatif »
• Chaque composant du produit Fonctionne t-il oui ou non ?
• Très bonne précision de diagnostic
• Accès par lit à clous : très rapide – mise en œuvre coûteuse – très bonne couverture de faute électrique (inégalée)
• Accès par sondes Mobiles : Mise en œuvre rapide – temps de test « lent » - bonne couverture de faute « mixte »
Test In Situ
ICT Lit de clous ou Flying probes
Détection des défauts
Le Test In Situ (ICT)Lit à Clous (Bon) ou Sondes Mobiles (FP)
• Test de confiance absolu :
• Le produit Fonctionne t-il ?
• Oui ou non ?
• Mais :
Pas de diagnostic
Produit Fini (coût de réparation)
Mise en œuvre coûteuse (temps de développement, qualification du développeur)
FCT Test
FonctionnelEOL (End Of Line)
Détection des défauts
Test Fonctionnel
Boundary Scan
Jtag
• Intégration aisée des outils JTAG
• Simplification du logiciel et des « autotests » à réaliser par les bureaux d’études
• Possibilité de programmer des composants
• S’affranchir de la complexité de certains composants
• Rapport temps de test / diagnostic très avantageux
• Simplification du process de test en production
• Réduction du nombre d’outillage de test
• Augmentation de la couverture du test fonctionnel
Détection des défauts
Application development• Test• FLASH• PLD
Applicationdata
Production
Stand alone
F-Tester
ICT
FPT
Applicationvalidation
Un outil de test s’intégrant dans plusieurs méthodes de test
TAP2
Digital I/Oscan module
FPGA
uP
PLD
Mémoires , bus & signaux control
Application des tests boundary scan au niveau de la carte
Mémoires Flash
+
Programmation CPLDs, FPGAs
ClustersR
R
SD
SD
F
Cluster Cluster
Connector
TAP1
TAP Connector
Test Infrastructure
Interconnexions
(w/ AutoWrite)
Stratégie de test en réparation
Partie 2Tester une carte pour la réparation, quelles sont les solutions ?
80%
80%
Types de défautsProduction vs Réparation
Profil de cartesProduction vs Réparation
Nombre de cartesProduction vs Réparation
• Une majorité de cartes PASS (Filtre GO/NOGO)
• Pas de temps pour la programmation
• Temps de test Critique
• Couverture optimisée
• Données CAO disponibles
• Testabilité ? Souvent Oui!
• Opérateur « sans qualification »
• Une majorité de cartes FAIL (Localisation de fautes)
• Plus de temps pour la programmation
• Temps de test Non critique
• Couverture étendue
• Données CAO et spécifications de test probablement Non disponibles
• Testabilité? Probablement Non!
• Opérateur expert
Autres considérationsProduction vs Réparation
Qui est concerné par la réparation ?
1. Les fabricants des cartes
2. Les clients finaux (utilisateurs) en atelier de réparation
Prévention des défauts
SPIAOI
AOI
AXI
1- Les fabricants des cartes : Utilisation des moyens de la ligne de production
Détection des défauts
ICT
FCT
Jtag
Re USE
Date
2- Les clients finaux (utilisateurs) en atelier de réparation
Problématique•Maintenir les cartes électroniques ancienne génération, cartes « orphelines »•Maintenir des cartes modernes sans solution de maintenance dans l’industrie•Maintenir des cartes électroniques pour s’affranchir du fabricant
Objectif•Un taux de couverture/diagnostic performant et adapté aux pannes terrains•Un coût de développement adapté à la réparation (nombre élevé de références, faible flux)
Contraintes•Les dossiers, CAO, spécifications, schémas, composants programmables pas toujours disponibles !!!
Testeur monosonde
Testeur Sondes mobilesTesteur In-situ planche à clous
Boundary scan
Testeur fonctionnel
Testeur à clip
« Testeur » manuel
Les solutions possibles?
Carte Type A :Composants etFonctions Analogiques
Carte Type B :Composants etFonctions Numériques/Analogiques
Carte Type C :Composants à forte intégration
Comment les comparer ?
Trois critères pour qualification:a. Temps de programmation et coût interfaceb. Couverture de fautesc. Résolution du diagnostic/localisation
Quatre réponses (Excellent, Bon, Moyen, Mauvais)
EXEMPLE :
Comment les comparer ?
Principes
•Accès par connecteur/clips/sonde
•Adaptations et commutations manuelles
•Solution spécifique par carte
•Tests Sous tension
•Tests Numériques et Analogiques par « stimulation » des parcours entrée/sortie
Solution “Banc Manuel”
Les plus•Efficace sur cartes de type A•Faible coût du banc•Scénario de test adapté•Procédures de test simple
Les moins•Inefficace sur cartes plus complexes•Mise en œuvre lourde et manuelle•Banc spécifique•Procédures à documenter•Diagnostic manuel•Très lent en opérations•Demande un opérateur qualifié
Principes
•Une seule sonde mobile
•Accès sans interface d’un seul côté
•Mesures d’impédance à la masse
•Mesures R,L,C,D
•Tests Hors tension
•Génération par Auto-apprentissage
Architecture “Single probe »
Les plus•Instrument d’analyse•Efficace sur cartes de type A•Faible coût du banc•Utilisation simple•Faible coût de programmation•Auto-apprentissage (pas de CAD ou de schéma nécessaire)
Les moins•Inefficace sur cartes plus complexes•Couverture faible•Interprétation par diagnostic manuel•Très lent en opération•Demande opérateur qualifié
Architecture “Single probe »
Principes
•Accès par Clips et Sondes Manuelles
•Mesures avec Forçage et Garde
•Tests Hors et Sous tension
•Tests CI Numériques et Analogiques
•Génération à partir de bibliothèques
Testeur “à Clips”
Les plus•Efficace sur cartes de type A et B•Faible coût du banc•Tests par bibliothèque•Tests sous tension
Les moins•Efficacité décroissante•Nécessite CAD ou schéma•Limitations des clips•Limitations des bibliothèques•Environnement de test instable•Opérations manuelles•Très lent en opération•Couverture faible et non certifiée•Opérateur expert
Testeur “à Clips”
Principes
•Accès par planche à clous (intrusif)
•Accès d’un seul côté
•Mesures avec Forçage et Garde
•Tests Hors et Sous tension
•Tests CI Numériques et Analogiques
•Génération Automatique à partir de CAD et bibliothèques
Testeur “In-Situ”
Les plus•Bonne couverture de test et certifiée•Génération par bibliothèque•Diagnostic automatique•Vitesse de test•Opérateur non qualifié
Les moins•Coût du testeur•Coût adaptateur par carte•Nécessite la CAD•Limitations des bibliothèques pour cartes complexes•Limitations d’accès planche à clous selon testabilité
Testeur “In-Situ” BoN
Principes
•Accès sans interface
•Accès simple face ou double face
•Accessibilité sur tous les points de la carte (peut s’affranchir de contraintes de testabilité)
•Tests Hors et Sous tension
•Supporte un grand nombre de techniques de test (boite à outils : ICT, optique, thermique, structurel, test par impédance, BoundaryScan étendu, fonctionnel, etc…)
•Génération Très Rapide par CAD
•Génération sans CAD par « Reverse Engineering »
Testeur à sondes mobiles (FP)
X1,Y1
X2,Y2Xn,Yn
IC
R1, 10k
Le REVERSE ENGINEERING ?2 – NETLIST
via
Les plus•Efficace sur tous types de cartes•Faible coût de programmation•Pas d’interface de test•Excellente accessibilité pour le test•CAD ou Reverse Engineering, réponse à la maintenance des cartes « orphelines »•Panoplie d’outils de test hors et sous tension•Diagnostic automatique•Couverture certifiée•Perce les vernis•Opérateur non qualifié
Les moins•Coût du testeur•Limitations I/O numérique en table de vérité•Temps de test
Testeur à sondes mobiles double faces
TEST PAR BOUNDARY SCANPrincipes Teste les interconnexions entre composants, entre composants et
connecteurs Permet de résoudre les problèmes d’accès par des pointes Augmente le taux de couverture Réduit les temps de test Améliore le diagnostic des défauts Permet de faire de la programmation sur carte S’adapte en technique complémentaire sur d’autres équipements de test
?
Power or
OMAP 4030
Power or GND
NAND FLASH
DDR2
?
Les plus•Coût du testeur•Résout les problèmes d’accès•Permet du test fonctionnel composant•Bonne couverture en test structurel•Diagnostic précis en réparation
Les moins•Ne permet pas de faire du test des partie analogiques•Ne se suffit pas à lui seul
TEST PAR BOUNDARY SCAN
Principes
•Accès par connecteurs (voies naturelles)
•Tests Stimuli/Réponse
•Tests Sous tension
•Tests Numériques et Analogiques par activation des parcours entrée/sortie
•Génération Couteuse Manuelle (ou assistée par Simulateur/CAD)
•Couverture très bonne (certifiée)
•Diagnostic avec Sonde Guidée
•Lent en diagnostic
Testeur “Fonctionnel”
Les plus•Excellente couverture•Couverture certifiée (si simulation)•Procédure ‘bon pour vol’
Les moins•Coût du testeur•Coût des programmes de test•Coût adaptateur•Nécessite de disposer CAD, schéma, voire spec de test•Modèles pour la simulation•Perte d’accès pour le diagnostic sonde guidée•Perte d’efficacité des simulateurs•Ingénieur de test expert pour les programmes
Testeur “Fonctionnel”
Testeur
CAD, schéma nécessaires
Bcp de réf
Type board
Tps, Coût Prog
Diagnostic Localisation
Opérateur maintenance
Test carte alimentée
manuel OUI NON A Bon Bon Mauvais Qualifié OUI
B Moyen Moyen Mauvais
C Mauvais Mauvais Mauvais
clip OUI NON A Bon Bon Moyens Qualifié OUI
B Moyen Moyen Mauvais
C Moyen Mauvais Mauvais
Mono sonde
NON (auto apprentissage)
OUI A Bon Bon Moyen Qualifié NON
B Moyen Moyen Mauvais
C Moyen Mauvais Mauvais
In-situ BoN
OUI NON A Excellent Excellent Excellent Non qualifié OUI
B Bon Bon Bon
C Bon Bon Bon
In-situ FP NON (Reverse Engineering)
OUI A Excellent Excellent Excellent Non qualifié OUI
B Bon Bon Bon
C Bon Bon Bon
Boundary Scan
OUI NON A so so so Non qualifié OUI
B Moyen Excellent Excellent
C Moyen Excellent Excellent
FCT OUI NON A Bon Excellent Mauvais Non qualifié OUI
B Moyen Excellent Bon
C Mauvais Excellent Mauvais
Les membres actifs du Comité Test SIMTECqui ont participé à la préparation de cette présentation :
Avant de partir …
N’oubliez pas de remplir le questionnaire de satisfaction
Et vos suggestions pour l’année prochaine !
