反求工程

什么是反求工程

在电子工业中,反求工程(以下简称“RE”)的概念是通过分析其电路、功能和运行操作来深入学习目标设备及模块的系统设计,以达到重新设计架构产品的目的。

Seica研发的Pilot V8 Next Series系列测试仪是实现自动化反求工程的最佳解决方案。双侧下针达到PCB双侧访问性是对于完全网表重建的一个基本和强制性条件,因为这是探测双面SMD元件连接性的唯一可行办法。垂直的立式架构设计可有效避免电路板的重力产生的多余震动。其易于使用的复杂工程算法大大减少了测试的总量,从而减少了总的反求时间和成本。反求得到的数据可以自动生成测试程序并且可以重建电路板原理图。

 

1. 电路板分析

基于多样化的检查和分析技术,VIVA软件可以在PCBAPCB上运行反求。

反求工程常规可以采用破坏性或非破坏性两种方法。第一种方法将在测试过程中破坏产品,而非破坏性过程在反求分析后保留被测产品的全部功能。SeicaPilot V8 Next Series>测试仪采用非破坏性方法,但必须考虑并解决以下例外情况:

1)芯片与BGA的焊盘位于元件封装下方,因为反求工程必须暴露焊盘。

2)无法下针的特殊元件。

3)具有保护涂层应用的印刷电路板(PCB)。

网表自动学习程序的结果取决于各种测试点位的探针实际可下针性。运用反求工程可以分析以下类型的电路板:

PCB光板:这种情况提供了PCB上所有网络表的完整可靠的学习。此外,对所学数据的检查相对容易且快速。

– 部分贴装电路板:为了提高可下针性并尽量减少后续的手动操作,建议拆下那些阻止接触某些焊盘的部件如BGA等。

– 完全组装的电路板:在这种情况下,PAD的可访问性有限,可能需要使用VIVA软件中提供的专用工具执行手动网络列表学习。 


2. 自动化机器学习:双面板数字化

高清彩色摄像机 Pilot V8飞行探测仪的前后两侧均有配备,用以采集电路板顶部和底部的双面详细数字化图像。Seica集成了手动和自动程序运用内置的AOI系统识别XY位置坐标。自动学习电路板的所有点和元件有四种模式:手动、自动、连接器和元件。这种技术再现了电路板完整的布局,对于数据处理和分析非常有用,无论是运用系统中在线数字化采集(自动学习)还是在远程PC上离线数字化采集

3. 网表学习

第一步是手动识别至少一个GND点。相同的用户可以同时定义VCC点。一旦用户对GND信号进行了分类,飞针测试机上的“网表学习”过程就可以从无源节点测试开始。

 无源节点测试

Seica采用了一种专有的动态阻抗测量方法,称为FNODE无源节点测试,它获得了模拟偶极子的信号特征。这种强有力的测试方法被用来测量未知偶极子的动态阻抗识别用以区分电路板上的所有网络。由此,可以创建适当数量的导通测试。

由于被测板的每个偶极子都是未知的,因此“自动学习”利用金板的光学特性获得了偶极子在较宽频率范围内的行为。当pin2连接到GND时,信号发生器对pin1进行扫频。绿色表示被测网络与地面之间的电压,品红色表示网络的电流信号。典型的输入信号振幅为0.2v,低于P-N跃迁阈值,避免非线性失真,并避免保护(对先关网络进行隔离点处理,从而达到对单个组件进行单独测量)。FNODE测量流入偶极子的电流,在每种情况下,每个网络的振幅和相位由测试程序存储。FNODE是一个纯粹的被动测量程序,被测产品无需上电。


无源节点测试的优点很容易总结:

– 不需要任何CAD数据,无需手动调试。

– 自动学习过程是全自动的,创建了一个比传统连接测试更高的故障覆盖率的全短路测试。此外,在不降低测试覆盖率的情况下,可以避免许多在线测量,该过程使用基于DSP的多功能仪器,将产生的和测量的信号数字化。获取的数据能够几乎同时执行多个高速测试,因为所有测试模型都是“硬件仿真”,大大增加了测试吞吐量。

 导通测试程序

如果两个或多个网络具有相同的电流特征,则下一步是执行导通测试。导通所用程序主要目标是对属于同一网络的测试点位进行区分,该程序为以1000个测试为一组进行优化工作。该程序还能够将连接到低阻抗(如电感器、0欧姆电阻……)的信号作为单独的网络进行检测,当属于双引脚组件时,会运用VIVA软件的图形环境编辑板里进行声明。

 有源节点测试

此时,需要获取数字元件的特性/功能。一旦确定了GND和VCC输入,则UUT通电以执行电源监测程序(PWMON)。可以测量在每个节点(数字元件的输入引脚)上产生逻辑电平0或逻辑电平1所需的电流。这样,被学习的阈值可以识别网络上可能的错误。使用这种方法,一个“Goldern board”不是必要的,但强烈建议配备。

PWMON的优点总结如下:

– 这是一种在通电条件下测试IC的无矢量方法。

– 无需CAD数据即可生成。

它不需要手动操作,因为它是一个完全自动的过程,并且独立UUT初始化条件(当UUT通电时)。

 4. 测试程序创建

一旦完成网络列表学习及部分需要手动学习的网络应用程序,执行的测试得到的数据可用于创建用于维修目的的测试程序,和/或创建用于重建电路板原理图数据。