Il Contesto. Riassunto

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1 Temento Systems mostra come la tecnologia Jtag Boundary-Scan integrata in un sistema automatico di collaudo possa aumentare la copertura del test di schede complesse altrimenti non collaudabili. Il Contesto Già da parecchio tempo le società ATE hanno costruito tester automatici di alta qualità, veloci e funzionali del tipo a sonde mobili, ad ispezione ottica, a raggi X, di tipo in-circuit e combinazionali. Oggi piu che mai l elettronica tende ad aumentare la densità dei componenti e la velocità dei segnali costringendo i tester per schede elettroniche a trovarsi di fronte ad un collo di bottiglia causato dalla difficoltà ad accedere ai nodi elettrici riducendo, con particolare riferimento ai letti di aghi (BoN), la copertura attualmente stimata del 50% fino ad arrivare solo ad un 10% nel giro di pochissimi anni. Queste difficoltà hanno portato le società ATE ad implementare i loro tester con le funzioni Jtag usando la tecnica Boundary Scan Test per ripristinare quella copertura dei test che nel frattempo era molto diminuita. L omogenea piattaforma di integrazione fra entrambe le tecnologie risulta fondamentale per sfruttare al massimo i benefici del Boundary Scan. Mentre il mercato e gli analisti predicono un futuro di integrazione in simbiosi, Dr.Eschke e Temento Systems dimostrano una efficiente collaborazione OGGI STESSO. Riassunto Temento Systems ha lavorato per lungo tempo congiuntamente con varie società di collaudo per fornire combinazioni flessibili di soluzioni di collaudo disponibili: Boundary scan, Flying probe, ICT o Tester Funzionali. Questo documento mostra come il protocollo di comunicazione software di DiaTem viene usato per essere controllato dall ambiente di sviluppo e produzione dei tester Meteor della Dr.Eschke Elektronik. In questa applicazione le sequenze del Boundary Scan Test sono integrate come semplici comandi di prova nel programma generale di collaudo del tester Meteor, permettendo al tester un controllo completo delle risorse Jtag.

2 Combinazione operativa Il Boundary Scan Test DiaTem della Temento Systems è installato sullo stesso PC che contiene il software Meteor e viene visto come un altra risorsa del tester come illustrato in (fig1) completare il suo test estendendo le sequenze di collaudo che sarebbero irrealizzabili senza la guida Jtag. In questo contesto entrambe le applicazioni software girano su un unico PC e controllano le rispettive interfacce. Il sistema Meteor guida la scheda di Input/Output sul BoN e DiaTem guida il controller Jtag dando accesso a differenti celle del Boundary Scan dei componenti Jtag. La combinazione dei due sistemi consiste quindi solo nella progettazione di un meccanismo di comunicazione tra Meteor e DiaTem. Abilitazione alla comunicazione Fig. 1 Architettura del sistema La DUT (unità sotto prova) è testata da DiaTem soltanto su richiesta di Meteor che per il software agisce come un server. Esso guida il controller Jtag (Jtag I/F) connesso alla DUT tramite quattro aghi. In questo modo il tecnico di collaudo può ottenere dei benefici dal Boundary Scan Test nella globalità del collaudo. Egli può usare DiaTem per effettuare un Boundary Scan Test completo ma anche pilotare la DUT per posizionare gli aghi, inaccessibili al tester ICT, per determinati valori. Poi l ICT può La soluzione per la comunicazione tra i due processi può essere ottenuta con l aiuto dell interfaccia DCOM. DCOM si basa su modelli di componenti oggetto distribuiti e consente ai dispositivi clients e servers di comunicare tramite network delimitati usando il modello di meccanismo standard RPC (Remote Process Call). Nel nostro caso entrambe le applicazioni sono basate sul sistema operativo Windows XP e girano sullo stesso PC. DiaTem lavorerà quindi come un server per il client Meteor e sarà monitorato con l RPC. (vedi Fig.2)

3 Uno sguardo nel programma di test Noi entreremo in un esempio di piano globale mostrando le unità principali della sequenza di collaudo Meteor (Vedi figura 3). Fig. 3 Piano delle sequenze di test Come è mostrato nella figura, il collaudo globale è composto da numerosi moduli di prova: - Presenza della scheda - Contatto con il letto di aghi Fig. 2 Architettura del software - Cortocircuiti prima di dare corrente - Alimentazione della scheda La comunicazione è ottenuta tramite un programma di tests funzionali che richiamano le funzioni DiaTem con i parametri necessari per collegarsi al programma boundary scan. La DLL DiaTem Test Services è l interfaccia C/C avvolgente di DiaTem. Ora che abbiamo verificato come le due applicazioni comunicano tra loro, possiamo dare un sguardo al test plan e alle differenti unità che lo compongono. - Dispositivo di collaudo Jtag via DCOM - Spegnimento alimentazione scheda La connessione DCOM chiama la funzione con un parametro nullo oppure l indirizzo IP della macchina nel caso in cui il collaudo viene eseguito su una rete LAN. Dopo che il progetto si è aperto, viene caricata la libreria SD prima della connessione della sonda e la definizione dei parametri ( Nome dell istanza e il tipo di connettore Jtag)

4 Il modulo di test Temento Devono essere eseguite le operazioni di inizializzazione saltando il modulo di test dello strumento non direttamente collegato col DiaTem. Il modulo Temento è composto da 4 sezioni : Inizializzazionegenerale Inizializzazione Jtag Prove di interconnessione Sequenze del connettore R/W Durante l inizializzazione generale alcune azioni sono eseguite per collegare la relazione logica Jtag alla fixture, reset ad uno stato definito e settaggio alla frequenza di Clock. Dopo questo step, interviene una inizializzazione Jtag per testare l integrità della catena Jtag e controllare che tutto sia correttamente connesso intorno alla circuito logico. Una volta che l integrità della catena Jtag è stata verificata, DiaTem esegue un test di interconnessione su richiesta di Meteor. Questa combinazione include il collaudo convenzionale completo che puo essere fatto con DiaTem su una modalità indipendente : Essendo questo ambiente localizzato, DiaTem puo essere chiamato a scrivere o leggere i valori su limitate celle di scansione. Queste celle principalmente corrispondono ai nodo che non sono fisicamente accessibili per il tester. DiaTem è poi usato per pilotare /rilevare valori e interagire con modelli di collaudo Meteor. Il prossimo passo è l utilizzo di DiaTem per scrivere o leggere i valori nelle celle boundary scan. Queste celle generalmente corrispondono ai nodi non fisicamente accessibili dal tester. DiaTem è indifferentemente usato come valore di drive/sense e per generare un loop con il tester Meteor. Per esempio il valore 55h ( ) viene impostato sul connettore CA1 del tester. Questo vettore di prova attraverso il connettore và al componente Jtag dove esso puo essere variato tramite la catena di scansione e ripreso nel DiaTem. Naturalmente questo semplice accesso puo essere eseguito in modalità bidirezionale e con valori differenti. ( vedi figura 4 ) JTAG components Prova di interconnessione Collaudo cluster : RAM, FLASH. Poi DiaTem restituisce un codice di buon esito o fallimento del test di prova pin che viene visualizzato sul monitor. Quando non si rilevano difetti la risposta è Test OK, altrimenti viene mostrato all utilizzatore un report diagnostico completo a livello di pin. Fig. 4 - Controllo delle connessioni

5 Ciascun connettore di ingresso nel programma di collaudo è infatti composto da varie unità di test come si vede in Figura 5. Fig. 5 Le varie Unità di test Tutte queste unità di test sono usate per scrivere valori differenti da un lato per poi controllarli dall altro lato. Tutto questo richiama uno script dedicato scritto in TCL. Il modulo CA1 è seguito da altri 3 moduli di connettori. Il tecnico di collaudo puo sviluppare in questo modo un set completo di di unità di test usando le risorse Jtag e le prestazioni di di DiaTem aumentando la copertura. Questo è principalmente ottenuto dalla possibilità di testare i terminali delle connessioni e di poter accedere ai nodi Boundary Scan. La programmazione degli FPGA Il prossimo step all interno del modulo DiaTem è la possibilità della programmazione degli FPGA. Infatti gli FPGA hanno all interno una piccola Flash in modo che questo step sia contemporaneamente un configurazione della FPGA ed una programmazione della Flash. Tutto è programmato con speciali istruzioni con registri interni e con l uso di celle Boundary Scan. Questo lavoro è anche monitorato da Diatem attraverso il controllore Jtag. Alla fine un messaggio logico viene archiviato in un file proveniente dal modulo DiaTem : Pass o Fail.

6 L uso del cluster Il prossimo passo nell integrazione tra DiaTem e Meteor sarà quello di usare la tecnica clustering per definire una porzione della scheda che sarà testata da entrambe le tecnologie simultaneamente. Questa tecnica, come mostrato dalla figura 6 permette di collaudare i componenti avendo il tester indirettamente connesso ai componenti Jtag ma che non sarebbero stati accessibili agli aghi del BoN. Fig. 6 Il Cluster test collega il DUT al tester senza letto d aghi La combinazione delle prestazioni del Boundary Scan Test DiaTem con le possibilità del tester Meteor di integrarsi in un unico sistema di collaudo, ha permesso al collaudo un incremento significante della copertura di test grazie anche alla facilità e alla semplicità di programmazione dello script DiaTem TCL. Aggiungere la capacità del Boundary Scan al tester Meteor fu semplice e porto velocemente una extra copertura di collaudo nell ambiente di produzione - Yves Devigne - DiaTem Product Line - Temento Systems - Francia - Dr.Gert Eschke - Meteor ATE Systems - Dr.Eschke Elektronik Germania

7 Distributore per l Italia : ICT In-Circuit testing S.r.l. Strada Padana Superiore, Inzago ( MI ) Sales : ictinfo@ictitalia.eu Website: