Lokalisieren defekter Digital-ICs mit In-Circuit Funktionstest

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	Applikationsschrift 111 *Lokalisieren defekter Digital-ICs mit In-Circuit Funktionstest*

Hochentwickelte Software-Bauteilsimulationstechniken in modernen ICT Fehlerdiagnose-systemen ermöglichen rasche und effektive Lokalisierung fehlerhafter Digital-ICs im eingebauten Zustand. Was bedeutet ICT? In-Circuit Funktionstest (ICFT oder ICT) ist eine einfach anzuwendende und sehr effiziente Methode um defekte Digital-ICs zu lokalisieren. Der ICT bietet eine exakte Softwaresimulation eines Bausteins in seiner Schaltungskonfiguration und ermöglicht dem Fehlerdiagnosesystem einen Funktionstest im eingebauten Zustand. Der ICT bietet eine hohe Erfolgsrate auf einer Vielzahl von Digital-ICs. Mit dem ICT kann z.B. einfach geprüft werden, ob sich ein einfaches Logikgatter entsprechend seiner Wahrheitstabelle verhält oder ob ein Zähler oder Schieberegister korrekt auf eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen reagiert. Der ICT ist sehr effizient bei der Fehlersuche im Bereich der Verbindungslogik von Mikroprozessorschaltungen. Der ICT ist jedoch nicht nur auf einfache Logikbausteine beschränkt —man kann z.B. auch prüfen, ob programmierbare Bausteine wie ROMs oder EPROMs richtig programmiert wurden oder ob programmierbare Interfacebausteine korrekt auf Steuerbefehle reagieren. Das ICT Fehlerdiagnosesystem Beim ICT vergleicht das Fehlerdiagnosesystem die logischen Funktionen des Prüflings mit dem entsprechenden „idealen“ Bauteil in der Bauteilbibliothek, einer Datenbank mit Bauteilmodellen. Jedes Bauteilmodell in der Bibliothek besteht aus einer Sequenz von Testmustern die den Baustein initialisieren, die Eingänge stimulieren und die Ausgänge überwacht. Während des Tests wird die logische Funktion des Bauteils (d.h. der Zusammenhang zwischen Eingängen, Clocks, Steuersignalen und Ausgängen) durch das Fehlerdiagnosesystem in Diagrammform angezeigt und mit dem „idealen“ Bauteil in der Datenbank verglichen. Erstellen eines Referenzbausteins Beim Test eines Bausteins im ausgebauten Zustand wird ein Testclip aufgesetzt, die Bausteintype eingegeben und der Test gestartet. Der Baustein wird mit seinem Bibliotheksmodell verglichen. Für Bausteine im eingebauten Zustand bietet das Fehlerdiagnosesystem eine Autokompensation zur Erstellung eines Softwaremodells des ICs unter Berücksichtigung der Beschaltung. Die Beschaltung eines Bausteins bestimmt die logische Funktion des ICs. Betrachten wir den Test eines 74161 Binärzählers. Die Zählerausgänge können mit den Eingängen verbunden sein, um einen Zähler mit verschiedener Basis (z.B. 1:5-Teiler) zu bilden. Das Fehlerdiagnosesystem prüft auf verbundene Pins und erstellt ein Softwaremodell des Zählers für die spezifische Beschaltung. Das Softwaremodell dient dann als Referenzbauteil — ein Modell wie sich ein Gut-Bauteil auf einem Gut-Board verhält. Wenn ein Referenzboard zur Verfügung steht, kann das Fehlerdiagnosesystem die Referenzsignaturen aufnehmen — d.h. wie sich der 74161 auf einem Gut-Board verhält um ein Referenzmodell aufzunehmen. Während der Referenzaufnahme zeichnet das Fehlerdiagnosesystem das Verhalten des Zählers auf einem Gut-Board auf und registriert die Unterschiede zur Standard-Zählerzustandstabelle — die Unterschiede werden gespeichert und in das Referenzbauteilmodell integriert. Dieses Modell wird dann während des Testvorganges auf dem Defektboard als Referenz verwendet. Die Testergebnisse werden meist in Form einer simultanen Darstellung von Referenz und Prüfling mit Verbindungs- und Logikdiagramm gezeigt. Dadurch werden Fehler auf Bausteinen einfach erkennbar.
Kurzschluß zwischen Pin 3 und 4	Das Verbindungsdiagramm Viele Fehler werden durch falsche Verbindungen zwischen IC Pins, Unterbrechungen oder Kurzschlüsse, Schlüsse zu Masse oder Vcc etc. verursacht. Das Fehlerdiagnosesystem zeigt Kurzschlüsse und Unterbrechungen im Verbindungsdiagramm. Im Beispiel oben hat das Fehler-diagnosesystem eine unerwartete Verbindung (d.h. einen Kurzschluss) zwischen Pin 3 und 4 des IC festgestellt.
Auswirkung des Kurzschlusses zw. Pin 3 u. 4	Das Logikdiagramm Das Bild unten zeigt einen Ausschnitt aus dem resultierenden Logikdiagramm. Die Referenz- und Prüflingssignale werden zur einfacheren Unterscheidung zweifarbig gezeigt — in diesem Fall ist die Auswirkung des Kurzschlusses auf das Bauteilverhalten zu sehen. Der Fehler ist sofort feststellbar.
Durch die einzigartige Fähigkeit des ICT, das Verhalten des Bausteins in der Schaltung zu simulieren und Logikfehler graphisch darzustellen, bietet er ein leistungsfähiges Werkzeug zur schnellen Fehlersuche auf Komponentenebene.


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