单个网络输出呆滞,是指网络的输出值为固定为1或者固定为O。因此又被称为S—A一1(Stuack—At一1)或S—A一0(Stuack—At—O)。造成这类故障的原因主要有以下2个:
(1)网络发生开路,外界不能给其施加激励,从该网络读取的响应始终为1或者始终为0。具体为1或O取决于电路工艺。
(2)网络跟电源或地短路,造成网络输出始终为1或者始终为O。
发生S—A一1或S—A一0故障的网络,其测试输出为全“l”SRV或全“0”SRV。
短路故障是指一个网络和其他1个或几个网络发生桥接,短路故障所涉及的网络具备相同的输出结果,即在不同的STV激励下,涉及短路的网络SRV相同。短路故障有两种类型:
(1)线“或”短路W—O(Wired—OR—Short):最终的逻辑值为各网络STV的逻辑“或”。数学描述如下,其中B表示涉及短路的网络的集合;
(2)线“与”短路W—A(Wired—AND—Short):最终的逻辑值为各网络STV的逻辑“与”。数学描述如下;
对网络进行测试时,测试时间取决于PTV的数量,测试的诊断能力则受到混淆症候和混迭症候的影响。混迭症候(Abasing Syndrome):当测试矩阵中某个网络的STV或某个短路故障响应相同时,将无法确定这个网络是否包含在该短路故障中,这种现象称为混迭症候。混淆症候(Confolmding Syndrome):当多个独立故障的输出结果相同时,不能确定故障现象究竟是由哪个故障引起,这种现象称为混淆症候。上述的故障模型是目前互连测试研究中常用的故障模型。现把这种模型称为故障模型1。故障模型1把网络作为一个整体来测试,认为网络是发生故障的最小单元。但在实际上网络包括输入点,输出点和连线,这几个环节可能分别发生不同的故障。
通过对电路板生产过程的分析,可以在故障模型1的基础上把网络故障加以细化,从而得出更接近电路板生产实际的互连故障模型。
3 以管脚故障为参考点的互连故障模型(故障模型2)
电路板在生产过程中发生的管脚互连故障可以分为以下几类:
电路板基板导线的故障;
焊接故障:包括元器件管脚与基板之间的焊料缺失;管脚焊点上的焊料桥接;管脚断裂或抬起导致管脚脱离焊点等;
元器件故障:包括电路板上的元器件缺失;在贴片时使用了错误的元器件;元器件安装方向相反等;
随着电路板生产技术的进步,基板的制造过程已经非常成熟,基板上的导线发生故障的可能性很小,工厂在制造过程中的问题大都发生在元器件的组装阶段,即焊接或元器件引起的故障。
前面已经说明,电路板上的元器件是串行连接成边界扫描链的。元器件故障会导致电路板上的边界扫描链中断,因此在测试边界扫描链的完整性时就可以发现并修复元器件的问题。这样在进行管脚互连测试时,元器件故障就已经被排除了,所以互连测试主要是检查元器件管脚的焊接故障,包括以下2个方面:
管脚和电路板导线开路:包括元器件管脚脱离焊点,元器件管脚与基板之间的焊料缺失;
管脚之间短路,即元器件管脚焊点上的焊料桥接。
管脚对应着网络的输入或输出点,把管脚故障作为参考点来定义网络互连故障,可以得出:网络短路就是网络的输入点之间或输出点之间发生短路,而开路就是指网络的输入点或输出点跟网络导线之间断开。
对于单个网络而言,其输入点和输出点可能只有一端发生故障,可能两端同时发生同一类故障,也可能两端各发生不同的故障。因此网络的互连故障可以有更多的类型,现归纳如下:
(1)网络输出呆滞:故障原因包括网络一端开路一端正常;或两端同时开路;如图4所示。网络跟电源或地发生短路也会造成这类故障。这些故障都表现为网络SRV固定为1(S—A一1)或者固定为O(S—A一0)。
(2)网络短路:N(N≥2)个网络之间发生短路,且这些网络本身没有开路故障,如图5所示。这种短路故障可能是W—A短路,也可能是W—O短路,这些短路网络可能一端短路另一端正常,也可能网络两端同时和其他网络短路。
(3)输入短路,输出开路:如图6所示,某个网络输入点跟其他网络短路,同时输出点开路。在这种情况下,该网络的SRV为S—A—O或S—A一1,输入点因为和其他网络短路,会对短路组合的SRV产生影响。
(4)输入开路,输出短路:如图7所示,某个网络输入点开路,同时输出点跟其他网络短路。在这种情况下,该网络的输入值对输出值没有影响,网络的输出值是由短路组合决定的。