Projektowanie pod kątem testowalności DFT dla PCB Podstawy i strategia testowania

Firma Highleap Electronics zajmuje się produkcją i montażem płytek PCB, a podczas naszych prac sprawdzamy ich testowalność. bezpłatna recenzja DFMCel jest prosty: mniej niespodzianek podczas budowy, bardziej przejrzyste wyniki zaliczeń i odrzuceń oraz szybsza dostawa.

---

Podstawy DFT PCB

Projektowanie pod kątem testowalności (DFT) oznacza projektowanie płytki PCB w taki sposób, aby produkcja mogła ją sprawnie weryfikować. To nie jest funkcja „dodatkowa”. Ma ona bezpośredni wpływ na:

• Czas dostawy, ponieważ płytki trudne do przetestowania wymagają więcej ręcznego testowania i dłuższych pętli debugowania
• Ustąpić, ponieważ niemożliwe do przetestowania sieci pozwalają na wydostanie się defektów aż do późniejszych etapów
• Koszt, ponieważ wielokrotne przeróbki i czas poświęcony na prace inżynieryjne szybko przekraczają koszt dodania dostępu do testów
• Spójność, ponieważ przejrzysty dostęp do testów umożliwia powtarzalne testowanie w różnych partiach i fabrykach

Większość usterek montażowych nie jest tajemnicza. Zazwyczaj są to przerwy w obwodzie, zwarcia, błędy lutowania, problemy z polaryzacją, nieprawidłowe wartości lub brakujące części. DFT zapewnia, że ​​fabryka może szybko wykryć i zlokalizować te usterki.

---

Strategia testowania PCBA

Dobra metoda DFT zaczyna się od wyboru realistycznej strategii testowania. Nie potrzebujesz każdej metody. Potrzebujesz odpowiedniej kombinacji, uwzględniającej wolumen, gęstość i ryzyko.

Test w obwodzie ICT

• Najlepszy dla średnie i duże wolumeny, gdzie liczy się szybki czas cyklu i powtarzalność
• Moc: doskonałe pokrycie wad produkcyjnych, gdy istnieje do nich dostęp
• Wymaganie wystarczająca liczba punktów testowych i zwykle osprzęt

Test sondy latającej

• Najlepszy dla prototypy i małe serie, w których zmiany w projekcie są częste
• Moc: brak inwestycji w osprzęt i elastyczność w zakresie rewizji
• Kompromis wolniejszy na płytę niż ICT

JTAG skanowania granic

• Najlepszy dla gęste projekty cyfrowe z urządzeniami obsługującymi JTAG
• Moc: zwiększa zasięg bez konieczności stosowania podkładek sondowych dla każdej sieci
• Ograniczenia nie zastępuje kontroli analogowych ani pełnej weryfikacji funkcjonalnej

Test funkcjonalny

• Najlepszy dla sprawdzenie działania produktu pod napięciem i w rzeczywistych warunkach
• Moc: weryfikuje zamysł projektowy
• Ryzyko można przeoczyć wady montażu, jeśli nie zaplanowano pokrycia

Typowy zestaw testów w warunkach rzeczywistych to Flying Probe plus Functional w przypadku prototypów oraz ICT plus Functional w przypadku produkcji. Jeśli ICT nie jest wykonalne, zaplanowane połączenie selektywnego sondowania, JTAG (jeśli jest dostępny) i testów funkcjonalnych nadal może zapewnić wysoki poziom pewności.

Uzyskaj wycenę PCB i PCBA

---

Projekt punktu testowego PCB

Punkty testowe są cechą DFT o najwyższym zwrocie z inwestycji. Jeśli punkty testowe są łatwo dostępne, testy produkcyjne stają się szybkie i powtarzalne. Jeśli ich brakuje lub są źle rozmieszczone, testy stają się ręczne, wolniejsze i mniej spójne.

Rozmiar i wykończenie punktu testowego

• Latająca sonda zwykle dobrze współpracuje ze specjalnymi padami o średnicy od 0.5 mm do 0.7 mm, w zależności od gęstości i systemu sondy
• Osprzęt ICT zwykle preferują większe, dedykowane pady o średnicy od 0.9 mm do 1.0 mm, aby zapewnić niezawodny kontakt i niższy wskaźnik fałszywych awarii
• Wykończenie powierzchni Powinien być przyjazny dla sondy i stabilny. Unikaj polegania na polach lutowniczych do sondowania, ponieważ może to zwiększyć zmienność. Dedykowane, odsłonięte pola miedziane z odpowiednim wykończeniem są bardziej spójne.

Praktyczne porady Jeśli nie masz pewności, która metoda testowania zostanie użyta, zaprojektuj punkty testowe, które będą przyjazne dla sond latających, a następnie zarezerwuj otwarte obszary, które mogłyby posłużyć do wdrożenia technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT) w przyszłej wersji produkcyjnej.

Odległość i dostęp do punktów testowych

Punkty testowe najczęściej zawodzą, ponieważ sondy nie mogą do nich fizycznie dotrzeć. Typowe zasady dostępu:

• Wykluczenia zachowaj odstęp od wysokich komponentów, osłon, złączy i radiatorów, aby sondy nie kolidowały ze sobą
• Margines krawędzi płyty unikaj umieszczania punktów testowych zbyt blisko obrysu płytki PCB, gdzie elementy mocujące i zaciski mogą kolidować
• Jednostronne sondowanie jeśli to możliwe, zachowaj większość punktów testowych po jednej stronie, aby uprościć konfigurację testu i obniżyć koszty

Jeśli konieczne jest przetestowanie płytki z jednej strony, najpierw zajmij się najważniejszymi siatkami po tej stronie, a następnie umieść siatki drugorzędne tam, gdzie jest na to miejsce.

Które sieci powinny otrzymać punkty testowe

W produkcji rzadko potrzeba punktu testowego w każdej sieci. Potrzebne jest pokrycie sieci, które szybko wykryje wady montażowe i wyizoluje usterki.

• Wszystkie szyny zasilające każda domena napięcia powinna mieć dostępne punkty pomiarowe
• Wiele podstaw stabilny dostęp do gruntu zmniejsza szumy i fałszywe błędy podczas pomiaru
• Dostęp do programowania i debugowania Nagłówki SWD JTAG UART lub programowania zapobiegają zatrzymaniu kompilacji, gdy potrzebne jest oprogramowanie sprzętowe lub konfiguracja
• Zresetuj włączone zegary podstawowe sieci sterujące, które określają, czy deska jest żywa
• Kluczowe węzły analogowe linie odniesienia i punkty sprzężenia zwrotnego, w których można zdefiniować progi zaliczenia lub niezaliczenia
• interfejsy kluczowe piny portów komunikacyjnych służące do testowania funkcjonalności

Zasada wysokiej wydajności Dodaj punkty testowe, w których pomiar może potwierdzić wiele rzeczy naraz, na przykład szynę, która weryfikuje również regulator, sieć czujników i stan obciążenia w dół rzeki.

Jak oznaczać i dokumentować punkty testowe

Nawet idealne punkty testowe tracą na wartości, jeśli trudno je zidentyfikować. Aby uniknąć powolnego debugowania podczas produkcji:

• Nazwij punkty testowe z czytelnymi identyfikatorami, takimi jak TP1 TP2 plus nazwa sieci w dokumentacji
• Dołącz listę punktów testowych w pakiecie montażowym mapowanie TP na nazwę sieci i oczekiwane wartości
• Zapewnij widok zespołu pokazujące lokalizacje w celu szybkiego odniesienia się operatora

Punkty testowe i sygnały dużej prędkości

Sieci o dużej prędkości i ścieżki o kontrolowanej impedancji wymagają szczególnej uwagi. Źle umiejscowiony pad testowy może powodować powstawanie zwarć i pogarszać integralność sygnału.

• Unikaj podkładek testowych na liniach o kontrolowanej impedancji, jeśli to możliwe
• Użyj najmniejszej możliwej podkładki i utrzymuj końcówkę tak krótką, jak to możliwe, jeśli wymagane jest sondowanie
• Preferuj dostęp oparty na łączniku dla niektórych szybkich interfejsów, w których sondowanie nie jest praktyczne

Jeśli musisz zbadać sieć dużej prędkości, udokumentuj metodę pomiaru i dopuszczalne limity, aby test był spójny i nie powodował fałszywych błędów.

Szybka lista kontrolna punktów testowych

• W przypadku sieci krytycznych zamiast stosowania przelotek stosuje się dedykowane pola testowe
• Punkty testowe są dostępne i nie są blokowane przez wysokie części lub osłony
• Punkty zasilania i uziemienia są wystarczające do zapewnienia stabilnego pomiaru
• Dostęp do programowania i debugowania jest uwzględniony
• Dokumentacja jasno mapuje identyfikatory TP na sieci i oczekiwane wartości

Gdy te elementy są na miejscu, testowanie produkcji przebiega szybciej, a awarie są łatwiejsze do zdiagnozowania. To zazwyczaj skraca czas przeróbek i poprawia przewidywalność dostaw.

---

Wytyczne dotyczące projektowania ICT

ICT to często najszybsza metoda testowania produkcji, ale tylko wtedy, gdy płytka PCB ją obsługuje. Jeśli wolumen produkcji rośnie, projektowanie z uwzględnieniem ICT może szybko przynieść korzyści.

• Planowanie dostępu do sondy upewnij się, że krytyczne sieci są osiągalne bez kolizji i że punkty testowe nie są ukryte pod komponentami
• Strategia uziemienia zapewniają wiele punktów sondy uziemiającej, aby obniżyć impedancję i poprawić stabilność pomiaru
• Wsparcie zarządu zaplanuj obszary podparcia mechanicznego, aby nacisk sondy nie powodował zginania płytki PCB i nie powodował przerywanego kontaktu lub uszkodzeń
• Priorytet zasięgu skoncentruj dostęp ICT na zasilaniu, resetowaniu, odniesieniach i węzłach izolujących awarie, zamiast próbować uzyskać dostęp do wszystkiego

Jeśli płytka PCB jest zbyt gęsta, aby zastosować szerokie ICT, strategia hybrydowa może być nadal korzystna dla produkcji. Latająca sonda lub selektywne pokrycie ICT w połączeniu z testami funkcjonalnymi często pozwalają uzyskać dobre rezultaty bez wymuszania nierealistycznego układu.

---

Recenzja DFT w Highleap

Highleap Electronics to fabryka produkująca i montująca płytki PCB. Naszym celem nie jest nauczanie teorii. Naszym celem jest dostarczanie płytek, które szybko i konsekwentnie przechodzą testy. Dlatego w ramach naszych działań weryfikujemy testowalność. bezpłatna recenzja DFM.

Co sprawdzamy przed produkcją

• Dostęp do punktów testowych i wykonalność dla ICT lub sondy latającej
• Gotowość do programowania i debugowania
• Dostęp do łańcucha JTAG i dokumentacja, jeśli ma to zastosowanie
• Dane wejściowe testów funkcjonalnych potrzebne do zdefiniowania kryteriów zaliczenia lub niezaliczenia
• Praktyczne wskazówki dotyczące skrócenia czasu testów i poprawy izolacji

Co wysłać, aby uzyskać najszybszą recenzję

• Pliki wiertnicze Gerber lub ODB plus
• Plik CPL BOM i centroidu
• Szacunkowa objętość prototypu lub produkcji
• Brak ograniczeń dotyczących zastępowania lub zgodności
• Oczekiwania funkcjonalne lub podstawowa lista kontrolna testów, jeśli taką posiadasz

Poproś o bezpłatną analizę DFM i DFT

DFT najłatwiej naprawić przed rozpoczęciem kompilacji. Jeśli zależy Ci na płynniejszym testowaniu i mniejszych opóźnieniach, prześlij nam swoje pliki, a powiemy Ci, co zmienić, a co można pozostawić bez zmian.