Критическая роль дизайна печатных плат в успешном вцепьном тестировании

31 января 2017 г. Несмотря на развитие конкурирующих тестовых технологий, вцепьное тестирование (ICT) остается одним из эффективных способов тестирования монтажа печатных плат. Постоянная привлекательность ICT исходит из скорости теста, которая обычно всего несколько секунд. Помимо этого, тест точен, и компонентно-уровневое обнаружение ошибок ускоряет процесс диагностики, делая его менее требовательным к навыкам. Этот пост обсуждает важность вцепьного теста в дизайне печатных плат.

Что такое вцепьное тестирование?

ICT требует типа специализированного автоматического тестового оборудования (ATE), которое проводит Анализ производственных дефектов (MDA). Оно проводит индивидуальное тестирование каждого компонента на печатной плате. Также верифицирует такие вещи, как базовые измерения напряжения питания, ориентация диодов и транзисторов, измерения пассивных компонентов (резисторы и конденсаторы). Ищет ошибки в разомкнутых и закоротченных цепях.

Почему дизайн печатной платы важен?

Для проведения ICT нужно инвестировать в тестовую фикстуру «гвоздик» и выделенную тестовую программу, которые вместе стоят более $12 000. Как результат этих высоких нерекуррентных инженерных затрат (NRE), этот метод пригоден для больших объемов и стабильных дизайнов.

Как вы должны проектировать компоновку печатной платы?

Для получения максимальной отдачи от тестовой стратегии, вы должны учитывать следующие пункты при проектировании компоновки монтажа печатных плат:

1. Доступ к тестовым площадкам: Электрические сети с «no connects» (выводами IC, которые не подключены), должны иметь тестовую площадку, спроектированную в печатной плате. Исключение для конвенциональной «сквозной» технологии, где допустимо зондирование на ножке компонента на паяльной стороне сборки. Идеально, диаметр площадки 0,05 дюйма, и площадки должны быть минимум 0,1 дюйма друг от друга и от других компонентов. Это позволяет использовать надежные тестовые иглы. Также площадки должны быть минимум 0,125 дюйма от края печатной платы.
2. Стабильность дизайна: Очень важно убедиться, стабилен ли дизайн перед коммиттом к фикстуре, так как они могут быть довольно дорогими.
3. Зондирование с паяльной стороны: Тестовая площадка идеально должна быть на паяльной стороне печатной платы. Зондирование с обеих сторон возможно. Проводка и дополнительные трансферные зонды делают фикстуру дорогой, если нужно зондирование с верхней стороны.
4. Паяльная сторона: Никаких компонентов не должно быть на паяльной стороне, если это неизбежно.
5. Технологические отверстия (Tooling holes): Всегда помните добавлять технологические отверстия к главной печатной плате. Эти отверстия позволяют технологическим штифтам позиционировать печатную плату в фикстуре. Отверстия 3–4 мм в диаметре, без металлизации. Должны находиться в диагонально противоположных углах, с примерно 5 мм свободного пространства вокруг, чтобы фикстуры не замыкали дорожки или компоненты.
6. Вцепьное тестирование: Системы вцепьного теста часто имеют возможность программирования устройств во время тестового цикла. Это не только удобно, но и помогает драматически увеличить общий цикл. Нужно убедиться, могут ли эти устройства быть предпрограммированы до размещения. Также нужно убедиться, может ли тестер удерживать эти устройства в состоянии сброса после подачи питания.
7. Pull-up (или Pull-down) резисторы: Pull-up или pull-down резисторы должны использоваться на всех сигнальных выводах устройств, вместо прямого подключения к шинам питания. Это позволяет тестовой машине контролировать сигналы. Это главным образом важно для выводов, удерживающих цифровые устройства в сбросе или высокоимпедансном состоянии. Это может не быть обязательным для функционирования продукта, однако очень полезно в тесте при попытке разделить отдельные компоненты в схеме.
8. Оставляйте пространство: Верх фикстуры на печатной плате должен иметь возможность давить вниз. Для этой цели вы должны оставить пространство диаметром минимум 2 мм на печатной плате между компонентами для толкательных стержней. Компоненты должны быть равномерно распределены по площади печатной платы.
9. Батареи: Предпочтительно не рекомендуется устанавливать батареи до после теста. Однако, если они присутствуют, спроектируйте съемную перемычку для их отключения во время ICT.

Требуются усилия для проектирования печатной платы для вцепьного теста. Однако это очень существенно учесть вышеуказанные пункты, чтобы сэкономить затраты в будущем. Причины, объясненные выше, делают ясным, почему дизайн печатной платы необходим для ICT.

Связанный пост блога:

• Вцепьное тестирование и функциональное тестирование — 2 основных типа тестирования печатных плат — Читать далее