Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
PCB-Technologie

PCB-Technologie - Verbesserung der Schaltungsdesignregeln zur Verbesserung der Testbarkeit

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PCB-Technologie - Verbesserung der Schaltungsdesignregeln zur Verbesserung der Testbarkeit

Verbesserung der Schaltungsdesignregeln zur Verbesserung der Testbarkeit

2021-08-18
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Author:IPCB

Mes die kauftinuierlich Verbesserung vauf Miniaturistttttttttttttierung, Kompeinenten und Verkabelung Techneinlogie haben auch gemacht zull Entwicklungen, solcer als hoch integriert Mikro ICs verpackt in BGA Schalen, und die Reduzierung vauf Isolierung Absteind zwischen Leeser zu 0.5mm. Diese sind nur zwei Beispiele. Die Verkabelung Design von elektronisch Kompeinenten hat ein Zunahme Einfluss on ob die Prüfung in die Zukunft Produktion Prozess keinn be getragen raus gut. Hier sind einige wichtig Regeln und praktisch Tipps.


Von Einhaltung mes am bestenimmte Voderschrwennten (DFT-Design für Prüfbarkees), die Zubereesung und Umsetzung Kosten von Produktion Prüfungen kann be stark reduziert. Diese Voderschrwennten haben wurden entwickelt über die Jahre. Von Kurs, wenn neu Produktion Techneinlogien und Komponente Technologien sind angenommen, sie/Sie muss be erweesert und angepalsst entsprechend. Als die Größe von elektronisch Produkte wird kleiner und kleiner, zwei insbesondere spürbar Probleme haben entstunden: one is dalss dodert sind weniger und weniger Schaltung Knichten dalss kann be kontaktiert; die untere is Methoden wie In-Circues-Prüfung. Anwendung is egeschränkt. In Bestellung zu lösen diese Probleme, Entsprechend Maßnahmen kann be eingenommen on die Schaltung Ladut, neu Prüfung Methoden und innovativ Adapter Lösungen kann be angenommen. Die Lösung zu die zweite Problem auch involviert Herstellung die Prüfung System dalss war ursprünglich verwendet als an unabhängig Prozess sich verpflichten zusätzliche Aufgaben. Diese Aufgaben einschließen Programmierung Speicher Komponenten durch Prüfung Systeme oder Umsetzung integriert Komponente SelbstPrüfungs (Built-in Selbst Prüfung, BIST, eingebaut self-Prüfung). Übertragung diese Schritte zu die Prüfung System, insgesamt, it noch erzeugt mehr hinzugefügt Wert. In Bestellung zu implementieren diese Maßnahmen reibungslos, dort muss be Entsprechend Überlegungen in die Produkt Fürschung und Entwicklung Bühne.


1. Wals ist Prüfbarkeit


Die Bedeutung von Prüfbarkeit kann so verstunden werden: Prüfingenieure können mit der einfachsten Methode die Eigenschaften eines bestimmten Bauteils erkennen, um zu sehen, ob es die erwartete Funktion erfüllen kann. Einfach ausgedrückt:


Wie einfach ist die Methode, um zu prüfen, ob das Produkt den technischen Spezifikationen entspricht?

Wie schnell kann ich ein Testprogramm schreiben?

Inwieweit hat sich der Produktfehler als umfassend erwiesen?

Wie einfach ist der Zugang zum Testpunkt?


In Bestellung zu erreichen gut Prüfbarkeit, mechanisch und elektrisch Design Vorschriften muss be in Betracht gezogen. Von Kurs, zu erreichen die best Prüfbarkeit, du Bedarf zu zahlen a bestimmte Preis, aber für die ganze Prozess, it hat a Serie von Leistungen, so it is an wichtig Voraussetzung für die erfolgreich Produktion von die Produkt.


2. Warum eine Prüfungfreundliche Technologie entwickeln


Wenn ein Produkt in der Vergangenheit nicht am vorherigen Prüfpunkt gePrüfunget werden konnte, wurde das Problem einfach an einen Prüfpunkt verschoben. Kann der Produktfehler im ProduktionsPrüfung nicht gefunden werden, wird die Identifizierung und Diagnose des Defekts einfach auf den Funktions- und SystemPrüfung übertragen.


Im Gegenteil, heute versuchen die Menschen, Mängel so früh wie möglich zu findenen. Seine Vorteile sind nicht nur niedrige Kosten, sondern noch wichtiger, die heutigen Produkte sind sehr komplex, und einige Herstellungsfehler werden möglicherweise überhaupt nicht in FunktionsPrüfungen erkannt. Beispielsweise haben einige Komponenten, die mit Svontwsind oder Programmierung vorinstalleeiert werden müssen, ein solches Problem. (Wie Flash-Speicher oder ISPs: In-System programmierbsind Geräte). Die Programmierung dieser Komponenten muss bereits in der Entwicklungsphate geplant werden und auch das TestSystem muss diese Programmierung beherrschen.


Es Kosten einige Geld zu Prüfung freundlich Schaltung Designs, jedoch, it Kosten mehr zu Prüfung schwierig Schaltung Designs. Prüfung sich selbst hat a Kosten, und die Kosten von Prüfung Erhöhungen as die Zahl von Prüfung Niveaus Erhöhungen; von online Prüfung zu funktional Prüfung und system Prüfung, Prüfung Kosten sind bekommen höher und höher. Wenn you überspringen one von die Prüfungs, die Kosten wird be auch größer. Die allgemein Regel is dass die Koeffizient von Zunahme für jede zusätzliche Ebene von Prüfung Kosten is 10 Zeiten. Durch die Prüfungfreundlich Schaltung Design, Fehler kann be gefunden früh, so dass die Geld ausgegeben on die Prüfungfreundlich Schaltung Design kann be schnell kompensiert.


3. Wie wirken sich Dokumente auf die Prüfbarkeit aus


Nur durch die vollständige Nutzung der vollständigen Daten in der Komponentenentwicklung ist es möglich, ein Testprogramm zusammenzustellen, das den Fehler vollständig erkennen kann. In vielen Fällen ist eine enge Zusammenarbeit zwischen der Entwicklungsabteilung und der Testabteilung notwendig. Die Dokumentation hat einen unbestreitbsindn Einfluss auf das Verständnis der Komponentenfunktionen und die Fürmulierung von TeststRategien.


Um die durch mangelnde Dokumentation und mangelndes Verständnis der Bauteilfunktionen verursachten Probleme zu umgehen, können sich Testsystemhersteller auf Svontwsind-Tools verlassen, die auzumatisch Testmusser nach dem Zufallsprinzip generieren oder sich auf Nicht-Vekzur-Vergleiche verlassen. Nicht-Vekzur-Methoden können nur als eine gezählt werden. Eine zweckmäßige Lösung.


Die komplette Dokumentation vor der Prüfung umfasst TeileListee, Schaltungsdaten (hauptsächlich CAD-Daten) und detaillierte Infürmationen zu den Funktionen der Servicekomponenten (wie Datenblätter). Nur wenn alle Infürmationen gemeistert sind, können Testvekzuren kompiliert, Fehlermusser von Bauteilen definiert oder bestimmte Voreinstellungen vorgenommen werden.


Wichtig sind auch bestimmte mechanische Daten, z.B. um zu überprüfen, ob die Bauteile gut verschweißt sind und ob sie positioniert sind. Schließlich müssen für programmierbsind Komponenten, wie Flash-Speicher, PLD, FPGA usw., wenn sie bei der letzten Installation nicht programmiert sind, diese auf dem Prüfsystem programmiert werden, und die jeweiligen Programmierdaten müssen ebenfalls bekannt sein. Die Programmierdaten des Blitzgeräts sollten intakt sein. Wenn der Flash-Chip 16Mbit-Daten enthält, sollte er 16Mbit verwenden können, was Missverständnisse verhindern und Adresskonflikte vermeiden kann. Wenn beispielsweise ein 4Mbit-Speicher verwendet wird, um nur 300Kbit-Daten für eine Komponente bereitzustellen, kann diese Situation auftreten. Natürlich sollten die Daten in einem gängigen Stundardfürmat aufbereitet werden, wie Intelâs Hex oder Mozurolas S Datenstruktur. Die meisten Testsysteme können diese Formate interpretieren, solange sie Flash- oder ISP-Komponenten programmieren können. Viele der oben genannten Infürmationen, von denen viele auch für die Bauteilherstellung notwendig sind. Natürlich sollte klar zwischen Herstellbarkeit und Prüfbarkeit unterschieden werden, denn das ist ein völlig unteres Konzept, das eine undere Prämisse darstellt.


4. Mechanische Kontaktbedingungen mit guter Prüfbarkeit


Werden die grundlegenden Regeln der Mechanik nicht berücksichtigt, können selbst Schaltungen mit sehr guter Testbarkeit in elektrischen Aspekten schwierig zu Prüfungen sein. Viele Fakzuren können die elektrische Prüfbarkeit einschränken. Wenn die Prüfpunkte nicht ausreichen oder zu klein sind, wird es für den AlsondenbettAdapter schwierig sein, jeden Knoten der Schaltung zu erreichen. Wenn der Positionsfehler und der Größenfehler des Testpunkts zu groß sind, tritt das Problem der schlechten Testwiederholbarkeit auf. Bei der Verwendung des Sondenbettadapters sollten Sie eine Reihe von Empfehlungen zur Größe und Positionierung der Spannbohrung und des Prüfpunkts bjedeten.


5. Elektrische Voraussetzungen für beste Prüfbarkeit


Elektrische Voraussetzungen sind für eine gute Prüfbarkeit ebenso wichtig wie mechanische Kontaktbedingungen und beides ist unverzichtbar. Ein Gate-Schaltkreis kann nicht gePrüfunget werden. Der Grund kann sein, dass die Starteingangsstelle nicht über den Prüfpunkt kontaktiert werden kann, oder dass sich die Starteingangsstelle im Paket befindet und nicht von außen zugänglich ist. Im Prinzip sind die beiden Bedingungen beide schlecht. Machen Sie den Test unmöglich. Bei der Auslegung der Schaltung ist zu bjedeten, dass alle Komponenten, die mit dem Online-Prüfverfahren gePrüfunget werden sollen, einen bestimmten Mechanismus aufweisen sollten, damit jede Komponente elektrisch isoliert werden kann. Dieser Mechanismus kann durch Verbot der Eingangsklemme realisiert werden, die die Ausgangsklemme des Bauteils in einem statischen hochohmigen Zustund steuern kann.


Obwohl fast alle Testsysteme den Zustund eines Knotens auf Backtriving-Weise in einen beliebigen Zustund bringen können, ist es besser, eine verbotene Eingabe für den beteiligten Knoten vorzubereiten. Bringen Sie zuerst den Knoten in einen hohen Ohm-Zustund. Dann fügen Sie die entsprechende Ebene "sanft" hinzu.


Ebenso wird der Beatgenerazur immer direkt von der Rückseite des Oszillazurs durch Startleitung, Gate-Schaltung oder Steckbrücke getrennt. Der Starteingang darf nicht direkt an die Schaltung angeschlossen werden, sondern über einen 100-Ohm-Widerstund mit der Schaltung verbunden werden. Jede Komponente sollte einen eigenen Start-, Reset- oder Steuerstift haben. Es muss vermieden werden, dass sich die Start-Eingangsklemmen vieler Komponenten einen Widerstund teilen und mit der Schaltung verbunden sind. Diese Regel gilt auch für ASIC-Komponenten, diese Komponenten sollten ebenfalls einen Pin haben, durch den der Ausgang in einen hohen Ohm-Zustund gebracht werden kann. Wenn das Bauteil bei eingeschalteter Betriebsspannung zurückgesetzt werden kann, ist es für den Tester auch sehr hilfreich, einen Reset einzuleiten. In diesem Fall kann das Bauteil vor der Prüfung einfach in einen vorgeschriebenen Zustund gebracht werden.


Auch die Bleistifte unbenutzter Bauteile sollten zugänglich sein, da Kurzschlüsse, die an diesen Stellen nicht gefunden werden, auch zu Bauteilausfällen führen können. Darüber hinaus werden ungenutzte Gate-Schaltungen häufig zur Designverbesserung in der Zukunft verwendet, und sie können in die Schaltung geändert werden. Daher ist es auch wichtig, dass sie von Anfang an gePrüfunget werden, um die Zuverlässigkeit ihrer Werkstücke sicherzustellen.

ATL

6. Verbesserung der Prüfbarkeit


Vorschläge zur Verbesserung der Prüfbarkeit bei Verwendung von Sondenbettadaptern

Halteloch

Diagonale Konfiguration

Positioniergenauigkeit ist ±0,05mm (±2mil)

Die Durchmessergenauigkeit beträgt ±0,076/-0mm (+3/-0mil)

Die Positioniergenauigkeit relativ zum Prüfpunkt ist ±0.05mm (±2mil)

Der Abstund zum Rand des Bauteils beträgt mindestens 3mm

Kein eindringender Kontakt


Prüfstelle

So quadratisch wie möglich

Der Durchmesser der Prüfstelle beträgt mindestens 0,88mm (35mil)

Die Genauigkeit der Messpunktgröße beträgt ±0.076mm (±3mil)

Die Genauigkeit des Intervalls zwischen Prüfpunkten ist ±0.076mm (±3mil)

Das Testpunktintervall sollte so viel wie möglich 2,5mm betragen

Verzinnt, kann die Stirnfläche direkt geschweißt werden

Mindestens 3mm vom Bauteilrand entfernt

Alle Prüfpunkte sollten sich möglicherweise auf der Rückseite der Steckplatine befinden

Die Prüfpunkte sollten gleichmäßig auf der Steckplatine verteilt sein

Jeder Knoten hat mindestens einen Prüfpunkt (100% Kanal)

Ersatzschaltungen oder ungenutzte Gate-Schaltungen verfügen über Prüfpunkte

Die verschiedenen externen Prüfpunkte des Netzteils sind in verschiedenen Positionen verteilt




Bauteillogo

Logotext in die gleiche Richtung

Modell, Version, Seriennummer und Barcode sind eindeutig gekennzeichnet

Der Name des Bauteils sollte gut sichtbar sein und möglichst direkt neben dem Bauteil markiert sein.


7. Über Flash-Speicher und andere programmierbsind Komponenten


Die Programmierzeit von Flash-Speicher ist manchmal sehr lang (bis zu einer Minute für große Speicher oder Speicherbanken). Daher ist ein Reverse Drive anderer Komponenten zu diesem Zeitpunkt nicht erlaubt, da sonst der Flash-Speicher beschädigt werden kann. Um diese Situation zu vermeiden, müssen alle an die Steuerleitung des Adressbusses angeschlossenen Komponenten in einen hohen Ohm-Zustand versetzt werden. Ebenso muss der Datenbus isoliert platziert werden können, um sicherzustellen, dass der Flash-Speicher leer ist und für den nächsten Schritt programmiert werden kann.


Systeminterne programmierbsind Komponenten (ISP) haben einige Anforderungen, wie Produkte von Unternehmen wie Altera, XilinX und Latuce, sowie andere spezielle Anforderungen. Neben den mechanischen und elektrischen Voraussetzungen für die Prüfbarkeit sollte auch die Möglichkeit der Programmierung und Validierung von Daten gewährleistet sein. Für Altera- und Xilinx-Komponenten wird ein serielles Vekzurformat (Serial Veczur Format SVF) verwendet, das sich in letzter Zeit fast zu einem Industriestandard entwickelt hat. Viele Testsysteme können solche Komponenten programmieren und die Eingangsdaten im seriellen Vektorformat (SVF) verwenden, um den Signalgenerator zu Prüfungen. Diese Komponenten werden über den Grenze-Skann-Schlüssel (Boundary-Skann-Kette JTAG) programmiert und eine Reihe von Datenformaten programmiert. Bei der Erfassung von Programmierdaten ist es wichtig, alle Bauteilketten in der Schaltung zu berücksichtigen und die Daten nicht nur auf die zu programmierenden Komponenten wiederherzustellen.


Der automatische Prüfsignalgenerator berücksichtigt bei der Programmierung die gesamte Bauteilkette und verbindet weitere Komponenten mit dem Vonpass-Modell. Im Gegenteil, Lattice benötigt Daten im JEDEC-Format und wird parallel über die üblichen Ein- und Ausgabeklemmen programmiert. Nach der Programmierung werden die Daten auch zur Überprüfung der Bauteilfunktionen verwendet. Die von der Entwicklungsabteilung zur Verfügung gestellten Daten sollen so einfach wie möglich für die direkte Anwendung des Testsystems sein, oder sie können durch einfache Konvertierung angewendet werden.


8. Was sollte beim Boundary Skann (JTAG) beachtet werden?


Die auf dem feinen Raster komplexer Komponenten basierenden Komponenten bieten Testingenieuren nur wenige zugängliche Prüfpunkte. Es ist noch möglich, die Testbarkeit zu verbessern. Dazu können Boundary Skann und integrierte SelbstPrüfung-Technologie verwendet werden, um die Testfertigungszeit zu verkürzen und den Testeffekt zu verbessern.

Für Entwicklungsingenieure und Testingenieure erhöht eine Teststrategie auf Basis von Boundary Skannnen und integrierter SelbstPrüfung-Technologie definitiv die Kosten. Entwicklungsingenieure müssen Boundary Skann Komponenten (IEEE-1149.1-Standard) in der Schaltung verwenden und versuchen, die entsprechenden spezifischen TestStifte zugänglich zu machen (z.B. Testdateneingang-TDI, Testdatenausgang-TDO, Testtaktfrequenz) -TCK und Testmoduswahl TMS und ggf. Test reset). Der Testingenieur entwickelt ein Boundary Skann Modell (BSDL-Boundary Skann Beschreibung Language) für das Bauteil. Zu diesem Zeitpunkt muss er wissen, welche Boundary Scan Funktionen und Anweisungen die relevanten Komponenten unterstützen. Der Boundary Scan Test kann Kurzschlüsse und vonfene Schaltungen bis auf die Leitungsebene diagnostizieren. Zusätzlich kann, wenn der Entwicklungsingenieur dies angegeben hat, der automatische Test des Bauteils durch den Boundary Scan Befehl "RunBIST" ausgelöst werden. Gerade wenn sich viele ASIC und andere komplexe Komponenten in der Schaltung befinden, gibt es für diese Bauteile kein übliches TestModusll. Durch Boundary Scan Komponenten können die Kosten für die Entwicklung von TestModelllen erheblich reduziert werden.


Der Grad der Zeit- und Kostenreduktion ist für jede Komponente unterschiedlich. Für eine Schaltung mit IC, wenn 100% Entdeckung erforderlich ist, werden etwa 400.000 Testvektoren benötigt. Durch den Boundary Scan kann die Anzahl der Testvektoren bei gleicher Fehlererkennungsrate auf Hunderte reduziert werden. Daher hat das Boundary Scan Verfahren besondere Vorteile unter der Bedingung, dass es kein TestModelll gibt oder die Knoten des Kontaktkreises eingeschränkt sind. Ob Boundary Scan verwendet wird, hängt von den erhöhten Kosten für Entwicklung, Nutzung und Fertigung ab. Boundary Scan muss die Anforderungen der Zeit erfüllen, um Fehler zu finden, Testzeit, Zeit zum Markteintritt und die Kosten des Adapters.