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Programa de ensayo y diseño de PCB
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Programa de ensayo y diseño de PCB

2022-06-30
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Author:pcb

Con el aumento de la miniaturización, PCB Board También se han logrado grandes avances en la tecnología de componentes y cableado, Por ejemplo, un microcircuito altamente integrado encapsulado en una carcasa bga, La distancia de aislamiento entre los cables se ha reducido a 0.5 mm, Dos ejemplos. El método de diseño del cableado de los componentes electrónicos tiene una influencia cada vez mayor en el éxito de las pruebas en el futuro proceso de producción.. Aquí hay algunas reglas importantes y consejos útiles. By following certain procedures (DFT-Design for Testability, Design for Testability), Puede reducir en gran medida el costo de la preparación e implementación de pruebas de producción. Estos procedimientos se han establecido a lo largo de los años, Por supuesto., Si se introducen nuevas tecnologías de producción y componentes, deben ampliarse y ajustarse en consecuencia.. A medida que la estructura de los productos electrónicos se hace cada vez más pequeña, Hay dos problemas especiales: En primer lugar, cada vez hay menos nodos de circuito accesibles; Otra razón es la limitación de métodos como probar aplicaciones en línea. Para resolver estos problemas, En la disposición del circuito se pueden tomar las medidas correspondientes., Nuevos métodos de prueba y soluciones innovadoras de adaptadores están disponibles. La solución al segundo problema también implica la generación de tareas adicionales para el sistema de prueba utilizado originalmente como un proceso independiente. These tasks include programming memory components through test systems or implementing integrated component self-tests (Built-in Self Test, Bist, built-in self-test). Pasar estos pasos al sistema de prueba, En general, Crear más valor añadido. Para aplicar con éxito estas medidas, Los factores correspondientes deben tenerse en cuenta en la fase de desarrollo de productos.

PCB Board

1. Qué es testabilidad

El significado de la testabilidad se puede entender como que un ingeniero de pruebas puede probar las características de un componente de la manera más simple para ver si cumple con la funcionalidad deseada. En resumen:

¿Qué tan simple es probar que el producto cumple con las especificaciones?

¿A qué velocidad puede escribir un program a de prueba?

¿Qué tan completa es la detección de fallos del producto?

¿Qué tan simple es acceder a un punto de prueba?

Para lograr una buena testabilidad, deben tenerse en cuenta las prácticas de diseño mecánico y eléctrico. Por supuesto, la comprobabilidad es costosa, pero tiene una serie de beneficios para todo el proceso, por lo que es un requisito previo importante para el éxito de la producción.


2. Por qué desarrollar tecnologías amigables con las pruebas

En el pasado, si el producto no podía ser probado en el punto de prueba anterior, el problema sólo sería empujado a un punto de prueba. Si los defectos del producto no pueden detectarse durante las pruebas de producción, sólo es necesario transferir la identificación y el diagnóstico de los defectos a las pruebas funcionales y del sistema. Por el contrario, hoy en día la gente está tratando de detectar defectos lo antes posible, lo que tiene la ventaja no sólo de bajo costo, sino, lo que es más importante, de que los productos de hoy son tan complejos que algunos defectos de fabricación pueden no ser detectados en absoluto en las pruebas funcionales. Por ejemplo, hay un problem a con algunos de los componentes que se van a pre - instalar o programar. (como flash o ISP: dispositivo programable en el sistema). La programación de estos componentes debe planificarse en la fase de desarrollo y el sistema de ensayo debe dominar la programación. El diseño de circuitos fáciles de probar requiere algo de dinero, pero el diseño de circuitos difíciles de probar requiere más dinero. El costo de las pruebas aumenta con el aumento de la serie de pruebas. Desde las pruebas en línea hasta las pruebas funcionales y de sistemas, los costos de las pruebas siguen aumentando. Saltarse una de estas pruebas costará más. La regla general es aumentar el costo de cada prueba en 10 veces. Mediante el diseño de circuitos amigables con la prueba, la detección temprana de fallos se puede hacer para compensar rápidamente el costo del diseño de circuitos amigables con la prueba.


Cómo afecta el archivo a la comprobabilidad

Sólo haciendo pleno uso de los datos completos en el desarrollo de componentes, se puede desarrollar un program a de prueba que pueda detectar completamente fallos. En muchos casos, se necesita una estrecha cooperación entre el desarrollo y las pruebas. La documentación tiene un impacto indiscutible en la comprensión por los ingenieros de pruebas de las capacidades de los componentes y el desarrollo de estrategias de prueba. Para evitar los problemas causados por la falta de documentación y la falta de comprensión de las funciones de los componentes, los fabricantes de sistemas de ensayo pueden confiar en herramientas de software que generan automáticamente patrones de ensayo sobre una base aleatoria, o en métodos no vectoriales que sólo pueden considerarse oportunos. La documentación completa antes de la prueba incluye listas de piezas, datos de diseño de circuitos (principalmente datos CAD) e información detallada sobre las funciones de los componentes de servicio (como hojas de datos). Con toda la información disponible, puede compilar vectores de prueba, definir modos de fallo de componentes o realizar algunos ajustes previos. También son importantes algunos datos mecánicos, como los necesarios para comprobar que las piezas están bien soldadas y alineadas. Para componentes programables como Flash, PLD, FPGA, etc., si no están programados durante la instalación, deben ser programados en el sistema de prueba, y sus datos de programación también deben ser conocidos. Los datos de programación del dispositivo Flash deben ser completos. Si el chip flash contiene datos de 16 Mbit, debe ser capaz de utilizar 16 Mbit, lo que evita malentendidos y conflictos de direcciones. Esto puede ocurrir, por ejemplo, si sólo 300 Kbit de datos se proporcionan a los componentes usando memoria de 4 Mbit. Por supuesto, los datos deben estar preparados para un formato estándar popular, como el Hex de Intel o la estructura de registro s de Motorola. La mayoría de los sistemas de prueba pueden interpretar estos formatos siempre y cuando puedan programar componentes flash o ISP. Muchas de las informaciones mencionadas anteriormente, muchas de las cuales también son necesarias para la fabricación de componentes. Por supuesto, la manufacturabilidad y la testabilidad deben distinguirse claramente, ya que son conceptos completamente diferentes y, por lo tanto, constituyen diferentes premisas.


4. Buenas condiciones de contacto mecánico

Incluso si el circuito tiene una buena propiedad de prueba eléctrica, es difícil probar sin considerar las reglas básicas de la mecánica. Muchos factores limitan la testabilidad eléctrica. Si el punto de prueba no es suficiente o demasiado pequeño, el adaptador de la base de la sonda difícilmente puede llegar a cada nodo del circuito. Si el error de posición y el error de tamaño del punto de ensayo son demasiado grandes, se producirá una mala repetibilidad del ensayo. Cuando utilice adaptadores de cama de sonda, siga una serie de recomendaciones sobre el tamaño y la ubicación de los orificios de bloqueo y los puntos de ensayo.


5. Requisitos eléctricos para la testabilidad

Los requisitos eléctricos y las condiciones de contacto mecánico son igualmente importantes para una buena testabilidad, y ambos son esenciales. No se puede probar el circuito de la puerta. La razón puede ser que el terminal de entrada de arranque no puede ser contactado a través del punto de prueba, o el terminal de entrada de arranque está dentro del paquete y no puede ser contactado desde el exterior. En principio, ninguno de los dos casos es bueno. Hacer imposible la prueba. Al diseñar el circuito, debe tenerse en cuenta que todos los componentes que se sometan a ensayo mediante métodos de ensayo en línea deben tener algún mecanismo para permitir el aislamiento eléctrico de cada componente. Este mecanismo se puede lograr desactivando la entrada, que controla la salida de los componentes en estado estático de alta Ohm. Aunque casi todos los sistemas de prueba pueden revertir el Estado de los nodos a cualquier Estado, los nodos involucrados todavía necesitan estar equipados con una entrada desactivada, primero los nodos en un Estado ohmico alto, luego "ligeramente" a ñadir el nivel correspondiente. Del mismo modo, el generador de latidos siempre se desconecta directamente de la parte posterior del Oscilador a través de un cable de arranque, una puerta o un puente plug - in. La entrada de arranque no debe conectarse directamente al circuito, sino a través de una resistencia de 100 ohmios. Cada componente debe tener su propio pin de arranque, reinicio o control. Debe evitarse que muchas entradas de arranque de componentes compartan una resistencia conectada al circuito. Esta regla también se aplica a los componentes asic, que también deben tener un pin de plomo que lleve la salida a un Estado ohmico alto. El reinicio de arranque del probador también es útil si el componente se puede reiniciar cuando la tensión de funcionamiento está encendida. En este caso, el componente se puede poner simplemente en el Estado especificado antes de la prueba. Los cables de los componentes no utilizados también deben ser accesibles, ya que los cortocircuitos no detectados en estos lugares también pueden causar fallos de los componentes. Además, las puertas no utilizadas se utilizan generalmente para mejoras de diseño más adelante y pueden ser redirigidas al circuito. Por lo tanto, también es importante probarlo desde el principio para asegurar la fiabilidad de su pieza de trabajo.


Sobre Flash y otros componentes programables

El tiempo de programación flash a veces puede ser largo (hasta 1 minuto para una gran memoria o biblioteca de memoria). Por lo tanto, no se permite la conducción inversa de otros componentes en este momento, ya que de lo contrario puede dañar la memoria flash. Para evitar esto, todos los componentes conectados a la línea de control del bus de direcciones deben estar en un Estado ohmico alto. Del mismo modo, el bus de datos debe ser capaz de aislarse para asegurar que la memoria flash se descargue y pueda ser utilizada para la programación posterior. Hay algunos requisitos para los componentes programables en el sistema (ISP) y los productos de altera, Xilinx y lechuga, as í como otros requisitos especiales. Además de los requisitos mecánicos y eléctricos para garantizar la testabilidad, debe garantizarse la posibilidad de programar y validar los datos. Para los componentes altera y Xilinx, se utiliza el formato vectorial Serial (svf), que recientemente se ha convertido en un estándar de la industria. Muchos sistemas de prueba pueden programar estos componentes y los datos de entrada del usuario en formato vectorial Serial (svf) para probar el generador de señales. La programación de estos elementos a través del escaneo de límites kette JTAG también programará el formato de datos serie. Al compilar los datos de programación, es importante tener en cuenta toda la cadena de componentes en el circuito, en lugar de simplemente restaurar los datos a los componentes a programar. Durante la programación, el generador automático de señales de prueba considera toda la cadena de componentes e inserta otros componentes en el modelo de bypass. En su lugar, lattice requiere datos en formato jedec y programación paralela a través de entradas y salidas comunes. Después de la programación, los datos también se utilizan para comprobar la funcionalidad del componente. Los datos proporcionados por el Departamento de desarrollo deben ser lo más fáciles posible de utilizar directamente por el sistema de ensayo o mediante una simple transformación.


7. Asuntos que requieren atención en el escaneo de límites (JTAG)

Los componentes basados en la red fina de componentes complejos proporcionan pocos puntos de prueba accesibles para los ingenieros de pruebas. Todavía es posible mejorar la testabilidad. Se pueden utilizar técnicas de escaneo de límites y autoevaluación integrada para acortar el tiempo de finalización de las pruebas y mejorar los resultados de las pruebas.. Para ingenieros de desarrollo e ingenieros de pruebas, La estrategia de ensayo basada en el escaneo de límites y la tecnología integrada de autocontrol sin duda aumentará el costo. Development engineers must use boundary-scan components (IEEE-1149.1-standard) in the circuit, and try to make the corresponding specific test leads accessible (such as test data input-TDI, Salida de datos de ensayo tdo, Frecuencia del reloj de ensayo - tck, Selección del modo de prueba - TMS y GGF. test reset). The test engineer develops a boundary scan model (BSDL - Boundary Scan Description Language) for the component. En este punto, Debe saber qué capacidades e instrucciones de escaneo de límites soportan los componentes. Las pruebas de barrido de límites pueden diagnosticar cortocircuitos y niveles de plomo abiertos. Además, Si el ingeniero de desarrollo especifica, La prueba automática de un componente se puede activar con el comando de escaneo de límites "runbist". Especialmente cuando hay muchos ASICS y otros componentes complejos en el circuito, Estos componentes no tienen un modelo de prueba común. Mediante el uso de componentes de barrido de límites, El costo de establecer un modelo de prueba puede reducirse considerablemente.. El tiempo y la reducción de costos de cada elemento son diferentes. Para circuitos con IC, Si se requiere un 100% de descubrimiento, Unos 400,Se necesitan miles de vectores de prueba. Mediante el uso de barrido de límites, Con la misma tasa de detección de fallos, el número de vectores de prueba puede reducirse a cientos. Por consiguiente,, El escaneo de límites es especialmente ventajoso cuando no hay modelo de prueba, O cuando los nodos del Circuito de contacto están restringidos. El uso del escaneo de límites depende del aumento de los costos de desarrollo y fabricación. El escaneo de límites debe sopesarse en función del tiempo necesario para encontrar fallas, Tiempo de ensayo, Tiempo de cotización, Coste del adaptador, Y ahorrar tanto como sea posible. En muchos casos, La combinación del método tradicional de ensayo en línea y el método de escaneo de límites es la solución a este problema. PCB Board.