Sissejuhatus
PCB-komplekti prototüübi saab õigesti ehitada ja seda on endiselt raske kontrollida.
See on koht, kus paljud projektid kaotavad aega. Juhatus lülitub sisse. Paigutus näeb hea välja. Jooteühendused läbivad visuaalse kontrolli. Seejärel alustab insenerimeeskond testimist ja avastab, et võtmesignaalid on mattunud, testpadjad on liiga väikesed, programmeerimisliidest on raske ligi pääseda või ainus viis tahvli silumiseks on riskantne pingi{4}}külgmine sondeerimine.
Seetõttu tuleks testimisjuurdepääs üle vaadata enne PCB prototüübi kokkupanemist, mitte pärast plaatide saabumist.
Testi juurdepääsu ülevaatus kontrollib, kas kokkupandud plaati saab kontrollida, sondeerida, programmeerida, funktsionaalselt testida, siluda ja ette valmistada hilisemaks IKT või FCT planeerimiseks. See pole ainult testimise probleem. See asub PCB projekteerimise, prototüübi kokkupanemise ja kontrollimise planeerimise vahel.
Töötav prototüüp on kasulik ainult siis, kui meeskond suudab tahvlil toimuvat kontrollida. Kehv katsejuurdepääs muudab prototüübi kinnitamise oletusteks.
Mida tähendab testimisjuurdepääs PCB prototüübi komplektis
Katsejuurdepääs tähendab praktilist võimet jõuda punktideni, neid juhtida ja jälgida, mis on vajalikud kontrollimiseks, mõõtmiseks, programmeerimiseks, rikete eraldamiseks ja funktsionaalseks valideerimiseks.
Tõelise PCBA töö puhul võib testjuurdepääs hõlmata järgmist:
- võtmevõrkude testpadjad
- ligipääsetavad pingerööpad ja maanduspunktid
- programmeerimispäised või padjad
- lähtestamine, kellaaeg, alg{0}}käivitusrežiim ja juurdepääs suhtlusele
- otsige tähtsate signaalide jaoks-sõbralikke asukohti
- katsepunktide ümber piisav sondi kliirens
- juurdepääs bench silumiseks, lendava sondi, IKT, FCT või piiride skannimiseks
- ruumi kinnitustihvtide, kaablite, klambrite või pistikute jaoks
- AOI nähtavus jooteühenduste ja komponentide orientatsiooni jaoks
- Röntgenülevaatuse planeerimine BGA, QFN või peidetud jooteühenduste jaoks, kui vaja
Disain võib CAD-is näida terviklik, kuid pärast kokkupanekut on seda siiski raske testida.
See on eriti levinud siis, kui paigutus on kompaktne, tahvlil on peened-sammuga SMT-komponendid, mõlemad pooled on tihedalt asustatud või mehaaniline ümbris on juba tihe. Ahel võib olla elektriliselt korras, kuid kui meeskond ei suuda turvaliselt ja korduvalt õigete signaalideni jõuda, aeglustub kontrollimine.
PCB prototüübi koostu puhul ei ole katsejuurdepääs ainult tulevase masstootmise jaoks. See tähendab varajastele inseneriküsimustele vastamist ilma tahvlit kahjustamata, sümptomeid ära arvamata või järjekordset paigutuse versiooni ootamata.
Miks tuleks testimisvõimalus enne ehitamist üle vaadata?
Lihtsaim aeg testimisjuurdepääsu parandamiseks on enne PCB valmistamist ja kokkupanemist.
Kui lauad on ehitatud, muutuvad võimalused piiratud. Meeskond saab jootma ajutisi juhtmeid, kraapida jootemaski, analüüsida komponentide tihvte või luua lahenduse. Mõnikord on see esimese inseneriproovi jaoks vastuvõetav. Kuid kui iga oluline mõõtmine nõuab lahendust, ei anna prototüüp puhast tagasisidet.
Siin aitab lihtne reegel:
Kui signaal on silumiseks, programmeerimiseks, kontrollimiseks või aktsepteerimistestiks kasutamiseks piisavalt oluline, peaks meeskond enne prototüübi ehitamise algust küsima, kuidas sellele juurde pääseb.
See ei tähenda, et iga võrk vajab spetsiaalset testimisplaati. Päris lauadel on ruumipiirangud. Kuid peamised toiterööpad, programmeerimisliinid, sidesiinid, lähtestusliinid, juhtsignaalid ja tootespetsiifilised mõõtepunktid tuleks teadlikult üle vaadata.
Oodata prototüübi kontrollimiseni, et avastada halb juurdepääs, tekitab tavaliselt kolm probleemi.
Esiteks muutub katseprotsess aeglasemaks ja vähem korratavaks.
Teiseks on ebaõnnestumisi raskem eraldada.
Kolmandaks võib tiim ekslikult pidada test{0}}juurdepääsuprobleemi disaini-, kooste-, komponendi- või püsivaraprobleemiks.
See on koht, kus prototüübi ehitamine kaotab aega.
Kus tavaliselt kuvatakse halb juurdepääs testile
Testi juurdepääsuprobleemid annavad endast Gerberi ülevaates harva teada. Tavaliselt ilmuvad need välja hiljem, kui esimene kokkupandud tahvel on pingil ja kellelgi on vaja kiiresti signaal leida.
Toitetorusid on raske mõõta
Prototüübi kontrollimine algab sageli võimsusega.
Kui põhisisendile, reguleeritud rööbastele, maanduse referentsile, lubamisviigudele või praegustele-sensusõlmedele on raske juurde pääseda, võib isegi tavapärane-kasutamine muutuda kohmakaks. Insener võib teada, mida kontrollida, kuid tahvel ei paku selle kontrollimiseks turvalist kohta.
Tahvel, mis vajab avamise ajal korduvat sondeerimist väikestel IC-tihvtidel,-ei ole testimis-sõbralik. See võib siiski töötada, kuid suureneb libisemise, tihvtide lühistamise või osade kahjustamise oht.
Programmeerimis- ja silumisliidesed pole praktilised
Prototüüp võib vajada püsivara laadimist, juurdepääsu alglaadurile, kalibreerimist või silumist.
Kui programmeerimispadjad on liiga väikesed, lähedalasuvate osadega kaetud, varje alla pandud või tulevase korpuse funktsiooni tõttu blokeeritud, ei pruugi probleem ilmneda enne, kui plaat on juba ehitatud.
See on levinud mittevastavus paigutusotsuste ja tegeliku prototüübi käsitlemise vahel. Paigutus säästab ruumi, kuid püsivara meeskond kaotab juurdepääsu.
Olulised signaalid on maetud
Mõned signaalid muutuvad oluliseks alles siis, kui midagi läheb valesti.
Kell, lähtestamine, side, andur, mootori juhtimine, LED-ajam, akuhaldus, raadiosageduse lubamine, relee juhtimine ja ohutus{0}}seotud signaalid ei pruugi vajada pidevat mõõtmist. Kui aga prototüüp ebaõnnestub, on need võrguinsenerid sageli esimesed, mida kontrollida tahavad.
Kui need signaalid pole ligipääsetavad, aeglustub rikke eraldamine. Meeskond võib kulutada tunde arutledes selle üle, kas probleem on püsivara, PCB kokkupanemise, komponentide hankimise, jootmise või disainiloogikas.
Testpadjad on olemas, kuid neid ei saa kasutada
Padja ei ole kasulik ainult sellepärast, et see on olemas.
See võib olla kõrgele komponendile liiga lähedal. See võib olla pistiku all. See võib istuda ettenähtud kinnitusvahendi jaoks valel küljel. See võib usaldusväärseks sondeerimiseks olla liiga väike. Sellel võib puududa ümbritsev kliirens. Selle võib asetada kohtadesse, kus sond ei saa maanduda ilma teist võrku puudutamata.
Seetõttu peaks testjuurdepääsu ülevaatus vaatama kokkupandud{0}}plaadi seisundit, mitte ainult skeemi.
Juurdepääs testimiseks ei ole kõigi testimismeetodite puhul sama
Üks põhjus, miks ostjad testimisjuurdepääsu tähelepanuta jätavad, on see, et sõna "testimine" kõlab ühe tegevusena.
Ei ole.
Erinevad kinnitusmeetodid vajavad erinevat tüüpi juurdepääsu.
Bench silumise juurdepääs
Bench silumine on varajastes prototüüpides tavaline. Insenerid võivad kasutada multimeetrit, ostsilloskoopi, loogikaanalüsaatorit, vooluandurit või programmeerimistööriista.
Selles etapis peaksid katsepunktid toetama ohutuid ja korratavaid mõõtmisi. Hea juurdepääs ei pea olema täiuslik, kuid see peaks võimaluse korral vähendama riskantset kontrollimist peente{1}}nööpnõeltega.
PCB prototüübi varase kokkupanemise jaoks on see sageli kõige kiirem katse{0}}juurdepääsuvajadus.
Juurdepääs lendavale sondile
Lendava sondi testimine võib olla kasulik prototüüpide ja väikese -mahuga PCB-de koostamisel, kuna see ei nõua spetsiaalset-naelakinnitust-. Kuid see vajab endiselt juurdepääsetavaid sondi asukohti, piisavalt vahemaad, kasutatavaid CAD-andmeid, selget võrguteavet ja kokkulepitud testi sihtmärke.
Kui paigutus jätab liiga vähe juurdepääsetavaid sõlme, võib lendava sondi leviala olla piiratud.
IKT juurdepääs
IKT sõltub suuremal määral planeeritud testjuurdepääsust. Naelte-sängi-kinnitus nõuab sondi kontaktpunkte, tööriistade joondamist, plaadi tuge ja piisavat vaba ruumi usaldusväärseks kontaktiks.
Kui tahvel on projekteeritud ilma IKT-juurdepääsu silmas pidades, võib IKT hilisem lisamine olla kulukas või ebapraktiline. See ei tähenda, et iga prototüüp vajab IKT-d. Kui aga eeldatakse, et toode liigub suurema-mahuga järgmisse või kontrollitavamasse tootmisse, tuleks enne esimese paigutuse lukustamist arutada IKT-juurdepääsu.
FCT juurdepääs
FCT kontrollib tavaliselt süsteemi{0}}taseme käitumist: sisselülitamist, sidet, püsivara vastust, nuppe, kuvasid, andureid, mootoreid, releed, LED-e või muid tootespetsiifilisi funktsioone.
FCT ei pruugi nõuda juurdepääsu igale võrgule, kuid see nõuab sageli stabiilseid ühenduspunkte, programmeerimisjuurdepääsu, koormuse simulatsiooni, juurdepääsu pistikutele ja kinnituste planeerimist.
Prototüüp, mida ainult üks projekteerimisinsener saab pingi{0}}kõrvalnippe kasutades testida, ei ole korratavaks FCT-ks valmis.
Juurdepääs AOI ja röntgeni{0}}inspektsioonile
AOI ei vaja elektrilist juurdepääsu, kuid vajab nähtavust.
Jooteühendused, polaarsusmärgid, peened{0}}sammjuhtmed ja komponentide suund peaksid olema võimaluse korral kontrollimiseks piisavalt nähtavad. Kui kriitiline ala on peidetud mehaaniliste osade, kõrgete komponentide või halva paigutuse nähtavusega, ei pruugi AOI pakkuda ostjale ootuspärast kindlustunnet.
Röntgenkontroll on jällegi erinev. Seda kasutatakse sageli BGA, QFN ja muude peidetud jooteühenduste jaoks. Paigutus ei anna röntgeni-proovipunkti, kuid paketi valik, komponentide tihedus, varjestus ja kontrolli ootused võivad mõjutada röntgenülevaatuse kasulikkust.
Seetõttu tuleks katse- ja kontrollijuurdepääsu üle vaadata koos, mitte käsitleda üksteisest lahutatud teemadena.
Testjuurdepääs peaks hõlmama tahvli juhitavust
Füüsiline juurdepääs on vaid osa loost.
Tahvel peab olema ka testimise ajal juhitav. Lihtsamalt öeldes vajab testimismeeskond viisi, kuidas tahvel teadaolevasse olekusse viia.
See võib tähendada:
konkreetsete rööbaste ohutuks toiteks
lähtestamise juhtimine
alglaadimisrežiimi{0}}nööpnõeladele juurdepääsemine
valvekoera käitumise keelamine või kontrollimine
kella saadavuse kinnitamine
vooluringi sektsioonide isoleerimine
sideliinide stabiilsesse olekusse viimine
kontrollimatute väljundite vältimine testi ajal
Katsepunkt jõurelsil aitab, aga see ei lahenda kõike, kui plaati ei saa ettearvatavalt toita ega juhtida.
See on kõige olulisem, kui prototüüp sisaldab mitut toitedomeeni, programmeeritavaid seadmeid, andureid, mootoreid, releed, juhtmeta mooduleid või ohutusega{0}}seotud juhtelemente. Ilma juhitavuseta võib meeskonnal olla juurdepääs signaalidele, kuid tal on siiski raskusi stabiilse testi läbiviimisega.
Testjuurdepääs peaks olema DFM-i ja DFT-ülevaatuse osa
DFM-i ülevaates küsitakse, kas plaati saab usaldusväärselt toota.
DFT ehk Design for Testability küsib, kas tahvlit saab tõhusalt testida ja kontrollida.
EMS-i tegelikus töös on need kaks ühendatud. Tahvel, mida on lihtne kokku panna, kuid mida on raske testida, võib projekti siiski edasi lükata. Tahvel, mis läbib AOI kontrolli, kuid ei suuda funktsionaalset kontrollimist toetada, ei pruugi siiski vastata ostja tehnilistele küsimustele.
PCB prototüübi koostu puhul tuleks katsejuurdepääs üle vaadata koos:
- komponentide vahekaugus
- fiduaalid ja tööriistaaugud
- šablooni ja jootepasta kaalutlused
- paketi valik
- pistiku paigutus
- tahvli kontuur ja paneel
- polaarsuse märgid
- programmeerimismeetod
- katsepunkti asukoht
- kontrolli meetod
- armatuuri või sondi juurdepääs
- katsepunktide sildid ja dokumentatsioon
See on koht, kus ostjad loovad mõnikord oma viivituse. Nad kiidavad heaks kompaktse paigutuse, kuna see näeb puhas välja, kuid keegi ei kontrolli, kas testimisinsener jõuab oluliste signaalideni.
Mõned hästi{0}}asendatud testpadjad võivad säästa rohkem aega kui kiirem kokkupanek.
Mida ostjad peaksid enne PCB prototüübi kokkupanekut kontrollima
Enne PCB prototüübi failide avaldamist peaksid ostjad kontrollima juurdepääsu testidele, pidades silmas nii projekteerimist kui ka tootmist.
1. Tehke kindlaks signaalid, mida tuleb mõõta
Mitte iga võrk ei vaja testplokki.
Alustage signaalidest, mis on{0}}toomise ja tõrke eraldamise ajal kõige olulisemad.
- sisendvõimsus
- maapealsed viited
- peamised pingerööpad
- tihvtide lubamine
- lähtestada read
- kella signaalid
- programmeerimisliinid
- sideliidesed
- anduri väljundid
- mootori või ventilaatori juhtimissignaalid
- LED või ekraani juhtliinid
- aku laadimis- ja kaitsesignaalid
- toote-spetsiifilised kriitilised sõlmed
Küsimus ei ole "Kas iga signaali saab testida?"
Parem küsimus on: "Kui see funktsioon ei tööta, kas saame jõuda signaalideni, mis on vajalikud põhjuse mõistmiseks?"
2. Kinnitage programmeerimine ja püsivara juurdepääs
Püsivarale juurdepääsu käsitletakse sageli ilmselgelt kuni esimeste tahvlite saabumiseni.
Enne kokkupanekut kontrollige, kuidas püsivara laaditakse ja kontrollitakse. Kas tahvel kasutab päist, pogo{1}}pin-padjakesi, servapistikut, USB-liidest, UART-i, SWD-d, JTAG-i või muud meetodit? Kas juurdepääs on pärast kokkupanekut veel kasutatav? Kas selle blokeerivad kõrged komponendid, kilbid, kaablid või tulevased korpuse funktsioonid?
Kui iga prototüübi jaoks on vaja püsivara laadida, ei tohiks programmeerimine sõltuda haprast lahendusest.
3. Vaadake üle sondi kliirens katsepunktide ümber
Katsepunkti ümber on vaja piisavalt ruumi.
Kontrollige lähedalasuvate komponentide kõrgust, pistiku asendit, varjestust, mehaanilisi piiranguid, jootemaski ja vahekaugust külgnevate võrkude vahel. Kui sond saab patja puudutada ainult ebaturvalise nurga all, on juurdepääs nõrk.
See on eriti oluline kompaktsete olmeelektroonika PCBA, tööstuslike juhtplaatide ja tiheda -tehnoloogiaga PCB koostu puhul, kus ruumi on vähe.
4. Otsustage, millist testimismeetodit prototüüp peaks toetama
Prototüüp ei vaja alati IKT-d.
Kuid meeskond peaks siiski otsustama kavandatud kontrollimeetodi enne kokkupanekut. Kas tahvlit kontrollitakse käsitsi stenditesti, lendava sondi, AOI, röntgenülevaatuse, programmeerimise pluss FCT või lihtsa kohandatud kinnitusega?
Erinevad vastused viivad erinevate paigutusotsusteni.
Kui ostja ootab tulevast IKT-l või fixture{0}}põhist FCT-d, on parem reserveerida juurdepääs varakult kui hiljem ümber kujundada.
5. Dokumenteerige katsepunktide kaart ja eeldatavad mõõtmised
Isegi kui katsepunktid on olemas, peab testimeeskond ikkagi teadma, mida iga punkt tähendab.
Kasulik testimisjuurdepääsupakett võib sisaldada testpunktide nimesid, võrgunimesid, asukohti, plaadi külge, eeldatavat pinget või signaali seisundit, programmeerimismeetodit ja kõiki märkusi järjestuse või käsitsemise kohta.
See ei pea olema iga prototüübi jaoks raske dokument. Kuid kui testimismeeskond peab avamise ajal-katsepunkte paigutusest ümber kujundama, läheb{2}}aeg juba kaotsi.
6. Joondage katsejuurdepääs järgmise etapiga
Prototüübi testimisjuurdepääs ei tohiks teenindada ainult esimest proovi.
See peaks toetama ka seda, mida ostja ootab enne katseehitust või väikesemahulist{0}}tootmist õppida. Kui on tõenäoline, et prototüüp läheb katsekatsetusse, peaks test-juurdepääsuplaan arvestama korratavust, seadmete planeerimist ja andmete kogumist.
Kasulik on katsepunkt, mis aitab ühel inseneril prototüüpi siluda.
Test{0}}juurdepääsuplaan, mis aitab EMS-i partneril luua korratavat testimisprotsessi, on parem.
Praktilise testi juurdepääsu ülevaatuse kontroll-loend
See ei ole paberimajandus. Just lühike ülevaade takistab esimesel silumisseansil muutumast äraarvamismänguks.
Enne PCB prototüübi kokkupaneku failide esitamist võivad ostjad esitada järgmised küsimused:
- Kas võtmejõuliistudele ja maanduspunktidele on lihtne juurde pääseda?
- Kas püsivara saab laadida ilma käsitsi jootmise või riskantse sondeerimiseta?
- Kas lähtestamine, kellaaeg, alglaadimine ja sideliinid on silumise vajaduse korral kättesaadavad?
- Kas katsepunktid on kavandatud katsemeetodi jaoks piisavalt suured ja piisavalt hästi paigutatud?
- Kas testpadjad on blokeeritud kõrgete komponentide, pistikute, kilpide, jahutusradiaatorite või mehaaniliste omaduste tõttu?
- Kas tahvli õigel küljel on olulised signaalid soovitud kinnitusvahendi jaoks saadaval?
- Kas meeskond on otsustanud, kas vaja on käsitsi testimist, lendavat sondi, ICT-d, FCT-d, AOI-d või röntgenikiirteid?
- Kas juhtelemendid ja tööriistade omadused sobivad kokkupanekuks ja võimalikuks katsekinnituseks?
- Kas oluliste jootekohtade ja orientatsioonimärkide puhul arvestatakse AOI nähtavust?
- Kas BGA, QFN või muud varjatud liigendid on tuvastatud võimaliku röntgenülevaatuse jaoks?
- Kas programmeerimismeetod on selge ja korratav?
- Kas katsepunktide kaart on dokumenteeritud?
- Kas plaat on ka pärast väiksemaid paigutuse muudatusi või korpuse piiranguid testitav?
- Kas testimisnõuded sisalduvad ehituspaketis, mitte ainult meili teel?
See kontroll-loend ei muuda iga prototüüpi{0}}tootmisvalmis testimisseadmeks. See lihtsalt hoiab ära välditavate juurdepääsuprobleemide muutumise kontrollimisviivitusteks.
Piirjuhtum: kui lisakatsepunktid ei pruugi seda väärt olla
Testi juurdepääs on oluline, kuid seda ei tohiks pimesi lisada.
Mõned väga väikesed, RF-tundlikud, suure-kiirusega, suure-tihedusega või mehaaniliselt piiratud plaadid ei saa ilma kompromissideta vastu võtta palju täiendavaid testpatju. Lisapadjad võivad mõjutada marsruutimist, takistust, leket, varjestust, signaali terviklikkust või toote suurust.
Sellistel juhtudel ei ole vastus katsepunkte kõikjale sundida.
Parem lähenemine on eelistada kriitilist juurdepääsu, kasutada vajaduse korral programmeerimis- või diagnostikapüsivara, kaaluda konnektori-põhist juurdepääsu, tugineda võimaluse korral piiride skaneerimisele või kavandada röntgenikiirguse ja funktsionaalsete testide katvus vastavalt disainipiirangutele.
Hea katsejuurdepääsu ülevaade ei tähenda padjandite lisamist kõikjale. See on õige juurdepääsu lisamine õigetesse kohtadesse.
Mida see OEM-ostjatele tähendab?
Katsejuurdepääsu on lihtne ignoreerida, kuna see ei mõjuta alati seda, kas PCB saab kokku panna.
Kuid see mõjutab tugevalt seda, kas prototüüpi saab kontrollida.
OEM-ostjate jaoks ei seisne oht ainult plaadi rikkes. Suurem risk on see, et juhatus annab ebaselget tagasisidet. Kui testjuurdepääs on kehv, võib prototüüp kulutada inseneriaega ilma selget vastust andmata.
See on oluline praeguses elektroonikaarenduses, kus paljud meeskonnad püüavad lühendada prototüüpi-piloottsükliteks-, tegeledes samal ajal tiheda paigutuse, piiratud komponentide ja keerukama funktsionaalsuse valideerimisega.
Kiirem prototüübi ehitamine ei aita palju, kui kinnitustee on blokeeritud.
Enne PCB prototüübi kokkupanemist peaksid ostjad testimisjuurdepääsu üle vaatamaPCB disain ja paigutus, DFM, DFT ning testimise ja kontrolli planeerimine. Selle varakult tegemine aitab prototüübil vastata küsimusele, mille jaoks see ehitati:
Kas disain töötab ja kas meeskond saab seda piisavalt enesekindlalt kontrollida, et edasi liikuda?
Järeldus
Testi juurdepääs tuleks üle vaadata enne PCB prototüübi kokkupanemist, kuna see mõjutab otseselt kontrollimise kiirust, silumiskvaliteeti, kinnituste valmisolekut ja ostja võimet teha otsuseid pärast plaatide saabumist.
Prototüüp ei ole ainult tahvel, mida tuleb ehitada. See on tahvel, mida saab testida, mõõta, programmeerida, kontrollida ja millelt õppida.
Kui testjuurdepääs on nõrk, muutub kinnitamine aeglasemaks ja vähem usaldusväärseks. Kui testjuurdepääs on varakult planeeritud, muutub prototüüp kasulikumaks, EMS-i partner saab ette valmistada õige kontrolli- ja testimisviisi ning projekt saab liikuda pilootehituse poole, ilma et tekiks üllatusi.
OEM-ostjatele, kes valmistavad prototüübi ehitamist, saab STHL vaadata projekti PCB disaini ja paigutuse põhjal,PCB koostjaTestimine ja ülevaatusperspektiivi enne hinnapakkumist või tootmise planeerimist. Esitage oma failid läbiKüsi hinnapakkumistvõi võtke meiega ühendust aadressilinfo@pcba-china.com.
