Како ДФТ планирање побољшава ПЦБА тестирање и ефикасност отклањања грешака

ПЦБА се може правилно саставити и још увек је тешко тестирати.

Ту је планирање ДФТ-а важно.

Дизајн за Тестабилити, или ДФТ, није само додавање више тестних тачака на ПЦБ распоред. У стварном ПЦБА пројекту, ДФТ планирање одлучује да ли се састављена плоча може напајати, програмирати, испитати, мерити, отклањати грешке, прерађивати, поново тестирати и пуштати у рад у практичним условима производње.

Тест прошао/није прошао говори тиму да ли табла функционише.

Добар ДФТ план помаже тиму да разуме где да тражи када није.

Та разлика је битна током приказивања{0}}прототипа, прегледа прве израде, припреме пилот израде и поновљене ЕМС производње. Инжењер дизајна може бити у могућности да отклони грешке на једној плочи са лабораторијским инструментима, краткоспојним жицама и дубоким познавањем производа. Тиму за тестирање ЕМС-а потребна је поновљива путања која функционише на више плоча, са документованим корацима и јасним руковањем грешкама.

ДФТ планирање побољшава ПЦБА тестирање и ефикасност отклањања грешака тако што чини вероватну путању квара лакшом за посматрање пре него што плоча стигне до испитног стола.

ДФТ није тестни корак. То је одлука о дизајну.

Тестирање се врши након склапања.

ДФТ планирање се дешава пре него што је плоча направљена.

Ту разлику је лако пропустити. Многи тимови третирају тестирање као нешто што фабрика може да "схвати" након објављивања ПЦБ датотека. Понекад то функционише за једноставне плоче. Али за плоче засноване на фирмверу, индустријске контролне плоче, густе СМТ распореде, БГА пакете, комуникационе интерфејсе, релеје, сензоре или{4}}интегрисане производе, касно планирање тестирања може да се претвори у касни рад на отклањању грешака.

Плоча се може укључити, али путања квара може бити нејасна.

Тест може да каже „неуспешно“, али не може да каже да ли је проблем монтажа, фирмвер, оштећење компоненте, контакт учвршћења, ожичење конектора, стање оптерећења или понашање дизајна.

Планирање тестирања помера то размишљање раније. Пита се:

• Које функције морају бити верификоване?
• Који сигнали морају бити доступни?
• Које енергетске шине требају мерење или изолацију?
• Којим интерфејсима је потребан приступ програмирању или комуникацији?
• Које кварове треба брзо изоловати?
• Које тестне кораке мора да понови ЕМС тестни тим?
• Које информације о отклањању грешака треба снимити након неуспеха?

Плоча дизајнирана само да функционише може радити на клупи инжењера.

Плоча дизајнирана за тестирање може да се верификује, дијагностикује, поправи и поново тестира уз мање нагађања.

Почните са оним што тест мора да докаже

Многе ДФТ дискусије почињу са тест тачкама.

То обично није најбоља полазна тачка.

Боље прво питање је: шта овај ПЦБА мора да докаже пре него што буде објављен?

За неке пројекте одговор може бити једноставан: правилно постављање компоненти, без очигледних кратких спојева, стабилно{0}}укључивање и основне електричне провере. За друге, плочи ће можда бити потребно учитавање фирмвера, одзив сензора, верификација комуникације, пребацивање релеја, мерење струје, аналогна калибрација или интеракција на нивоу система- са другим модулом.

У тим ситуацијама није потребан исти план тестирања.

Ово спречава један од најчешћих проблема са тестирањем: плоча има тест тачке, али не и прави приступ тесту.

Подлога која је погодна за распоред можда неће помоћи тестном тиму да изолује грешку. Конектор који ради током инжењерског{1}}покретања може бити блокиран након склапања, облагања или интеграције кућишта. Интерфејс фирмвера који ради за једног инжењера можда неће бити практичан за поновно тестирање производње.

Добро ДФТ планирање почиње са условом за ослобађање, а затим ради уназад до приступа, методе фиксирања, уноса фирмвера, тачака мерења и правила поновног тестирања.

Идите даље од тестирања пролазног/неуспешног

Пролаз/неуспех резултат је користан, али није исто што и дијагноза.

Детекција одговара: да ли је табла прошла?

Дијагноза одговара: где би тим требало да погледа даље?

Та разлика постаје важна када ПЦБА поквари ФЦТ, ИЦТ, летећу сонду, програмирање или напајање{0}}при верификацији. Ако тест само пријави општи квар плоче, тиму ће можда бити потребна дуга петља за ручно отклањање грешака да пронађе прави проблем.

Јачи ДФТ приступ даје процесу тестирања већу видљивост.

На пример, ако комуникациони порт не успе, путањи за отклањање грешака ће можда требати приступ:

• референце напајања и уземљења за коло интерфејса;
• сигнали за ресетовање, омогућавање или покретање;
• излаз такта или осцилатора;
• потврда пиноут конектора;
• верзија фирмвера или статус програмирања;
• потврда контакта са уређајем;
• познато{0}}добро стање кабла, оптерећења или спољног модула;
• међусигналне тачке између функционалних блокова.

То не значи да је свакој плочи потребна тешка дијагностичка архитектура.

Једноставна плоча не би требало да буде пре{0}}конструисана за тестирање. Али ако производ садржи фирмвер, компоненте високе{2}}густине, ожичење на терену, индустријске И/О, прекидаче за напајање, сензоре или{3}}специфичне интерфејсе за клијенте, ДФТ планирање би требало да размишља даље од резултата једног пролаза/неуспеха.

Резултат теста који каже „неуспешно“ без путање за отклањање грешака може претворити једну лошу плочу у дугу истрагу.

Тест приступ почиње у распореду, а не на тест станици

Одељење за тестирање не може да приступи сигналу који распоред никада није учинио доступним.

То звучи очигледно, али то је једна од ствари које је најлакше пропустити када је дизајнерски тим под притиском распореда.

Приступ тесту зависи од одлука о изгледу:

• да ли критичне мреже имају практичан приступ сонди;
• да ли су испитне тачке доступне сондама за учвршћење;
• да ли високе компоненте блокирају кретање сонде;
• да ли су испитне тачке преблизу тела компоненти или ивицама плоче;
• да ли фидуциали и рупе за алат подржавају поновљиво поравнање учвршћења;
• да ли програмска заглавља остају доступна након склапања;
• да ли се плоча може тестирати пре или после облагања или интеграције кућишта.

Тестна тачка постављена на погрешној локацији може бити скоро исто тако бескорисна као и ниједна тестна тачка.

За даске велике{0}}густине, одговор није увек „додајте пробну тачку свакој мрежи“. Простор на плочи, интегритет сигнала, цена, обим производње и метода испитивања су све важни. У неким случајевима, критичне мреже, шине за напајање, линије за ресетовање, сатови, програмски сигнали и интерфејси високог{3}}зависног ризика заслужују приоритет. У другим случајевима, гранично скенирање, летећа сонда или функционални тест могу ефикасније да покрију делове потребе за тестом.

ДФТ планирање није слепо додавање функција.

Ради се о томе да се тест тиму омогући приступ сигналима који су важни.

Скенирање граница може смањити проблем са црном кутијом

Гранично скенирање, често повезано са ИЕЕЕ 1149.1 и ЈТАГ, може бити од користи када је физички приступ сонди ограничен.

Ово је посебно релевантно за плоче са БГА, ИЦ-овима{0}}с финим нагибом, процесорима, ФПГА, меморијским уређајима или густим дигиталним интерконекцијама. У тим дизајнима, многе важне игле нису физички доступне након склапања. Без путање скенирања или друге дијагностичке методе, плоча се може понашати као црна кутија када поквари.

Скенирање граница може помоћи у верификацији међусобне везе између компатибилних уређаја, подржати програмирање или конфигурисање радних токова и обезбедити дијагностичку видљивост тамо где је физичко испитивање тешко.

Али помаже само ако је планирано.

Корисно планирање скенирања граница може укључивати:

• усмеравање сигнала скенирања до приступачног конектора или тест интерфејса;
• потврђивање који уређаји подржавају скенирање граница;
• правилно дефинисање ланца скенирања;
• пружање БСДЛ датотека када је потребно;
• потврђивање да ли се скенирање граница користи за тест производње, инжењерско отклањање грешака или обоје;
• осигуравајући да тестни интерфејс није блокиран механичким дизајном или ограничењима кућишта.

Скенирање граница не замењује сав физички приступ тестирању и не верификује сваки аналогни, струјни или конектор. Најкорисније је када је ланац скенирања планиран, документован и подржан од стране изабраних уређаја.

За једноставну плочу са ограниченом дигиталном сложеношћу, скенирање граница може додати малу вредност. За густу контролну плочу или склоп заснован на{1}}процесору, то може бити разлика између корисне изолације грешке и општег функционалног квара.

Партиционирање напајања и сигнала може скратити петље за отклањање грешака

Неке кварове је тешко отклонити јер коло није дизајнирано да буде изоловано.

Кратки спој на заједничкој шини за напајање може утицати на многе делове плоче. Неисправан комуникациони интерфејс може бити тешко одвојити од фирмвера, ожичења конектора, оштећења примопредајника или контакта уређаја. Ланац аналогног сигнала може покварити на излазу, док се прави проблем налази неколико фаза раније.

ДФТ планирање може смањити ову несигурност.

Корисни избори дизајна могу укључивати:

• приступачне мерне тачке на важним електричним шинама;
• практичне референце тла у близини измерених сигнала;
• опције изолације као што су везе од 0 ома, краткоспојници или уклоњиве везе где је то прикладно;
• средње испитне тачке у сигналним ланцима;
• омогућити или ресетовати контролу за функционалне блокове;
• познате{0}}опције доброг оптерећења или повратне петље за изабране интерфејсе;
• јасно раздвајање између грешака у програмирању, квара уређаја и квара плоче.

Ово нису увек скупе промене дизајна. Често су то мале одлуке донете довољно рано.

Кључно је размишљати о томе шта ће техничар видети када плоча поквари.

Ако је све што систем за тестирање може извести да је „плоча није успела“, пут за отклањање грешака почиње са несигурношћу. Ако ДФТ планирање даје приступ функционалним блоковима, доменима снаге и критичним интерфејсима, тим има веће шансе да претвори неуспех у одређену акцију.

Фирмвер и програмирање припадају ДФТ планирању

За многе модерне ПЦБА, тестирање није само електрично.

Такође зависи од{0}}софтвера.

Плоча ће можда требати фирмвер пре него што се може функционално тестирати. Можда ће бити потребан покретач, тест слика, производна слика, конфигурациона датотека, серијски број, МАЦ адреса, подаци о калибрацији или комуникациона скрипта. Ако се ти улази не контролишу, исправно састављена плоча може и даље пропасти тест из погрешног разлога.

ДФТ планирање треба да разјасни:

• ко обезбеђује фирмвер;
• која верзија фирмвера се користи за тестирање производње;
• да ли је табла програмирана пре или после инспекције;
• који интерфејс се користи за програмирање;
• да ли конектор за програмирање остаје доступан;
• да ли је потребан контролни збир, датотека евиденције или запис о верзији;
• шта се дешава ако програмирање не успе;
• да ли се плоча после дораде мора репрограмирати.

Ово је један од најчешћих јазова између инжењерског теста и теста производње.

Дизајнерски тим можда зна како да учита фирмвер са лабораторијског рачунара. ЕМС тест тиму је потребан метод који се може документовати, пратити, проверавати и понављати.

Ако фирмвер није део ДФТ планирања, функционално тестирање се може претворити у сесију решавања проблема у програмирању пре него што прави тест уопште и почне.

Спремност учвршћења зависи од ДФТ одлука

Испитни уређај није само механички држач.

То је физички резултат ранијих одлука о тестирању.

Спремност уређаја зависи од:

• где сонде могу да контактирају плочу;
• да ли су јастучићи довољно велики и распоређени на одговарајући начин за предвиђени метод;
• да ли висина компоненте блокира приступ;
• да ли подршка даске спречава савијање током контакта;
• да ли су конекторима потребни спојни каблови;
• да ли је плоча тестирана са једне или обе стране;
• да ли се тест дешава пре или после наношења премаза или интеграције кућишта;
• да ли је оператеру потребна интеракција са бар кодом, етикетом или серијским бројем;
• да ли неуспеле јединице захтевају одвајање и поновно тестирање.

Ако се ове одлуке оставе до касно, скупштина може кренути напред док тестирање постаје уско грло.

Тиму ЕМС-а није потребна комплетна производна опрема за сваку рану инжењерску изградњу. Али мора да зна очекивану путању: ручни тест, летећа сонда, ИЦТ, скенирање граница, ФЦТ, привремени уређај, подешавање које-обезбеђује корисник или производна{2}}намера.

То су различите претпоставке изградње.

Проблем са уређајем често изгледа као квар плоче док тим не докаже да је контакт, кабл или подешавање стабилно.

Пројекат може бити спреман заПЦБ Ассемблии још увек нису спремни за поновљиво тестирање.

ДФТ планирање треба да дефинише петљу прераде и поновног тестирања

Тестирање се не завршава када плоча поквари.

Следеће питање је шта се дешава након неуспеха.

Без дефинисане путање поновног тестирања, одлуке о преради могу постати недоследне. Један техничар може да замени сумњиву компоненту и понови само неуспели корак. Други може поново покренути потпуни функционални тест. Трећи може да прође таблу након брзе провере-зато што је првобитни симптом нестао.

То ствара ризик.

Практични ДФТ план треба да дефинише:

• који кварови захтевају инжењерски преглед;
• која је прерада дозвољена;
• шта се мора прегледати након прераде;
• да ли цео низ тестова мора да се понови;
• да ли је фокусирано поновно тестирање прихватљиво;
• које податке о квару треба евидентирати;
• како се понављани неуспеси ескалирају.

Ово није папирологија сама по себи.

Прерађени ПЦБА не би требало да се издаје јер „сада изгледа добро“. Требало би да буде објављен јер договорена путања поновног тестирања потврђује да је проблем затворен.

Овде ДФТ планирање подржава и ефикасност производње и контролу квалитета.

Шта ДФТ-спремни ПЦБА пакет треба да садржи

ДФТ планирање постаје корисно када је видљиво у инжењерском пакету.

Ово није обавезан документ за сваку изградњу. То је начин да покажете које информације могу бити потребне када обим тестирања превазилази обичну визуелну инспекцију или проверу напајања{1}}.

За ОЕМ купце, практичан пакет{0}}припремљен за ДФТ може да садржи:

Једној плочи може бити потребна само лакша пробна путања. Индустријској контролној плочи заснованој на{1}}у фирмверу ће можда бити потребан комплетнији ДФТ пакет. Пробној изради можда ће бити потребно више поновљивих записа од првог инжењерског узорка.

Важна ствар није обим документа.

Важна ствар је да ли тим ЕМС-а има довољно информација да тестира плочу без израде методе тестирања на основу нагађања.

Користите резултате теста да побољшате следећу ревизију

ДФТ није једнократна{0}}листа за проверу.

Прва верзија често учи тим нечему што није било очигледно током прегледа изгледа.

Након ПЦБА тестирања и отклањања грешака, ОЕМ и ЕМС тим би требало да пита:

• Које је неуспехе било тешко изоловати?
• Који тестни кораци су трајали дуже од очекиваног?
• Које функције нису могле бити поуздано тестиране?
• Којим тачкама сонде је било тешко приступити?
• Који контакти уређаја су изазвали лажне кварове?
• Који су фирмвер или кораци програмирања довели до забуне?
• Које прерађене плоче су захтевале више поновног тестирања него што се очекивало?
• Које резултате теста следећи пут треба забележити другачије?

Ова повратна информација не би требало да остане само у области тестирања.

Требало би да обезбеди следећу ревизију ПЦБ-а, следећу процедуру тестирања, следећи дизајн уређаја и следећи НПИ пакет.

Добар ДФТ процес претвара прву изградњу у петљу учења.

Како се ово повезује са монтажом ПЦБ-а и подршком за тестирање

За ОЕМ купце, ДФТ планирање је најкорисније када повезује дизајн плоче, обим монтаже, потребе програмирања, тестни приступ и очекивања за издавање пре почетка производње.

СТХЛ подржава ОЕМ пројекте кроз припрему монтаже, планирање тестирања иТестирање и инспекција, укључујући дискусије око АОИ, ИЦТ, ФЦТ, Кс-инспекције, уноса за програмирање фирмвера, спремности уређаја, очекивања прераде и поновног тестирања и потреба за праћењем.

Циљ није да се додају непотребна тестирања.

Циљ је да се обим тестирања учини довољно практичним за функцију одбора, фазу производње и ниво ризика.

Припремате ПЦБА верзију којој је потребан јаснији приступ тесту или функционално планирање тестирања? Пошаљите свој пројекатЗатражите понудуили е-поштомinfo@pcba-china.com.

Закључак

ДФТ планирање побољшава ПЦБА тестирање и ефикасност отклањања грешака јер покреће тест размишљања узводно, пре него што плоча стигне до линије.

Помаже ОЕМ и ЕМС тиму да дефинише шта се мора тестирати, где је потребан приступ, како ће се учитати фирмвер, које је подешавање уређаја или кабла потребно, који резултат се рачуна као пролазан или неуспешан и како неисправне плоче треба да буду отклоњене, прерађене и поново тестиране.

Плочу која се лако склапа није увек лако тестирати.

Плоча коју је лако тестирати је обично она на којој су пре састављања разматрани приступ тесту, програмирање, спремност уређаја и видљивост за отклањање грешака.

За ОЕМ купце, практична лекција је једноставна: најбоље време да питате како ће се плоча тестирати је пре закључавања распореда и пакета израде.