Проектирование печатных плат для обеспечения тестируемости (DFT): Практическое руководство по улучшению тестирования печатных плат

Проблемы с тестированием часто начинаются с верстки.

Печатная плата достигает производства и вдруг:

• ИКТ не могут получить доступ к ключевым сигналам
• зона действия летающего зонда ограничена
• Отладка занимает слишком много времени

Плата может быть пригодна для производства.

Но: она не поддается проверке.

Именно здесь DFT (Design for Testability) становится важным.

Хороший DFT делает тестирование:

• быстрее
• дешевле
• более надёжный

И что еще более важно:

это позволяет избежать дорогостоящих сюрпризов во время производства.

Что такое проектирование с учетом тестируемости (DFT)?

DFT означает разработку печатной платы таким образом, чтобы ее можно было эффективно тестировать в процессе производства и отладки.

Вместо того чтобы добавлять тестирование позже, DFT рассматривается во время:

• эскизный проект
• Разметка печатной платы
• планирование сборки

Цель:

максимальное обнаружение неисправностей при минимальной сложности тестирования.

Почему DFT имеет значение

Плохая тестируемость приводит к таким проблемам, как:

• низкое тестовое покрытие
• сложная отладка
• более высокая стоимость производства
• Медленное устранение неполадок

В производстве:

Исправление проблем с тестируемостью после верстки стоит дорого.

Хороший DFT улучшает:

• эффективность производства
• обнаружение дефектов
• надежность продукции

Аннотация: Методы тестирования печатных плат объяснены

Общие проблемы тестирования печатных плат

Многие проблемы повторяются в разных проектах.

Типичные вопросы включают:

• недоступные контрольные точки
• переполненные макеты
• скрытые сигналы
• Плохой доступ к разъемам
• отсутствующие интерфейсы отладки

Обычно эти проблемы связаны с дизайном.

Основные правила DFT для проектирования печатных плат

1. Добавьте достаточное количество тестовых точек

Это самое важное правило.

Без контрольных точек:

• ИКТ становится сложной задачей
• Летающий зонд замедляется
• Отладка становится утомительной

Лучшая практика:

Добавьте контрольные точки для:

• силовые шины
• земля
• критические сигналы
• коммуникационные шины

Советы по размещению точек тестирования

Избегайте размещения контрольных точек:

• под компонентами
• рядом с высокими частями
• в труднодоступных местах

Соблюдайте достаточное расстояние между зондами.

2. План доступа к ИКТ

ИКТ требует физического контакта.

Это значит:

доступ к зонду должен существовать.

Рассмотрите:

• расстояние между датчиками
• зазор между креплениями
• ограничения по высоте компонентов

Похожие: ICT и тестирование летающим щупом: Какой тест печатной платы лучше?

3. Включение интерфейсов отладки

Отладка становится намного проще с доступом.

Общие интерфейсы:

• UART
• JTAG
• SWD
• программные заголовки

Помогают даже временные отладочные колодки.

4. Четко обозначьте критические сигналы

Хорошая шелкография экономит время инженера.

Полезные ярлыки:

• силовые шины
• контакты сброса
• отладка интерфейсов

Звучит просто, но помогает при устранении неполадок.

5. Разделите плотные компоненты

Переполненное помещение вызывает проблемы с тестированием.

Оставьте вокруг разумный доступ:

• разъемы
• ИС
• места проведения критических испытаний

6. Дизайн для функционального тестирования

Не ограничивайтесь электрическими испытаниями.

Спрашивайте:

“Как на самом деле будет проверяться эта доска?”

Рассмотрите:

• интерфейс крепления
• коммуникационные порты
• Светодиоды или индикаторы
• диагностическая прошивка

Похожие: Функциональные испытания при сборке печатных плат

7. Добавить опорные точки на местности

Измерения становятся проще:

• доступные площадки
• стабильная контрольная точка зондирования

Особенно важно при отладке.

DFT для различных методов тестирования

DFT для ИКТ

Сосредоточьтесь на:

• доступные тестовые площадки
• расстояние между датчиками
• совместимость светильников

ДПФ для летающего зонда

Сосредоточьтесь на:

• достижимые сети
• достаточный доступ к датчику

Летающий зонд более гибкий, чем ICT.

DFT для функционального тестирования

Сосредоточьтесь на:

• программные крючки
• порты отладки
• коммуникационные интерфейсы

DFT vs DFM vs DFA

Эти термины часто путают.

Срок	Значение	Фокус
DFT	Дизайн для тестируемости	более простое тестирование
DFM	Проектирование для обеспечения технологичности	простота изготовления
DFA	Дизайн для сборки	простой монтаж

Хорошая конструкция печатной платы обычно учитывает все три фактора.

Как улучшить тестируемость печатных плат

Распространенные ошибки DFT

Типичные проблемы, встречающиеся на производстве:

• забывание контрольных точек
• недоступные сигналы отладки
• отсутствие зазора между креплениями
• плотное размещение блокирующих зондов
• полагаясь только на инспекцию AOI

Проблемы с тестированием часто превращаются в дорогостоящие переделки.

Практические заметки с реального производства

Что обычно происходит:

• Прототипы плат быстро обнаруживают отсутствие доступа к тестам
• Сбои в работе ИКТ часто связаны с планировкой
• Отладочные разъемы экономят огромное количество инженерного времени
• Планирование с помощью DFT значительно сокращает количество устранений неполадок на производстве

Дешевле всего думать о тестировании во время верстки.

Заключение

Проектирование для обеспечения тестируемости (DFT) помогает обеспечить эффективное тестирование печатной платы в процессе производства и отладки.

Заблаговременное планирование точек тестирования, доступа к датчикам и интерфейсов отладки позволяет инженерам улучшить покрытие неисправностей, сократить время их устранения и снизить себестоимость продукции.

Хорошее тестирование начинается задолго до начала производства - оно начинается с проектирования.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ