Kā DFT plānošana uzlabo PCBA testēšanu un atkļūdošanas efektivitāti

PCBA var pareizi salikt, un to joprojām ir grūti pārbaudīt.

Šeit ir svarīga DFT plānošana.

Design for Testability jeb DFT nav tikai vairāku testa punktu pievienošana PCB izkārtojumam. Īstā PCBA projektā DFT plānošana izlemj, vai salikto plati var darbināt, programmēt, pārbaudīt, izmērīt, atkļūdot, pārstrādāt, atkārtoti pārbaudīt un atbrīvot praktiskos ražošanas apstākļos.

Nokārtots/nesekmīgs tests komandai norāda, vai dēlis darbojas.

Labs DFT plāns palīdz komandai saprast, kur meklēt, ja tā nav.

Šī atšķirība ir svarīga prototipa izveides-, pirmās versijas pārskatīšanas, izmēģinājuma versijas sagatavošanas un atkārtotas EMS ražošanas laikā. Projektēšanas inženieris var atkļūdot vienu plati ar laboratorijas instrumentiem, džemperu vadiem un padziļinātām zināšanām par produktu. EMS pārbaudes komandai ir nepieciešams atkārtojams ceļš, kas darbojas vairākos paneļos, ar dokumentētām darbībām un skaidru kļūdu apstrādi.

DFT plānošana uzlabo PCBA testēšanu un atkļūdošanas efektivitāti, atvieglojot iespējamās atteices ceļa novērošanu, pirms plate sasniedz testēšanas stendu.

DFT nav pārbaudes solis. Tas ir dizaina lēmums.

Pārbaude notiek pēc montāžas.

DFT plānošana notiek pirms plates uzbūvēšanas.

Šo atšķirību ir viegli palaist garām. Daudzas komandas uzskata, ka testēšana ir kaut kas tāds, ko rūpnīca var "izdomāt" pēc PCB failu izlaišanas. Dažreiz tas darbojas vienkāršiem dēļiem. Taču aparātprogrammatūras -platēm, rūpnieciskās vadības paneļiem, blīviem SMT izkārtojumiem, BGA pakotnēm, sakaru saskarnēm, relejiem, sensoriem vai korpusa{4}}integrētajiem produktiem novēlota testēšanas plānošana var pārvērsties par vēlu atkļūdošanas darbu.

Plate var ieslēgties, taču kļūmes ceļš var būt neskaidrs.

Pārbaudē var teikt, ka “neizdevās”, bet tas var nenorādīt, vai problēma ir montāžā, programmaparatūras, komponentu bojājuma, armatūras kontakta, savienotāja vadu, slodzes stāvokļa vai konstrukcijas darbības dēļ.

Pārbaudāmības plānošana pārceļ šo domāšanu agrāk. Tā jautā:

• Kuras funkcijas ir jāpārbauda?
• Kuriem signāliem jābūt pieejamiem?
• Kurām jaudas sliedēm ir nepieciešams mērījums vai izolācija?
• Kurām saskarnēm ir nepieciešama programmēšana vai piekļuve komunikācijai?
• Kuras kļūmes ir ātri jāizolē?
• Kuras pārbaudes darbības EMS testa komandai ir jāatkārto?
• Kura atkļūdošanas informācija ir jāreģistrē pēc kļūmes?

Plāksne, kas paredzēta tikai funkcionēšanai, var darboties uz inženiera sola.

Testēšanai paredzēto dēli var pārbaudīt, diagnosticēt, salabot un atkārtoti pārbaudīt, veicot mazāk minējumus.

Sāciet ar to, kas jāpierāda pārbaudei

Daudzas DFT diskusijas sākas ar pārbaudes punktiem.

Tas parasti nav labākais sākuma punkts.

Labāks pirmais jautājums ir šāds: kas šim PCBA ir jāpierāda, pirms to var izlaist?

Dažiem projektiem atbilde var būt vienkārša: pareizs komponentu izvietojums, bez acīmredzamiem īssavienojumiem, stabila barošana-un pamata elektriskās pārbaudes. Citām platēm var būt nepieciešama programmaparatūras ielāde, sensora reakcija, sakaru pārbaude, releja pārslēgšana, strāvas mērīšana, analogā kalibrēšana vai sistēmas -līmeņa mijiedarbība ar citu moduli.

Šādās situācijās nav nepieciešams viens un tas pats pārbaudes plāns.

Tas novērš vienu no visbiežāk sastopamajām testējamības problēmām: dēlī ir pārbaudes punkti, bet nav pareizās pārbaudes piekļuves.

Izkārtojumam ērts spilventiņš var nepalīdzēt testa komandai izolēt kļūmi. Savienotājs, kas darbojas inženiertehniskās darbības laikā,-var tikt bloķēts pēc montāžas, pārklājuma vai korpusa integrēšanas. Programmaparatūras saskarne, kas darbojas vienam inženierim, var nebūt praktiska atkārtotai ražošanas pārbaudei.

Laba DFT plānošana sākas ar izlaišanas nosacījumu, pēc tam darbojas atpakaļ, lai piekļūtu, armatūras metodi, programmaparatūras ievadi, mērījumu punktiem un atkārtotas pārbaudes noteikumiem.

Pārvietojieties tālāk par sekmīgu/neatbilstošu pārbaudi

Rezultāts ir noderīgs, taču tas nav tas pats, kas diagnoze.

Atklāšanas atbildes: vai dēlis izturēja?

Diagnostikas atbildes: kur komandai jāskatās tālāk?

Šī atšķirība kļūst svarīga, ja PCBA neizdodas FCT, ICT, lidojošā zonde, programmēšana vai barošana{0}}pārbaudē. Ja pārbaudē tiek ziņots tikai par vispārēju paneļa kļūmi, komandai joprojām var būt nepieciešama ilga manuāla atkļūdošanas cilpa, lai atrastu īsto problēmu.

Spēcīgāka DFT pieeja nodrošina testa procesam lielāku redzamību.

Piemēram, ja sakaru ports neizdodas, atkļūdošanas ceļam var būt nepieciešama piekļuve:

• jaudas un zemējuma atsauces saskarnes ķēdei;
• atiestatīt, iespējot vai sāknēšanas signālus;
• pulksteņa vai oscilatora izeja;
• savienotāja kontaktdakšas apstiprinājums;
• programmaparatūras versija vai programmēšanas statuss;
• armatūras kontakta apstiprinājums;
• zināms-labs kabeļa, slodzes vai ārējā moduļa stāvoklis;
• starpposma signāla punkti starp funkcionālajiem blokiem.

Tas nenozīmē, ka katrai platei ir nepieciešama smaga diagnostikas arhitektūra.

Vienkārša tāfele nedrīkst būt pārlieku{0}}konstruēta testēšanai. Taču, ja produktā ir iekļauta programmaparatūra, liela-blīvuma komponenti, lauka vadi, rūpnieciskā ievade/izvade, strāvas padeves pārslēgšana, sensori vai klientam -specifiskas saskarnes, DFT plānošanā ir jādomā ne tikai par vienu apstiprinājuma/neatteices rezultātu.

Testa rezultāts, kas saka "neizdevās" bez atkļūdošanas ceļa, var pārvērst vienu sliktu plati par ilgstošu izmeklēšanu.

Testa piekļuve sākas izkārtojumā, nevis testa stacijā

Testēšanas nodaļa nevar piekļūt signālam, kas nekad nav bijis pieejams izkārtojumā.

Tas izklausās pašsaprotami, taču tā ir viena no vienkāršākajām lietām, ko palaist garām, kad dizaineru komanda ir pakļauta grafikam.

Testa piekļuve ir atkarīga no izkārtojuma lēmumiem:

• vai kritiskajiem tīkliem ir praktiska piekļuve zondei;
• vai pārbaudes punkti ir sasniedzami ar stiprinājuma zondēm;
• vai augstie komponenti bloķē zondes gājienu;
• vai testa punkti atrodas pārāk tuvu sastāvdaļu korpusiem vai dēļu malām;
• vai fiduciāli un instrumentu caurumi atbalsta atkārtojamu armatūras izlīdzināšanu;
• vai programmēšanas galvenes paliek pieejamas pēc montāžas;
• vai plāksni var pārbaudīt pirms vai pēc pārklājuma vai korpusa integrēšanas.

Pārbaudes punkts, kas novietots nepareizā vietā, var būt gandrīz tikpat nederīgs kā nekāds testa punkts.

Augsta{0}}blīvuma dēļiem atbilde ne vienmēr ir "pievienot testa punktu katram tīklam". Svarīga ir dēļa telpa, signāla integritāte, izmaksas, ražošanas apjoms un pārbaudes metode. Dažos gadījumos prioritāti ir pelnījuši kritiskie tīkli, barošanas sliedes, atiestatīšanas līnijas, pulksteņi, programmēšanas signāli un augsta -riska saskarnes. Citos gadījumos robežu skenēšana, lidojoša zonde vai funkcionālais tests var efektīvāk aptvert nepieciešamās pārbaudes daļas.

DFT plānošana nav saistīta ar funkciju aklu pievienošanu.

Runa ir par piekļuves piešķiršanu testa komandai svarīgajiem signāliem.

Robežu skenēšana var samazināt melnās kastes problēmu

Robežu skenēšana, kas bieži ir saistīta ar IEEE 1149.1 un JTAG, var būt vērtīga, ja fiziskās zondes piekļuve ir ierobežota.

Tas jo īpaši attiecas uz platēm ar BGA, smalku{0}}korpusu IC, procesoriem, FPGA, atmiņas ierīcēm vai blīviem digitāliem starpsavienojumiem. Šajos konstrukcijās daudzas svarīgas tapas pēc montāžas nav fiziski pieejamas. Bez skenēšanas ceļa vai citas diagnostikas metodes dēlis var darboties kā melnā kaste, ja tā neizdodas.

Robežu skenēšana var palīdzēt pārbaudīt savstarpējos savienojumus starp saderīgām ierīcēm, atbalstīt programmēšanas vai konfigurācijas darbplūsmas un nodrošināt diagnostikas redzamību gadījumos, kad fiziska zondēšana ir sarežģīta.

Bet tas palīdz tikai tad, ja tas ir plānots.

Noderīga robežu skenēšanas plānošana var ietvert:

• skenēšanas signālu maršrutēšana uz pieejamu savienotāju vai testa saskarni;
• apstiprina, kuras ierīces atbalsta robežu skenēšanu;
• pareizi definēt skenēšanas ķēdi;
• nepieciešamības gadījumā nodrošināt BSDL failus;
• apstiprina, vai robežu skenēšana tiek izmantota ražošanas pārbaudei, inženierijas atkļūdošanai vai abiem;
• pārliecinoties, ka testa saskarni nebloķē mehāniskā konstrukcija vai korpusa ierobežojumi.

Robežu skenēšana neaizstāj visu fiziskās pārbaudes piekļuvi, un tā nepārbauda visus analogo, strāvas vai savienotāja stāvokli. Tas ir visnoderīgākais, ja skenēšanas ķēde ir plānota, dokumentēta un atlasīto ierīču atbalstīta.

Vienkāršai platei ar ierobežotu digitālo sarežģītību robežu skenēšana var dot nelielu vērtību. Blīvs vadības panelis vai procesors{1}}balstīts komplekts var būt atšķirība starp noderīgu defektu izolāciju un vispārēju funkcionālu kļūmi.

Strāvas un signālu sadalīšana var saīsināt atkļūdošanas cilpas

Dažas kļūmes ir grūti atkļūdot, jo ķēde nebija paredzēta izolēšanai.

Īssavienojums koplietojamā barošanas sliedē var ietekmēt daudzas paneļa daļas. Neveiksmīgu sakaru saskarni var būt grūti atdalīt no programmaparatūras, savienotāja vadiem, raiduztvērēja bojājumiem vai armatūras kontakta. Analogā signāla ķēde var neizdoties izejā, kamēr patiesā problēma notiek vairākus posmus agrāk.

DFT plānošana var samazināt šo nenoteiktību.

Noderīgas dizaina izvēles var ietvert:

• pieejami mērījumu punkti uz svarīgām jaudas sliedēm;
• praktiskas zemējuma atsauces mērīto signālu tuvumā;
• izolācijas iespējas, piemēram, 0 omu saites, džemperi vai noņemami savienojumi, ja nepieciešams;
• starpposma pārbaudes punkti signālu ķēdēs;
• iespējot vai atiestatīt vadību funkcionālajiem blokiem;
• zināmas{0}}labas ielādes vai cilpas opcijas atlasītajām saskarnēm;
• skaidra nošķiršana starp programmēšanas kļūmēm, armatūras kļūmēm un plates kļūmēm.

Tās ne vienmēr ir dārgas dizaina izmaiņas. Bieži tie ir nelieli lēmumi, kas pieņemti pietiekami agri.

Galvenais ir domāt par to, ko tehniķis redzēs, kad dēlis neizdosies.

Ja viss, ko testa sistēma var ziņot, ir "dēlis neizdevās", atkļūdošanas ceļš sākas ar nenoteiktību. Ja DFT plānošana nodrošina piekļuvi funkcionālajiem blokiem, jaudas domēniem un kritiskajām saskarnēm, komandai ir lielāka iespēja kļūmi pārvērst konkrētā darbībā.

Programmaparatūra un programmēšana ietilpst DFT plānošanā

Daudziem mūsdienu PCBA testēšana ir ne tikai elektriska.

Tas ir arī{0}}atkarīgs no programmatūras.

Plāksnei var būt nepieciešama programmaparatūra, lai to varētu funkcionāli pārbaudīt. Tam var būt nepieciešams sāknēšanas ielādētājs, testa attēls, ražošanas attēls, konfigurācijas fails, sērijas numurs, MAC adrese, kalibrēšanas dati vai sakaru skripts. Ja šīs ievades netiek kontrolētas, pareizi samontēta plate joprojām var neizdoties testā nepareiza iemesla dēļ.

DFT plānošanā ir jāprecizē:

• kurš nodrošina programmaparatūru;
• kura programmaparatūras versija tiek izmantota ražošanas pārbaudei;
• vai tāfele ir ieprogrammēta pirms vai pēc pārbaudes;
• kāds interfeiss tiek izmantots programmēšanai;
• vai programmēšanas savienotājs joprojām ir pieejams;
• vai ir nepieciešama kontrolsumma, žurnālfails vai versijas ieraksts;
• kas notiek, ja programmēšana neizdodas;
• vai tāfele pēc pārstrādāšanas ir jāpārprogrammē.

Šī ir viena no visbiežāk sastopamajām nepilnībām starp inženiertehnisko pārbaudi un ražošanas testu.

Dizaineru komanda var zināt, kā ielādēt programmaparatūru no laboratorijas datora. EMS testa komandai ir nepieciešama metode, kuru var dokumentēt, sekot, pārbaudīt un atkārtot.

Ja programmaparatūra neietilpst DFT plānošanā, funkcionālā pārbaude var pārvērsties par programmēšanas problēmu novēršanas sesiju, pirms īstā pārbaude pat sākas.

Armatūras gatavība ir atkarīga no DFT lēmumiem

Testa armatūra nav tikai mehānisks turētājs.

Tas ir fizisks rezultāts iepriekšējiem pārbaudāmības lēmumiem.

Stiprinājuma gatavība ir atkarīga no:

• kur zondes var sazināties ar dēli;
• vai spilventiņi ir pietiekami lieli un novietoti atbilstoši paredzētajai metodei;
• vai komponentu augstums bloķē piekļuvi;
• vai dēļa balsts neļauj izlocīties kontakta laikā;
• vai savienotājiem ir nepieciešami savienošanas kabeļi;
• vai dēlis tiek pārbaudīts no vienas vai abām pusēm;
• vai tests tiek veikts pirms vai pēc pārklājuma vai korpusa integrēšanas;
• vai operatoram ir nepieciešama mijiedarbība ar svītrkodu, etiķeti vai sērijas numuru;
• vai nesekmīgām vienībām ir nepieciešama atdalīšana un atkārtota pārbaude.

Ja šie lēmumi tiek atstāti līdz vēlam beigām, montāža var virzīties uz priekšu, kamēr testēšana kļūst par vājo vietu.

EMS komandai nav nepieciešams pilns ražošanas aprīkojums katrai agrīnai inženierijas būvei. Taču tam ir jāzina paredzamais ceļš: manuāla pārbaude, lidojoša zonde, IKT, robežu skenēšana, FCT, pagaidu ierīce, klienta -nodrošināta iestatīšana vai ražošanas-nolūka iekārta.

Tie ir dažādi uzbūves pieņēmumi.

Armatūras problēma bieži izskatās kā dēļa kļūme, līdz komanda pierāda, ka kontakts, kabelis vai iestatījums ir stabils.

Projekts var būt gatavsPCB montāžaun joprojām neesat gatavs atkārtotai pārbaudei.

DFT plānošanai būtu jādefinē pārstrādāšanas un atkārtotas pārbaudes cilpa

Testēšana nebeidzas, ja dēlis neizdodas.

Nākamais jautājums ir, kas notiek pēc neveiksmes.

Ja nav noteikts atkārtotas pārbaudes ceļš, pārstrādāšanas lēmumi var kļūt nekonsekventi. Viens tehniķis var nomainīt aizdomīgu sastāvdaļu un atkārtot tikai neveiksmīgo darbību. Cits var atkārtoti veikt pilnu funkcionālo pārbaudi. Trešdaļa var tikt garām dēļam pēc ātras ieslēgšanas{3}}pārbaudes, jo pazuda sākotnējais simptoms.

Tas rada risku.

Praktiskā DFT plānā jādefinē:

• kurām kļūmēm nepieciešama inženiertehniskā pārbaude;
• kāda pārstrāde ir atļauta;
• kas jāpārbauda pēc pārstrādes;
• vai ir jāatkārto pilna testa secība;
• vai mērķtiecīga atkārtota pārbaude ir pieņemama;
• kādi kļūmes dati jāreģistrē;
• kā tiek saasinātas atkārtotas neveiksmes.

Tas nav papīrs pašu dēļ.

Pārstrādātu PCBA nevajadzētu izlaist, jo tas "šobrīd šķiet kārtībā". Tas ir jāatbrīvo, jo saskaņotais atkārtotās pārbaudes ceļš apstiprina, ka problēma ir slēgta.

Šeit DFT plānošana atbalsta gan ražošanas efektivitāti, gan kvalitātes kontroli.

Kas jāiekļauj DFT{0}}gatavā PCBA pakotnē

DFT plānošana kļūst noderīga, ja tā ir redzama inženierijas pakotnē.

Šis nav obligāts dokumentu kopums katrai būvei. Tas ir veids, kā parādīt, kāda informācija var būt nepieciešama, ja testēšanas apjoms pārsniedz vienkāršu vizuālu pārbaudi vai{1}}pārbaudi.

OEM pircējiem praktiskā DFT{0}}gatavā komplektā var būt:

Vienkāršam dēlim var būt nepieciešams tikai vieglāks testa ceļš. Aparātprogrammatūras{1}}rūpnieciskās vadības panelim var būt nepieciešama pilnīgāka DFT pakotne. Izmēģinājuma versijai var būt nepieciešams vairāk atkārtojamu ierakstu nekā pirmajam inženiertehniskajam paraugam.

Galvenais nav dokumenta apjoms.

Svarīgi ir tas, vai EMS komandai ir pietiekami daudz informācijas, lai pārbaudītu dēli, neveidojot testa metodi no minējumiem.

Izmantojiet testa rezultātus, lai uzlabotu nākamo versiju

DFT nav vienreizējs{0}}kontrolsaraksts.

Pirmajā versijā komanda bieži vien māca kaut ko tādu, kas nebija acīmredzams izkārtojuma pārskatīšanas laikā.

Pēc PCBA testēšanas un atkļūdošanas OEM un EMS komandai jājautā:

• Kuras neveiksmes bija grūti izolēt?
• Kuras pārbaudes darbības aizņēma ilgāku laiku, nekā paredzēts?
• Kuras funkcijas nevarēja droši pārbaudīt?
• Kuriem zondes punktiem bija grūti piekļūt?
• Kuri armatūras kontakti izraisīja viltus atteices?
• Kuras programmaparatūras vai programmēšanas darbības radīja neskaidrības?
• Kurām pārstrādātajām plāksnēm bija nepieciešama atkārtota pārbaude, nekā paredzēts?
• Kuri testa rezultāti nākamreiz jāreģistrē citādi?

Šīm atsauksmēm nevajadzētu palikt tikai pārbaudes zonā.

Tam vajadzētu nodrošināt nākamo PCB pārskatīšanu, nākamo testa procedūru, nākamo armatūras dizainu un nākamo NPI pakotni.

Labs DFT process pirmo veidojumu pārvērš mācību ciklā.

Kā tas tiek savienots ar PCB montāžas un testēšanas atbalstu

OEM pircējiem DFT plānošana ir visnoderīgākā, ja tā savieno plates dizainu, montāžas darbības jomu, programmēšanas vajadzības, testēšanas piekļuvi un izlaišanas cerības pirms ražošanas sākuma.

STHL atbalsta OEM projektus, sagatavojot montāžu, plānojot testus unPārbaude un pārbaude, tostarp diskusijas par AOI, IKT, FCT, rentgena pārbaudi, programmaparatūras programmēšanas ievadi, armatūras gatavību, paredzamajām pārstrādāt un atkārtotām pārbaudēm un izsekojamības vajadzībām.

Mērķis nav pievienot nevajadzīgu testēšanu.

Mērķis ir padarīt testēšanas jomu pietiekami praktisku, lai atbilstu tāfeles funkcijai, ražošanas posmam un riska līmenim.

Vai gatavojat PCBA būvējumu, kam nepieciešama skaidrāka piekļuve testēšanai vai funkcionālo testu plānošana? Iesniedziet savu projektu caurPieprasīt cenas piedāvājumuvai e-pastuinfo@pcba-china.com.

Secinājums

DFT plānošana uzlabo PCBA testēšanu un atkļūdošanas efektivitāti, jo tā pārceļ testa domāšanu augšup, pirms plate sasniedz līniju.

Tas palīdz OEM un EMS komandai definēt, kas ir jāpārbauda, ​​kur nepieciešama piekļuve, kā tiks ielādēta programmaparatūra, kāda armatūra vai kabeļa iestatīšana ir nepieciešama, kāds rezultāts tiek uzskatīts par izturētu vai neizdevušos un kā atkļūdotās plates ir jāatkļūdo, jāpārstrādā un jāpārbauda atkārtoti.

Viegli saliekamu dēli ne vienmēr ir viegli pārbaudīt.

Plāksne, kuru ir viegli pārbaudīt, parasti ir tāda, kurā pirms montāžas tika ņemta vērā piekļuves pārbaude, programmēšana, armatūras gatavība un atkļūdošanas redzamība.

OEM pircējiem praktiskā nodarbība ir vienkārša: vislabākais laiks jautāt, kā tiks pārbaudīts dēlis, ir pirms izkārtojuma un uzbūves paketes bloķēšanas.