淺談PCB設計的可測試性(上)
PCB設計的可測試性概念
產(chǎn)品設計的可測試性(De sign For Testability. OFT) 也是產(chǎn)品可制造性的主要內(nèi)容從生產(chǎn)角度考慮也是設計的工藝性之一.它是指在設計時考慮產(chǎn)品性能能夠檢測的難易程度,也就是說設計產(chǎn)品時應考慮如何以最簡單的方法對產(chǎn)品的性能和加工質(zhì)量進行檢測,或者產(chǎn)品的設計盡量能使產(chǎn)品容易按規(guī)定的方法對其性能和質(zhì)量進行檢測.尤其是電子產(chǎn)品的設計,對產(chǎn)品的性能測試是必不可少的. DFT 好的產(chǎn)品設計,可以簡化生產(chǎn)過程中檢驗和產(chǎn)品最終檢測的準備工作,提高測試效率、減少測試費用,并且容易發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷和故障,進而保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性. DFT 設計不好的產(chǎn)品不僅要增加測試的時間和費用,甚至會由于難于測試而無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性.所以對產(chǎn)品設計與測試的方法和設備相兼容的可測試性設計,是電子產(chǎn)品設計必須考慮的重要內(nèi)容之一.
一、印制板設計的可測試性
印制板設計的可測試性與可制造性同屬于印制板的工藝性設計,同樣包括了印制板制造及成品印制板(光板)的可測試性和印制板組裝件的可測試性兩個部分.這兩部分的測試方法和內(nèi)容完全不同,但是要在同一塊印制板的設計中反映出來,對設計者來說,既需要了解印制板上需要測試的性能和方法,又要了解印制板組裝件的安裝測試要求和方法.對于印制板光板的測試方法和性能要求有統(tǒng)一的標準規(guī)定,只要查閱相關印制板的標準就可以找到.對于印制板組裝件的測試,應根據(jù)電路和結(jié)構(gòu)的特性和要求由設計人員通盤考慮,在布局布線時采取適當措施合理設置測試點或者將測試分解在安裝工序中進行.特別是隨著電子產(chǎn)品的小型化,元器件的節(jié)距越來越小,安裝密度越來越大可供測試的電路節(jié)點越來越少,因而對印制板組裝件的在線測試難度也越來越大,所以設計時應充分考慮印制板可測試性的電氣條件和物理、機械條件,以及采用適當?shù)臋C械電子設備.
二、印制板的光板測試
印制板的光板測試是保證待安裝元器件印制板質(zhì)量的重要手段,也是保證印制板組裝件質(zhì)量和減少返修、返工及廢品損失的有力措施.光板測試的質(zhì)量有保證,可以提高印制板的安裝效率、降低成本.如果光板的質(zhì)量不能保證,待印制板安裝后再發(fā)現(xiàn)板的質(zhì)量問題時需要拆下元器件,不但費工費時而且可能要損壞元器件,其時間和經(jīng)濟的損失更大.所以在國內(nèi)外的電子行業(yè)都非常重視對印制板各項性能的測試,制定了許多檢測標準和方法.主要的檢測項目有外觀檢測、機械性能測試、電氣性能測試、物理化學性能測試和可靠性(環(huán)境適應性)測試等方面.印制板光板的測試項目很多,但對設計的限制較少.
觀檢測一般是在成品印制板上通過目檢或適當?shù)墓鈱W儀器進行檢測,主要是檢查制造的質(zhì)量,外觀檢測對設計的可測試性要求不多.在這些性能的測試中受印制板設計布局布線影響強大的是電氣性能測試,它包括耐電壓、絕緣電阻、特性阻抗、電路通斷等測試項目且測試點設計應符合測試要求.與設計的可測試性關系最大的是電路通斷測試,而該項測試又是保證印制板質(zhì)量的關鍵性能需要對每塊印制板進行l(wèi)00%的邏輯通斷測試.所以進行印制板設計時.應考慮測試時可能采用測試設備的測試探頭與測試電路物理尺寸的匹配問題.否則將會由于印制板上被測點的位置和尺寸誤差.引起測試的差錯或測試的可重復性差的問題.對于有破壞性的機械、物理、化學性能測出一般采取從同批產(chǎn)品中抽樣或設計專用的試驗板或附連試驗板按標準進行試驗和評定.設計時應當熟悉測試板和附連試驗板的設計及測試要求和方法.