可测试性设计

1、产业化办公室产业化办公室 DFMDFADFT前提前提 目标目标 Save TIME产业化办公室产业化办公室保证产品故障检测覆盖率完全保证产品故障检测覆盖率完全使测试点数使测试点数使夹具复杂度使夹具复杂度 COST downWhy 产业化办公室产业化办公室 减少通过设计到生产所需的时间减少通过设计到生产所需的时间 降低生产成本降低生产成本 最小化设计工程师在生产建立过程中的参与度最小化设计工程师在生产建立过程中的参与度 增进设计、工业工程和制造方面的合作与联系增进设计、工业工程和制造方面的合作与联系 降低产品初期及整个生命周期的费用降低产品初期及整个生命周期的费用 减少测试时间，消除生产延误减少

2、测试时间，消除生产延误 保证更有效的现场诊断与修理保证更有效的现场诊断与修理 提供更精确到器件和针级的诊断提供更精确到器件和针级的诊断1. 1. 测试作用测试作用/ /目的目的2. PCB2. PCB发展趋势发展趋势3. 3. 常见故障类型和比例常见故障类型和比例4. 4. 确定测试方案的根据确定测试方案的根据5. 5. 应用应用 产业化办公室产业化办公室产业化办公室产业化办公室1.1.经济上，可避免缺陷的产品交付用户，降低返修经济上，可避免缺陷的产品交付用户，降低返修 率率, ,减少库存，降低成本，减少库存，降低成本， 提高顾客满意度。提高顾客满意度。2.2.技术上，及早发现生产工艺问题，促

3、使工艺的不技术上，及早发现生产工艺问题，促使工艺的不断改进和完善。断改进和完善。 以尽可能低的测试成本实现最大的测试覆盖率以尽可能低的测试成本实现最大的测试覆盖率必须迅速诊断出损坏的器件及其原因必须迅速诊断出损坏的器件及其原因 近年来，生产的潮流正向近年来，生产的潮流正向PCB小型化发展。成本、空小型化发展。成本、空间缩减、更快的操作速度以及电路的合并是主要原因。间缩减、更快的操作速度以及电路的合并是主要原因。 产业化办公室产业化办公室PCB小型化小型化越来越复杂的电路越来越复杂的电路放置测试点的空间越来越少放置测试点的空间越来越少产业化办公室产业化办公室 利用利用SMT技术所节省的空间通常用

4、来添加更多的电路，技术所节省的空间通常用来添加更多的电路，导致使用更复杂的导致使用更复杂的LSI电路、更大的数据总线、更多的电路、更大的数据总线、更多的Fine-pitch 引脚，而用于网路的空间却越来越少。引脚，而用于网路的空间却越来越少。装配过程所造成的故障比例装配过程所造成的故障比例（Opens,Shorts,Missing Opens,Shorts,Missing Part)Part)近九成近九成。产业化办公室产业化办公室a.a.数量数量 b.b.重要性重要性c.c.复杂程度复杂程度/ /尺寸尺寸d.d.能承受的预算能承受的预算 e.e.应用技术（应用技术（RT,CPURT,CPU，模

5、拟，数字，模拟，数字, ,etc.etc.）f.f.产品设计是否遵循可测试性原则产品设计是否遵循可测试性原则 产业化办公室产业化办公室下料机不合格品分离机再流焊炉作业台中间传送机SMT贴装机全自动图象丝网印刷机上料机 在线测试仪，边界扫描仪，等等 测试在生产线上的应用测试在生产线上的应用产业化办公室产业化办公室 只能针对模拟器件进行简单的装配故障测试。如电只能针对模拟器件进行简单的装配故障测试。如电阻、电容、二极管以及三极管等的阻、电容、二极管以及三极管等的opens、shorts 、 missing 等。等。KTS2000，SCOPION产业化办公室产业化办公室ICT是生产过程测试的最基本的

6、方法，具有很强的是生产过程测试的最基本的方法，具有很强的装配故障诊断能力。装配故障诊断能力。 a. 针床测试针床测试 ：适用于批量大、种类少，设计已定型的产品。适用于批量大、种类少，设计已定型的产品。TESCON，GENRAD，TERADYN b.飞针测试飞针测试 ：适用于批量小，种类多，尚未成熟的产品。适用于批量小，种类多，尚未成熟的产品。TAKAYA产业化办公室产业化办公室- PRESS FIXTURE- Different fixture for each different kind of PBA产业化办公室产业化办公室In-Circuit Tester产业化办公室产业化办公室 Fly

7、ing-probe In-Circuit Tester专用检测器来检测专用信号的感应值需检查引脚的焊盘加一专用信号产业化办公室产业化办公室a.电容耦合测试技术 b.结效应测试技术c.射频电感测试技术 - a.自动光学检测(automated optical inspection)b.自动激光三角测量(automated laser triangulation)产业化办公室产业化办公室 a.X射线透射法(Transmission X-ray) b.X射线分层法(X-ray Laminography) 产业化办公室产业化办公室产业化办公室产业化办公室Multi Tester - Vacuum Pu

8、mp Combine 功能测试定义为输入激励和输出信号测量在电路功能测试定义为输入激励和输出信号测量在电路板上的应用，输出信号同一个期望结果相比较。板上的应用，输出信号同一个期望结果相比较。 产业化办公室产业化办公室功能测试功能测试验证功能验证功能 功能测试系统应能在设计速度下有效运行功能测试系统应能在设计速度下有效运行产业化办公室产业化办公室-高故障覆盖率高故障覆盖率-高可信度高可信度a. 仿真技术可应用程度（生成测试程序）仿真技术可应用程度（生成测试程序） b. 在有限投入与时间压力下能选择的诊断在有限投入与时间压力下能选择的诊断 策略策略设计设计的的功能测试系统的前提功能测试系统的前提产

9、业化办公室产业化办公室 实现功能测试的方法实现功能测试的方法 a.直接模拟实际操作直接模拟实际操作 b.通用功能测试商业系统通用功能测试商业系统 c.自测试，直接加装诊断电路自测试，直接加装诊断电路 缺点：诊断故障的能力有限，通常只能缺点：诊断故障的能力有限，通常只能 追踪到电路特定区域的故障，追踪到电路特定区域的故障， 无法精确到特定元件。无法精确到特定元件。产业化办公室产业化办公室1.通用 a.仿真仪 - Simulator b.逻辑分析仪 - Logic Analyzer c.示波器 - Oscilloscope d.万用表 - Multi-meter e.信号发生器 - Signal

10、Generator etc.功能测试的主要辅助测试仪功能测试的主要辅助测试仪2.专用 针对不同类型的产品或系统ProcessCostProgramDevelopmentTest SpeedFaultsDetectedProgramDevelopmentICTlowlowvery fastopens,shorts,missing,bypass,tolerance,funct.hi-speed parametricMDAlowlowvery fastopens,shorts,tolerancemissing bypass,functionVectorless lowlowfastopensshor

11、ts, tolerance,functionComparative Analyses of Test ProcessesTable 1产业化办公室产业化办公室Visionhighminimalslowopen, shortson visiblepartstolerance, function,unviewableconnectionsX-rayhighlowslowsolderopens,shorts,alignment,outlinetolerance, functionB-Scanlowminimalmedium/fastopens,shorts onboundarycells,inter

12、naltolerance, function,parts w/o boundaryscanFunctionalmediumlow to veryexpensivefast exceptfordiagnosticsspecifiedtestparameterscomponentparametrics notevident in the circuitProcessCostProgramDevelopmen Test SpeedFaultsDetectedProgramDevelopment产业化办公室产业化办公室 测试测试- -任何生产过程必不可缺任何生产过程必不可缺产业化办公室产业化办公室定义

13、：定义：可测试性指是以最简化方法判定电可测试性指是以最简化方法判定电子产品的电路或器件的性能否达到精子产品的电路或器件的性能否达到精确期望值。确期望值。产业化办公室产业化办公室主要内容：主要内容：1. 1. 如何更快速地生成测试程序？如何更快速地生成测试程序？2.2.测试点的可测试性如何？测试点的可测试性如何？3.3.故障覆盖的全面性如何？故障覆盖的全面性如何？产业化办公室产业化办公室在产品生命周期内（包括构思、设计、生产，售后在产品生命周期内（包括构思、设计、生产，售后服务）如何满足产品性能指标所规定的测试要求？服务）如何满足产品性能指标所规定的测试要求？ 在产品设计前建立测试方案在产品设计

14、前建立测试方案 在产品设计过程中完善测试方案在产品设计过程中完善测试方案产业化办公室产业化办公室产业化办公室产业化办公室1. 定位孔定位孔 - Tooling Hole2. 公差公差 - Tolerance3. 夹具夹具 - Fixture4. 探针探针 - Probe 1 inch ( 1) = 25.4 mm 1 mil = 0.001 inch可测试设计需要注意的问题可测试设计需要注意的问题 对角线相对对角线相对 公差公差 +/- 2 mils 直径直径 +3/-0 mils 孔上不应有金属镀层孔上不应有金属镀层 离边界距离离边界距离0.125 产业化办公室产业化办公室 定位孔周围需空余

15、的尺寸定位孔周围需空余的尺寸a. 采用密封技术采用密封技术ICT的测试夹具：的测试夹具： 0.125b.采用针床技术采用针床技术ICT的测试夹具：的测试夹具： 0.375一块电路板应有一块电路板应有2 2或或3 3个定位孔个定位孔产业化办公室产业化办公室 应用表面贴装技术的应用表面贴装技术的 PCB，必须使用测试焊盘进行探测。，必须使用测试焊盘进行探测。 原因：原因： a.直接探测引脚可能导致引脚的损坏直接探测引脚可能导致引脚的损坏b.引脚可能被探针顶至焊盘，形成暂时的连通引脚可能被探针顶至焊盘，形成暂时的连通 从经济性和可靠性的角度出发，应尽量选用从经济性和可靠性的角度出发，应尽量选用100

16、 mil的的 测试探针（对应测试探针（对应35 mil的测试焊盘）。的测试焊盘）。 50 mil & 75 mil - more expensive, less accuracy 测试点密度应测试点密度应 12 points per square inch。 (8 oz probes) 对于高对于高PCB器件（器件（0.2），应给予额外的空间），应给予额外的空间 器件周围器件周围0.20范围内不能设置测试焊盘范围内不能设置测试焊盘 测试点公差测试点公差 +/- 2 mils 测试点应均匀分布，以平衡来自测试针的机械力。测试点应均匀分布，以平衡来自测试针的机械力。 测试点应尽量靠近信号发

17、生源，以避免来自其它器件的电测试点应尽量靠近信号发生源，以避免来自其它器件的电 子干扰。子干扰。 产业化办公室产业化办公室 在在Vcc和和Ground处放置一些测试点，以确认电力是否均匀分处放置一些测试点，以确认电力是否均匀分 布。布。 测试点应有焊锡覆盖或采用抗氧化材料测试点应有焊锡覆盖或采用抗氧化材料(如金等如金等)。焊锡虽然。焊锡虽然 会氧化，但可被尖锐的测试针轻易穿透。从而达到良好的电会氧化，但可被尖锐的测试针轻易穿透。从而达到良好的电 性接触。性接触。 为网络提供最佳的测试焊盘，最好在底（或波峰）面。为网络提供最佳的测试焊盘，最好在底（或波峰）面。 a. 尽量将测试焊盘置于底面，避免

18、使用昂贵的双面夹具。尽量将测试焊盘置于底面，避免使用昂贵的双面夹具。 b. 条件允许的话，测试焊盘应为方形，直径条件允许的话，测试焊盘应为方形，直径0.035，公差，公差+/- 0.003 保证测试焊盘远离板子边缘至少保证测试焊盘远离板子边缘至少0.075 (1=25.4mm) 0.075 inch=1. 905mmTest Pad产业化办公室产业化办公室 测试焊盘尺寸最小测试焊盘尺寸最小0.040“，远离邻近焊盘或元件体，远离邻近焊盘或元件体 至少至少0. 0450.040 inch0.045 inchChipPad产业化办公室产业化办公室Minimum Test Pad Positioni

19、ng and SizeIdeally 0.100Dont crowd test pads.Leave normally 0.0180.0500.0150.035产业化办公室产业化办公室通过使用带有中断的门电路或脉冲发生器，使其具有中通过使用带有中断的门电路或脉冲发生器，使其具有中断时断时 钟能力钟能力为总线驱动器件提供三态控制。为总线驱动器件提供三态控制。为探测焊盘提供中断功能。为探测焊盘提供中断功能。产业化办公室产业化办公室如测试要求编程如测试要求编程/清除，在清除，在Flash Memory上提供编程电压上提供编程电压控制。控制。为无测试仪接触的元件提供一替代的测试方法。为无测试仪接触的元

20、件提供一替代的测试方法。制定功能测试准则。制定功能测试准则。制定诊断计划，快速显示或标示出有问题的元件制定诊断计划，快速显示或标示出有问题的元件/节点。节点。产业化办公室产业化办公室OscillatorOscillatorEnableVccTest PointTest Point产业化办公室产业化办公室a. On-board 时钟要求可被有效的中断时钟要求可被有效的中断b. 时钟源必须能被测试设备控制时钟源必须能被测试设备控制Controlling TimeEnableEnable产业化办公室产业化办公室外部控制与输出线路不能直接接地或外部控制与输出线路不能直接接地或VccEnabling Test 产业化办公室产业化办公室复位复位(Reset)、控制、控制(Control)、激活、激活(Enable)不要一起接不要一起接于于Vcc上。上。 测试设备可独立测试各端。测试设备可独立测试各端。Separate Resets and Enables产业化办公室产业化办公室Power-on复位电路应能被测试仪驱动，使测试仪能掌握电复位电路应能被测试仪驱动，使测试仪能掌握电路状态路状态产业化办公室产业化办公室晶振的晶振的Enable端和低通滤波器的端和低通滤波器的Hold端应该分端应该分