可测试性设计

SiO可测试性设计

上海贝尔有限公司产业化办公室范泽军DesignforTestability产业化办公室2021/5/181一.可测试性课题的由来DFT-DesignforTestabilityorTest

可测试性设计

是

可制造性设计的重要组成之一

DFMDFADFT（DFM-DesignforManufacturing)2021/5/182SiO前提

目标

SaveTIME产业化办公室保证产品故障检测覆盖率完全使测试点数使夹具复杂度COSTdownWhy

?2021/5/183SiO产业化办公室

减少通过设计到生产所需的时间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减少测试时间，消除生产延误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Benifits2021/5/1841.测试作用/目的2.PCB发展趋势3.常见故障类型和比例4.确定测试方案的根据5.应用

SiO产业化办公室二.测试2021/5/185测试的作用/目的：产业化办公室SiO1.经济上，可避免缺陷的产品交付用户，降低返修率,减少库存，降低成本， 提高顾客满意度。2.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。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2021/5/186

近年来，生产的潮流正向PCB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。

PCB及其电路的发展趋势产业化办公室SiOPCB小型化越来越复杂的电路放置测试点的空间越来越少2021/5/187SiO产业化办公室利用SMT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LSI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。2021/5/188故障类型及比例装配过程所造成的故障比例（Opens,Shorts,MissingPart)近九成。产业化办公室SiO2021/5/189确定测试方案的根据a.数量b.重要性c.复杂程度/尺寸d.能承受的预算

e.应用技术（RT,CPU，模拟，数字,etc.）f.产品设计是否遵循可测试性原则产业化办公室SiO2021/5/1810SiO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各种功能测试设备在线测试仪，边界扫描仪，等等

测试在生产线上的应用产业化办公室2021/5/1811三.几种常见的测试技术1.制造缺陷测试

--ManufacturingDefectAnalyzer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opens、shorts、missing等。KTS2000，SCOPION产业化办公室SiO2021/5/18122.在线测试--InCircuitTestICT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。

a.

针床测试：适用于批量大、种类少，设计已定型的产品。TESCON，GENRAD，TERADYNb.飞针测试：适用于批量小，种类多，尚未成熟的产品。TAKAYA产业化办公室SiO2021/5/1813--PRESSFIXTURE--DifferentfixtureforeachdifferentkindofPBA产业化办公室SiOIn-CircuitTester2021/5/1814SiO产业化办公室

Flying-probeIn-CircuitTester2021/5/1815SiO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2021/5/18163.非向量测试技术--VectorlessTesta.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4.光学检查系统--VisualInspectiona.自动光学检测(automatedopticalinspection)b.自动激光三角测量(automatedlasertriangulation)产业化办公室SiO2021/5/18175.X射线检查--X-RAYTest

a.X射线透射法(TransmissionX-ray)b.X射线分层法(X-rayLaminography)6.边界扫描技术

--BoundaryScanTest

NormallycombinedwithICT产业化办公室SiO2021/5/1818产业化办公室SiOMultiTester--VacuumPump

CombineIN-CIRCUITTESTFUNCTIONTEST2021/5/1819

7.功能测试--FunctionalTest

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。产业化办公室SiO功能测试验证功能

功能测试系统应能在设计速度下有效运行2021/5/1820SiO产业化办公室-高故障覆盖率-高可信度a.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 策略

设计的功能测试系统的前提2021/5/1821SiO产业化办公室

实现功能测试的方法a.直接模拟实际操作 b.通用功能测试商业系统 c.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 追踪到电路特定区域的故障，无法精确到特定元件。2021/5/1822SiO产业化办公室1.通用a.仿真仪--Simulatorb.逻辑分析仪--LogicAnalyzerc.示波器--Oscilloscoped.万用表--Multi-meter

e.信号发生器--SignalGeneratoretc.

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2021/5/1823产业化办公室SiO四.主要测试技术的分析/比较2021/5/1824产业化办公室SiO2021/5/1825SiO

测试-任何生产过程必不可缺Canwetestit?Canwebuildit?产业化办公室2021/5/1826五.可测试性定义： 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 确期望值。SiO产业化办公室2021/5/1827SiO主要内容：1.如何更快速地生成测试程序？ 2.测试点的可测试性如何？ 3.故障覆盖的全面性如何？产业化办公室在产品生命周期内（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？2021/5/1828

在产品设计前建立测试方案在产品设计过程中完善测试方案产业化办公室SiO六.可测试性设计2021/5/1829SiO产业化办公室关键词与尺寸换算1.定位孔--ToolingHole2.公差--Tolerance3.夹具--Fixture4.探针--Probe1inch(1〃)=25.4mm1mil=0.001inch可测试设计需要注意的问题2021/5/1830SiO定位孔：

对角线相对

公差+/-2mils

直径+3/-0mils

孔上不应有金属镀层

离边界距离≥0.125〃ToolingHoles

产业化办公室

定位孔周围需空余的尺寸 a.采用密封技术ICT的测试夹具：0.125〃 b.采用针床技术ICT的测试夹具：0.375〃一块电路板应有2或3个定位孔2021/5/1831SiO产业化办公室

探针(Probe)

应用表面贴装技术的PCB，必须使用测试焊盘进行探测。

原因： a.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

从经济性和可靠性的角度出发，应尽量选用100mil的测试探针（对应35mil的测试焊盘）。

50mil&75mil-----moreexpensive,lessaccuracy

测试点密度应≤12pointspersquareinch。

(8ozprobes)

对于高PCB器件（＞0.2〃），应给予额外的空间

器件周围0.20〃范围内不能设置测试焊盘2021/5/1832

测试点公差+/-2mils

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生源，以避免来自其它器件的电子干扰。

产业化办公室SiO测试点

在Vcc和Ground处放置一些测试点，以确认电力是否均匀分布。

测试点应有焊锡覆盖或采用抗氧化材料(如金等)。焊锡虽然会氧化，但可被尖锐的测试针轻易穿透。从而达到良好的电性接触。2021/5/1833SiO

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≥0.035〃，公差+/-0.003〃

保证测试焊盘远离板子边缘至少0.075"(1"=25.4mm)

0.075inch=1.905mmTestPad产业化办公室2021/5/1834SiO

测试焊盘尺寸最小0.040“，远离邻近焊盘或元件体至少0.045"0.040inch0.045inchChipPad产业化办公室2021/5/1835MinimumTestPadPositioningandSizeIdeally0.100〃Don’tcrowdtestpads.Leavenormally0.018〃0.0500.0150.035产业化办公室SiO2021/5/1836通过使用带有中断的门电路或脉冲发生器，使其具有中断时钟能力。为总线驱动器件提供三态控制。为探测焊盘提供中断功能。

产业化办公室SiO电路设计2021/5/1837如测试要求编程/清除，在FlashMemory上提供编程电压控制。为无测试仪接触的元件提供一替代的测试方法。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/节点。SiO产业化办公室2021/5/1838OscillatorOscillatorEnableVccTestPointTestPoint产业化办公室SiOCLOCKSa.On-board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ControllingTime2021/5/1839EnableEnable产业化办公室SiO外部控制与输出线路不能直接接地或VccEnablingTest

2021/5/1840产业化办公室SiO复位(Reset)、控制(Control)、激活(Enable)不要一起接于Vcc上。测试设备可独立测试各端。SeparateResetsandEnables2021/5/1841产业化办公室SiOPower-on复位电路应能被测试仪驱动，使测试仪能掌握电路状态2021/5/1842SiO产业化办公室晶振的Enable端和低通滤波器的Hold端应该分开控制2021/5/1843SiO产业化办公室ASICsandPALsASIC芯片的复位线和PAL的输出激活应能被测试仪控制，以利于测试仪进行状态设置2021/5/1844SiO产业化