Introduksjon
Under layoutfasen av mange PCBA-prosjekter blir testpunktdesign ofte stående til senere. FoU-ingeniører har en tendens til å fokusere mer på komponentplassering, rutingsintegritet og høyhastighetssignalhåndtering, og begynner først å "finne plass til å presse inn testpunkter" når PCB-plassen blir stadig mer begrenset. Sluttresultatet er et stort antall testpunkter samlet i et enkelt område av PCB.
Fra et designperspektiv kan denne tilnærmingen virke praktisk å administrere, men under faktisk PCBA-produksjon fører overdreven konsentrasjon av testpunkter ofte til en rekke problemer med IKT-testing, fixturstabilitet og produktpålitelighet. Disse risikoene forstørres ytterligere i masseproduksjonsprosjekter med høy-tetthet, flerlags- og høy-volum. Moden PCBA-design legger vekt på den balanserte fordelingen av testpunkter over hele brettet, i stedet for bare å forfølge "konsentrasjon for enkel tilgang."
Rollen til testpunkter går utover feilsøkingskomforten
Mange FoU-personell ser fortsatt testpunkter utelukkende gjennom linsen til laboratoriefeilsøking. I virkeligheten, innenforkomplett PCBA-produksjonsprosess, testpunkter tjener flere kritiske funksjoner.
Fra IKT i-kretstesting og funksjonstesting til fastvareprogrammering og reparasjonsanalyse, testpunkter er integrert i nesten hele produktets livssyklus. For masse-produksjonsanlegg påvirker rasjonaliteten til plassering av testpunkt direkte testeffektiviteten og produktutbyttet.
På selve produksjonsgulvet krever testarmaturer et stort antall prober for samtidig å komme i kontakt med PCB-overflaten. Hvis alle testpunktene er konsentrert i et enkelt område, vil sondetrykk skape lokaliserte spenningskonsentrasjoner. Selv om denne påkjenningen kan ha en ubetydelig innvirkning på tykke-plateprodukter, øker risikoen raskt for tynne plater, plater med høy-tetthet eller store BGA-produkter.
Mange skjulte defekter i PCBA-produksjon er ikke forårsaket av selve loddeprosessen, men snarere av mikro-sprekker eller spenningsskader i loddeskjøter som følge av lokalisert PCB-deformasjon under testfasen.
Overdreven konsentrasjon av testpunkter øker fixtur- og testkompleksiteten
Mange prosjekter avslører ikke problemer under prototypingstadiet fordi antallet tester er lite og testfrekvensen er lav, slik at ingeniører kan fullføre verifiseringen manuelt. Men når masse-PCBA-produksjonen begynner, blir teststabilitet kritisk.
Når testpunktene er tett plassert, må IKT-sondesengen romme et stort antall sonder innenfor et begrenset område. Prober plassert for tett sammen kan forårsake sondehylseinterferens, utilstrekkelig bevegelsesrom nedover, eller til og med forhindre at enkelte sonder får stabil kontakt.
Dette problemet er spesielt vanlig på tavler med høy-tetthet. For å gjøre sondesengen "knapt funksjonell", blir ingeniører ofte tvunget til å modifisere sondestrukturer gjentatte ganger, noe som øker fixturens kompleksitet. Det endelige resultatet er ikke bare høyere festekostnader, men også økte falske feilfrekvenser og vedlikeholdskostnader.
Et vanlig scenario på produksjonsgulvet er når selve produktet er feilfritt, men systemet rapporterer gjentatte ganger "Feil" på grunn av ustabil sondekontakt. For høyt-volums PCBA-produksjonsprosjekter kan slike falske feil ha stor innvirkning på produksjonsgjennomstrømningen.
Jevnt fordelte testpunkter oppfyller bedre masseproduksjonskravene
En virkelig moden PCBA-design vurderer ikke bare «om testing er mulig», men heller «hvordan sikre langsiktig, stabil testing».
Når testpunktene er jevnt fordelt over forskjellige områder av PCB, blir trykket på testsjiktet effektivt spredt, noe som resulterer i mer balansert spenningsfordeling på PCB. Dette reduserer ikke bare risikoen for brettskjevhet, men minimerer også mekanisk belastning på sensitive komponenter som BGAer og MLCCer.
Spesielt i høy-pålitelige PCBA-prosjekter som bilelektronikk, industrikontroll og kommunikasjonsutstyr, har enhetlig fordeling av testpunkter blitt en intern layoutstandard for mange selskaper.
På den annen side åpner en enhetlig layout også for mer rasjonelle testveier. Ved utforming av IKT-armaturer kan ingeniører ordne sondeposisjoner mer fleksibelt, redusere lokal overbelastning og forbedre kontaktstabiliteten.
I mange-høyytende PCBA-produksjonsprosjekter skyldes ikke suksess mer avansert testutstyr, men snarere inkorporering av testbarhetshensyn i den tidlige designfasen.
Høyhastighets PCB-er er mer følsomme for testpunktoppsett
Med den utbredte bruken av DDR, høy-Høyhastighets SerDes, PCIe og høyhastighets-kommunikasjonsgrensesnitt, er testpunktoppsett ikke lenger bare et strukturelt problem, det påvirker også signalintegriteten.
For å spare plass konsentrerer noen FoU-team testpunkter langs brettkantene eller nær grensesnitt. Imidlertid er disse områdene ofte der høyhastighetssignalene er mest konsentrert.
Over-konsentrasjon av testpunkter kan føre til: referanseplankutt, impedansdiskontinuiteter, unormale returveier og økt EMI-risiko. Spesielt rundt differensialpar med høy-hastighet kan et stort antall testputer konsentrert i ett område lett forstyrre den opprinnelig stabile impedansstrukturen.
Derfor planlegger mange avanserte PCBA-produksjonsprosjekter nå testpunktområder på forhånd, i stedet for å legge dem til ad hoc etter at rutingen er fullført.
Reparasjons- og etter-salgsfasene er også avhengige av en rimelig testpunktoppsett
Verdien av testpunkter strekker seg utover produksjonsstadiet.
Når et produkt kommer på markedet, må reparasjonsingeniører ofte bruke testpunkter for spenningsmålinger, bølgeformfangst og feillokalisering. Hvis alle testpunktene er konsentrert i et enkelt lite område, blir reparasjonsoperasjoner på-stedet ekstremt vanskelig.
Dette gjelder spesielt for store industrielle PCB-er, serverhovedkort og strømkontrollkort, der teknikere ofte må utføre målinger mens systemet er slått på. For tette testpunkter kan lett føre til probeglidning eller kortslutningsrisiko-.
I motsetning til dette kan jevnt fordelte testpunkter forbedre reparasjonseffektiviteten betydelig og lette fremtidig produktvedlikehold.
Mange bedrifter innser først etter at forsendelsesvolumene deres øker at reparasjonskostnadene ofte er nært knyttet til det første testpunktoppsettet.
Utmerket PCBA-design er ofte skjult i disse detaljene
Mange FoU-team fokuserer på chipytelse, sporlengder og strukturelle dimensjoner, men det som virkelig påvirker masseproduksjonsstabiliteten er ofte disse grunnleggende designdetaljer som lett kan overses.
Hvorvidt testpunktoppsettet er rimelig, påvirker direkte: IKT-teststabilitet, armaturets kompleksitet, produksjonstempo, effektivitet etter-reparasjon etter salg og lang-pålitelighet.
Disse problemene er kanskje ikke synlige underliten-batchproduksjon, men etter hvert som produktet går inn i kontinuerlig masseproduksjon, blir forskjellene stadig tydeligere. Modne PCBA-produksjonsprosjekter vurderer vanligvis testpunktfordelingen under DFM-fasen, i stedet for å vente på at testavvik skal oppstå før omarbeiding og modifisering av designet.
Konklusjon
I PCBA-produksjon er testpunkter aldri bare hjelpeputer, de er grunnleggende en del av et produkts produksjonsevne. Et godt-utformet testpunktoppsett sikrer større stabilitet på tvers av produksjons-, test- og reparasjonsprosesser.
Raske faktaom NeoDen
- Etablert i 2010 med 200+ ansatte og 27,000+ kvm. fabrikk med uavhengige eiendomsrettigheter, for å sikre standard forvaltning og oppnå de mest økonomiske effektene samt spare kostnadene.
- Eide eget maskineringssenter, dyktig montør, tester og QC-ingeniører, for å sikre de sterke evnene til NeoDen-maskiners produksjon, kvalitet og levering.
- 40+ globale partnere dekket i Asia, Europa, Amerika, Oseania og Afrika, for å lykkes med å betjene 10000+ brukere i hele verden, for å sikre bedre og raskere lokal service og rask respons.
- 3 forskjellige FoU-team med totalt 25+ profesjonelle FoU-ingeniører, for å sikre bedre og mer avansert utvikling og ny innovasjon.
- Dyktige og profesjonelle engelske support- og serviceingeniører, for å sikre rask respons innen 8 timer, gir løsningen innen 24 timer.
- Den unike blant alle de kinesiske produsentene som registrerte og godkjente CE av TUV NORD.
- NeoDen gir livslang- teknisk støtte og service for alle NeoDen-maskinene, dessuten regelmessige programvareoppdateringer basert på brukserfaringer og faktiske daglige forespørsel fra sluttbrukerne.