Introducere
În timpul fazei de layout a multor proiecte PCBA, designul punctului de testare este adesea lăsat pentru mai târziu. Inginerii de cercetare și dezvoltare tind să se concentreze mai mult pe plasarea componentelor, integritatea rutei și gestionarea semnalului de-înaltă viteză și încep să „găsească spațiu pentru a stoarce punctele de testare” abia atunci când spațiul PCB devine din ce în ce mai limitat. Rezultatul final este un număr mare de puncte de testare grupate într-o singură zonă a PCB.
Din perspectiva designului, această abordare poate părea convenabilă de gestionat, dar în timpul producției PCBA efective, concentrarea excesivă a punctelor de testare duce adesea la o serie de probleme cu testarea TIC, stabilitatea dispozitivului de fixare și fiabilitatea produsului. Aceste riscuri sunt amplificate și mai mult în proiectele de producție în masă de-densitate mare, multi-strat și-volum mare. Designul matur PCBA subliniază distribuția echilibrată a punctelor de testare pe întreaga placă, mai degrabă decât să urmărească pur și simplu „concentrarea pentru ușurință de acces”.
Rolul punctelor de testare merge dincolo de comoditatea depanării
Mulți personal de cercetare și dezvoltare încă mai văd punctele de testare doar prin prisma depanării de laborator. În realitate, în cadrulproces complet de fabricație PCBA, punctele de testare servesc mai multe funcții critice.
De la testarea TIC în-circuite și testarea funcțională până la programarea firmware-ului și analiza reparațiilor, punctele de testare sunt parte integrantă a aproape întregului ciclu de viață al produsului. Pentru instalațiile de-producție în masă, raționalitatea plasării punctelor de testare are un impact direct asupra eficienței testării și a randamentului produsului.
La nivelul producției efective, dispozitivele de testare necesită un număr mare de sonde pentru a contacta simultan suprafața PCB. Dacă toate punctele de testare sunt concentrate într-o singură zonă, presiunea sondei va crea concentrații de stres localizate. Deși acest stres poate avea un impact neglijabil asupra produselor de placă-groasă, riscul crește rapid pentru plăcile subțiri, plăcile de-înaltă densitate sau produsele BGA mari.
Multe defecte ascunse în fabricarea PCBA nu sunt cauzate de procesul de lipire în sine, ci mai degrabă de micro-crăpături sau deteriorări de tensiune în îmbinările de lipit, rezultate din deformarea localizată a PCB-ului în timpul fazei de testare.
Concentrarea excesivă a punctelor de testare crește complexitatea montajului și a testării
Multe proiecte nu dezvăluie probleme în timpul etapei de prototipare, deoarece numărul de teste este mic și frecvența de testare este scăzută, permițând inginerilor să finalizeze verificarea manual. Cu toate acestea, odată ce începe producția de masă PCBA, stabilitatea testării devine critică.
Când punctele de testare sunt aranjate dens, patul de sondă ICT trebuie să găzduiască un număr mare de sonde într-o zonă restrânsă. Sondele poziționate prea aproape una de cealaltă pot cauza interferențe ale manșonului sondei, spațiu insuficient de deplasare în jos sau chiar împiedică unele sonde să facă contact stabil.
Această problemă este deosebit de comună pe plăcile de-densitate mare. Pentru ca patul sondei să fie „abia funcțional”, inginerii sunt adesea forțați să modifice în mod repetat structurile sondei, crescând complexitatea dispozitivului de fixare. Rezultatul final este nu numai costuri mai mari ale dispozitivelor de fixare, ci și rate crescute de erori false și costuri de întreținere.
Un scenariu obișnuit la nivelul producției este atunci când produsul în sine este impecabil, dar sistemul raportează în mod repetat „Eșec” din cauza contactului instabil al sondei. Pentru proiectele de-producție PCBA cu volum mare, astfel de erori false pot afecta grav randamentul producției.
Puncte de testare distribuite uniform îndeplinesc mai bine cerințele de producție în masă
Un design PCBA cu adevărat matur nu ia în considerare doar „dacă este posibilă testarea”, ci mai degrabă „cum se asigură testarea pe termen lung, stabilă”.
Când punctele de testare sunt distribuite uniform în diferite zone ale PCB-ului, presiunea de pe patul de testare este dispersată în mod eficient, rezultând o distribuție mai echilibrată a tensiunii pe PCB. Acest lucru nu numai că reduce riscul deformarii plăcii, ci și minimizează stresul mecanic asupra componentelor sensibile, cum ar fi BGA și MLCC.
În special în proiectele PCBA de-înaltă fiabilitate, cum ar fi electronicele auto, controlul industrial și echipamentele de comunicație, distribuirea uniformă a punctelor de testare a devenit un standard intern pentru multe companii.
Pe de altă parte, un aspect uniform permite, de asemenea, căi de testare mai raționale. La proiectarea dispozitivelor ICT, inginerii pot aranja pozițiile sondelor mai flexibil, reducând congestia locală și îmbunătățind stabilitatea contactului.
În multe proiecte de producție de PCBA cu randament ridicat-, succesul nu se datorează echipamentelor de testare mai avansate, ci mai degrabă încorporării unor considerații de testare în faza incipientă de proiectare.
PCB-urile de-înaltă viteză sunt mai sensibile la aspectul punctului de testare
Odată cu adoptarea pe scară largă a interfețelor DDR, SerDes-de mare viteză, PCIe și-de mare viteză, aspectul punctelor de testare nu mai este doar o problemă structurală, ci are un impact asupra integrității semnalului.
Pentru a economisi spațiu, unele echipe de cercetare și dezvoltare concentrează punctele de testare de-a lungul marginilor plăcii sau în apropierea interfețelor. Cu toate acestea, aceste zone sunt adesea unde semnalele de mare-viteză sunt cele mai concentrate.
Supra-concentrarea punctelor de testare poate duce la: tăieturi ale planului de referință, discontinuități ale impedanței, căi de întoarcere anormale și riscuri crescute de EMI. În special în jurul perechilor diferențiale cu viteză mare-, un număr mare de plăci de testare concentrate într-o zonă poate perturba cu ușurință structura de impedanță stabilă inițial.
Prin urmare, multe proiecte de-producție PCBA de înaltă calitate planifică acum zonele punctelor de testare în avans, în loc să le adauge ad-hoc după finalizarea traseului.
Fazele de reparație și post{0}}vânzare se bazează, de asemenea, pe un aspect rezonabil al punctului de testare
Valoarea punctelor de testare se extinde dincolo de etapa de producție.
Odată ce un produs intră pe piață, inginerii reparatori trebuie adesea să utilizeze puncte de testare pentru măsurătorile tensiunii, captarea formei de undă și localizarea defecțiunilor. Dacă toate punctele de testare sunt concentrate într-o singură zonă mică, operațiunile de reparații pe site-ul-devin extrem de dificile.
Acest lucru este valabil mai ales pentru PCB-urile industriale mari, plăcile de bază pentru server și plăcile de control al puterii, unde tehnicienii trebuie frecvent să efectueze măsurători în timp ce sistemul este pornit. Punctele de testare prea dense pot duce cu ușurință la alunecarea sondei sau la riscuri de scurt{1}}circuit.
În schimb, punctele de testare distribuite uniform pot îmbunătăți semnificativ eficiența reparațiilor și pot facilita întreținerea viitoare a produsului.
Multe companii realizează abia după ce volumul lor de expediere crește că costurile de reparație sunt adesea strâns legate de aspectul inițial al punctului de testare.
Designul excelent PCBA este adesea ascuns în aceste detalii
Multe echipe de cercetare și dezvoltare se concentrează pe performanța cipului, lungimile urmelor și dimensiunile structurale, dar ceea ce afectează cu adevărat stabilitatea producției de masă sunt adesea aceste detalii fundamentale de design ușor de trecut cu vederea.
Faptul că aspectul punctului de testare este rezonabil afectează direct: stabilitatea testului TIC, complexitatea dispozitivului de fixare, ritmul de producție, eficiența reparațiilor post{0}}vânzare și fiabilitatea-pe termen lung.
Aceste probleme pot să nu fie evidente în timpulproducție în loturi mici-, dar pe măsură ce produsul intră în producție de masă continuă, diferențele devin din ce în ce mai evidente. Proiectele mature de producție PCBA revizuiesc de obicei distribuția punctelor de testare în timpul fazei DFM, mai degrabă decât să aștepte să apară anomalii de testare înainte de a relua și a modifica designul.
Concluzie
În fabricarea PCBA, punctele de testare nu sunt niciodată doar plăcuțe auxiliare, ele fac parte în mod fundamental din fabricabilitatea unui produs. Un punct de testare bine conceput- asigură o stabilitate mai mare în procesele de producție, testare și reparare.
Fapte rapidedespre NeoDen
- Înființată în 2010, cu 200+ angajați și 27,000+ mp. fabrica de drepturi de proprietate independente, pentru a asigura managementul standard și a obține cele mai multe efecte economice, precum și economisirea costurilor.
- Deținea propriul centru de prelucrare, asamblare calificată, tester și ingineri QC, pentru a asigura abilitățile puternice pentru fabricarea, calitatea și livrarea mașinilor NeoDen.
- 40+ parteneri globali acoperiți în Asia, Europa, America, Oceania și Africa, pentru a servi cu succes 10000+ utilizatori din toată lumea, pentru a asigura un serviciu local mai bun și mai rapid și un răspuns prompt.
- 3 echipe diferite de cercetare și dezvoltare cu un total de 25+ ingineri profesioniști de cercetare și dezvoltare, pentru a asigura dezvoltări mai bune și mai avansate și inovații noi.
- Ingineri de asistență și service în limba engleză calificați și profesioniști, pentru a asigura un răspuns prompt în 8 ore, soluția oferă în 24 de ore.
- Unicul dintre toți producătorii chinezi care au înregistrat și au aprobat CE de TUV NORD.
- NeoDen oferă asistență tehnică-pe viață și servicii pentru toate mașinile NeoDen, în plus, actualizări regulate ale software-ului bazate pe experiențele de utilizare și pe cererea zilnică reală din partea utilizatorilor finali.