Hvernig DFT áætlanagerð bætir PCBA prófun og villuskilvirkni

PCBA er hægt að setja saman á réttan hátt og samt erfitt að prófa.

Þar skiptir skipulag DFT máli.

Design for Testability, eða DFT, snýst ekki aðeins um að bæta fleiri prófunarpunktum við PCB skipulag. Í alvöru PCBA verkefni ákveður DFT áætlanagerð hvort hægt sé að knýja samsetta borðið, forrita, rannsaka, mæla, villuleita, endurvinna, endurprófa og gefa út við hagnýtar framleiðsluaðstæður.

Stað/fall próf segir liðinu hvort tafla virkar.

Góð DFT áætlun hjálpar liðinu að skilja hvert það á að leita þegar það gerir það ekki.

Sá munur skiptir máli við frumgerð-, endurskoðun á fyrstu byggingu, undirbúningi tilraunasmíða og endurtekinni EMS-framleiðslu. Hönnunarverkfræðingur gæti verið fær um að kemba eitt borð með rannsóknartækjatækjum, jumper vírum og djúpri vöruþekkingu. EMS prófteymi þarf endurtekna leið sem virkar á mörgum töflum, með skjalfestum skrefum og skýrri meðhöndlun bilana.

DFT áætlanagerð bætir PCBA prófun og villuleit skilvirkni með því að gera líklega bilunarleið auðveldara að fylgjast með áður en borðið nær prófunarbekknum.

DFT er ekki prófskref. Það er hönnunarákvörðun.

Prófun fer fram eftir samsetningu.

DFT áætlanagerð á sér stað áður en stjórnin er byggð.

Auðvelt er að missa af þeirri greinarmun. Mörg lið líta á prófanir sem eitthvað sem verksmiðjan getur "skilið út" eftir að PCB skrárnar eru gefnar út. Stundum virkar það fyrir einföld borð. En fyrir fastbúnaðar-töflur, iðnaðarstýringarborð, þétt SMT skipulag, BGA-pakka, samskiptaviðmót, liða, skynjara eða innbyggðar vörur-, getur seint prófskipulag breyst í seint villuleit.

Spjaldið gæti kveikt á, en bilunarleiðin gæti verið óljós.

Prófið gæti sagt „mistakið“ en það segir kannski ekki hvort vandamálið sé samsetning, fastbúnaður, skemmdir á íhlutum, snertibúnaði, raflögn tengis, hleðsluástand eða hönnunarhegðun.

Prófunaráætlanagerð færir þá hugsun fyrr. Það spyr:

• Hvaða aðgerðir þarf að sannreyna?
• Hvaða merki verða að vera aðgengileg?
• Hvaða rafmagnsbrautir þarfnast mælingar eða einangrunar?
• Hvaða viðmót þurfa forritun eða samskiptaaðgang?
• Hvaða bilanir þarf að einangra fljótt?
• Hvaða prófskref verða að vera endurtekin af EMS prófunarteyminu?
• Hvaða villuleitarupplýsingar á að skrá eftir bilun?

Borð sem eingöngu er hannað til að virka má vinna á vélstjórabekknum.

Hægt er að sannreyna, greina, gera við og endurprófa borð sem er hannað til prófunar með minni ágiskun.

Byrjaðu á því sem prófið verður að sanna

Margar DFT umræður hefjast á prófpunktum.

Það er yfirleitt ekki besti upphafspunkturinn.

Betri fyrsta spurningin er: hvað þarf þetta PCBA að sanna áður en hægt er að gefa það út?

Fyrir sum verkefni gæti svarið verið einfalt: rétt staðsetning íhluta, engar augljósar skammstafanir, stöðugt afl-kveikt og grunnprófanir á rafmagni. Fyrir aðra gæti stjórnin þurft fastbúnaðarhleðslu, skynjarasvörun, samskiptasannprófun, liðaskipti, straummælingu, hliðræna kvörðun eða kerfissamskipti á-stigi við aðra einingu.

Þessar aðstæður þurfa ekki sömu prófunaráætlun.

Þetta kemur í veg fyrir eitt algengasta prófunarvandamálið: borðið hefur prófunarpunkta, en ekki réttan prófunaraðgang.

Púði sem er þægilegur fyrir skipulag getur ekki hjálpað prófunarhópnum að einangra bilun. Tengi sem virkar við verkfræðilega uppeldingu- gæti verið læst eftir samsetningu, húðun eða samþættingu hólfsins. Fastbúnaðarviðmót sem virkar fyrir einn verkfræðing gæti ekki verið hagkvæmt fyrir endurteknar framleiðsluprófanir.

Góð DFT áætlanagerð byrjar á losunarástandinu, vinnur síðan aftur á bak til að fá aðgang, innréttingaraðferð, inntak fastbúnaðar, mælipunkta og endurprófunarreglur.

Fara lengra en staðist/fallapróf

Niðurstaða staðist/falls er gagnleg, en hún er ekki það sama og greining.

Uppgötvunarsvör: stóðst stjórnin?

Greining svarar: hvert á liðið að leita næst?

Sá munur verður mikilvægur þegar PCBA mistekst FCT, ICT, fljúgandi rannsaka, forritun eða afl-við staðfestingu. Ef prófið tilkynnir aðeins um almenna stjórnbilun, gæti liðið samt þurft langa handvirka villuleit til að finna raunverulegt vandamál.

Sterkari DFT nálgun gefur prófunarferlinu meiri sýnileika.

Til dæmis, ef samskiptagátt bilar gæti villuleitarslóðin þurft aðgang að:

• afl og jörð tilvísanir fyrir tengi hringrás;
• endurstilla, virkja eða ræsa merki;
• klukka eða oscillator framleiðsla;
• Staðfesting á pinout tengi;
• fastbúnaðarútgáfa eða forritunarstaða;
• staðfesting á tengiliðabúnaði;
• þekkt-gott ástand kapals, álags eða ytri eininga;
• millimerkjapunktar á milli virkra blokka.

Þetta þýðir ekki að öll borð þurfi þungavigtargreiningararkitektúr.

Einfalt borð ætti ekki að vera of-hannað til að prófa. En ef varan inniheldur fastbúnað,-íhluti með miklum þéttleika, raflagnir, iðnaðar I/O, aflrofi, skynjara eða-viðmót viðskiptavina, ætti DFT áætlanagerð að hugsa út fyrir eina niðurstöðu/mistök.

Prófunarniðurstaða sem segir „mistak“ án villuleitarleiðar getur breytt einu slæmu borði í langa rannsókn.

Prófaðgangur byrjar í skipulagi, ekki á prófunarstöðinni

Prófunardeildin getur ekki nálgast merki sem útlitið gerði aldrei aðgengilegt.

Það hljómar augljóst, en það er eitt það auðveldasta að missa af þegar hönnunarteymið er undir áætlunarþrýstingi.

Prófaðgangur fer eftir skipulagsákvörðunum:

• hvort mikilvæg net hafi hagnýtan aðgang að rannsaka;
• hvort hægt sé að ná prófunarstöðum með innréttingum;
• hvort háir íhlutir hindri ferðir rannsaka;
• hvort prófunarpunktar séu of nálægt íhlutum eða brúnum borðs;
• hvort festingar og verkfæragöt styðji endurtekna uppröðun innréttinga;
• hvort forritunarhausar séu aðgengilegir eftir samsetningu;
• hvort hægt sé að prófa borð fyrir eða eftir húðun eða samþættingu girðinga.

Prófunarstaður sem er staðsettur á röngum stað getur verið næstum eins óhjálplegur og enginn prófunarstaður.

Fyrir há-þéttleikaborð er svarið ekki alltaf „bæta prófunarpunkti við hvert net“. Borðpláss, heilleiki merkja, kostnaður, framleiðslumagn og prófunaraðferð skipta öllu máli. Í sumum tilfellum eiga mikilvæg net, rafmagnsteinar, endurstillingarlínur, klukkur, forritunarmerki og-áhættuviðmót forgang. Í öðrum tilfellum getur landamæraskönnun, fljúgandi rannsaka eða virknipróf náð yfir hluta prófunarþörfarinnar á skilvirkari hátt.

DFT áætlanagerð snýst ekki um að bæta við eiginleikum í blindni.

Það snýst um að gefa prófteymið aðgang að merkjunum sem skipta máli.

Boundary Scan getur dregið úr Black Box vandamálinu

Boundary scan, oft tengt IEEE 1149.1 og JTAG, getur verið dýrmætt þegar líkamlegur rannsakandi aðgangur er takmarkaður.

Þetta á sérstaklega við um töflur með BGA, fínni-pitch IC, örgjörva, FPGA, minnistæki eða þéttar stafrænar samtengingar. Í þeirri hönnun eru margir mikilvægir pinnar ekki aðgengilegir líkamlega eftir samsetningu. Án skannaslóðar eða annarrar greiningaraðferðar getur borðið hegðað sér eins og svartur kassi þegar það bilar.

Mörkunarskönnun getur hjálpað til við að sannreyna samtengingar milli samhæfra tækja, styðja við forritun eða uppsetningarverkflæði og veita greiningarsýnileika þar sem líkamlega leit er erfið.

En það hjálpar bara ef það er skipulagt.

Gagnleg skipulagning á landamæraskönnun getur falið í sér:

• beina skannamerkjum til aðgengilegs tengis eða prófunarviðmóts;
• staðfesta hvaða tæki styðja landamæraskönnun;
• skilgreina skannakeðjuna rétt;
• útvega BSDL skrár þegar þörf krefur;
• staðfesta hvort landamæraskönnun sé notuð fyrir framleiðslupróf, verkfræðilega villuleit eða hvort tveggja;
• ganga úr skugga um að prófunarviðmótið sé ekki læst af vélrænni hönnun eða takmörkunum um girðingu.

Jaðarskönnun kemur ekki í staðinn fyrir allan líkamlegan prófunaraðgang og hún sannreynir ekki allar hliðstæður, rafmagns- eða tengiástand. Það er gagnlegast þegar skannakeðjan er skipulögð, skjalfest og studd af völdum tækjum.

Fyrir einfalt borð með takmarkaðan stafrænan flókið getur mörkaskönnun bætt litlu gildi. Fyrir þétt stjórnborð eða örgjörva-samstæðu getur það verið munurinn á gagnlegri bilunareinangrun og almennri virknibilun.

Afl- og merkjaskipting getur stytt kembilykkjur

Sumar bilanir er erfitt að kemba vegna þess að hringrásin var ekki hönnuð til að vera einangruð.

Stutt á sameiginlega rafmagnsbraut getur haft áhrif á marga hluta borðsins. Misheppnað samskiptaviðmót getur verið erfitt að aðskilja frá fastbúnaði, tengileiðslum, skemmdum á senditæki eða tengibúnaði. Hliðstæð merkjakeðja gæti bilað við úttakið á meðan raunverulegt vandamál er nokkrum stigum fyrr.

DFT áætlanagerð getur dregið úr þessari óvissu.

Gagnlegar hönnunarvalkostir geta verið:

• aðgengilegir mælipunktar á mikilvægum rafmagnsbrautum;
• hagnýtar jarðvísanir nálægt mældum merkjum;
• einangrunarvalkostir eins og 0-ohm hlekkir, jumper eða færanlegar tengingar þar sem við á;
• milliprófunarpunktar í merkjakeðjum;
• virkja eða endurstilla stjórn fyrir virka blokkir;
• þekktir-góðir hleðslu- eða afturköllunarvalkostir fyrir valin viðmót;
• skýr skil á milli forritunarbilunar, festingarbilunar og borðbilunar.

Þetta eru ekki alltaf dýrar hönnunarbreytingar. Oft eru þetta litlar ákvarðanir sem teknar eru nógu snemma.

Lykillinn er að hugsa um hvað tæknimaðurinn mun sjá þegar stjórnin bilar.

Ef allt sem prófunarkerfið getur tilkynnt er „borð mistókst“ byrjar villuleitarslóðin með óvissu. Ef DFT áætlanagerð veitir aðgang að virkum blokkum, afllénum og mikilvægum viðmótum, hefur teymið betri möguleika á að breyta biluninni í ákveðna aðgerð.

Fastbúnaður og forritun tilheyra DFT áætlanagerð

Fyrir marga nútíma PCBA eru prófun ekki aðeins rafmagns.

Það er líka-hugbúnaðarháð.

Spjald gæti þurft fastbúnað áður en hægt er að prófa það. Það gæti þurft ræsiforrit, prófunarmynd, framleiðslumynd, stillingarskrá, raðnúmer, MAC vistfang, kvörðunargögn eða samskiptaforskrift. Ef þessum inntakum er ekki stjórnað, gæti rétt samsett borð samt fallið í prófun af rangri ástæðu.

DFT áætlanagerð ætti að skýra:

• hver útvegar fastbúnaðinn;
• hvaða vélbúnaðarútgáfa er notuð fyrir framleiðslupróf;
• hvort borðið sé forritað fyrir eða eftir skoðun;
• hvaða viðmót er notað við forritun;
• hvort forritunartengið sé áfram aðgengilegt;
• hvort eftirlitsummu, annálaskrá eða útgáfuskrá er nauðsynleg;
• hvað gerist ef forritun mistekst;
• hvort endurforrita þurfi töfluna eftir endurvinnslu.

Þetta er ein algengasta bilið á milli verkfræðiprófs og framleiðsluprófs.

Hönnunarteymið kann að vita hvernig á að hlaða fastbúnaði úr rannsóknarstofutölvu. EMS prófteymið þarf aðferð sem hægt er að skjalfesta, fylgja eftir, athuga og endurtaka.

Ef fastbúnaður er ekki hluti af DFT áætlanagerð, getur virkniprófun breyst í forritunarbilunarleit áður en raunverulegt próf byrjar.

Tilbúinn búnaður fer eftir DFT ákvörðunum

Prófunarbúnaður er ekki bara vélrænn handhafi.

Það er líkamleg niðurstaða fyrri ákvarðana um prófanleika.

Tilbúinn búnaður fer eftir:

• þar sem rannsakandi getur haft samband við stjórnina;
• hvort púðar séu nógu stórir og á viðeigandi bili fyrir fyrirhugaða aðferð;
• hvort hæð íhluta hindri aðgang;
• hvort borðstuðningur komi í veg fyrir að beygja sig við snertingu;
• hvort tengi þurfi að passa snúrur;
• hvort borðið er prófað frá annarri hlið eða báðum hliðum;
• hvort prófunin gerist fyrir eða eftir húðun eða samþættingu girðingar;
• hvort rekstraraðili þarfnast samskipta við strikamerki, merkimiða eða raðnúmer;
• hvort bilaðar einingar krefjist aðskilnaðar og endurprófunar.

Ef þessar ákvarðanir eru látnar bíða seint getur þingið haldið áfram á meðan prófanir verða flöskuhálsinn.

EMS teymið þarf ekki fullan framleiðslubúnað fyrir hverja fyrstu verkfræðibyggingu. En það þarf að þekkja væntanlega slóðina: handvirkt próf, fljúgandi rannsaka, upplýsingatækni, landamæraskönnun, FCT, bráðabirgðabúnað, uppsetningu- frá viðskiptavinum eða framleiðslu-hugbúnaðarbúnað.

Þetta eru mismunandi byggingarforsendur.

Vandamál með innréttingu lítur oft út eins og bilun í borði þar til liðið sannar að snertingin, snúran eða uppsetningin sé stöðug.

Verkefni getur verið tilbúið fyrirPCB samsetningog enn ekki vera tilbúinn fyrir endurteknar prófanir.

DFT áætlanagerð ætti að skilgreina endurvinnslu og endurprófunar lykkjuna

Prófun lýkur ekki þegar borð mistekst.

Næsta spurning er hvað gerist eftir bilun.

Án skilgreindrar endurprófunarleiðar geta ákvarðanir um endurvinnslu orðið ósamræmar. Einn tæknimaður getur skipt út grun um íhlut og endurtaka aðeins skrefið sem mistókst. Annar gæti endurtekið fulla virkniprófið. Þriðjungur gæti farið framhjá borðinu eftir snögga stöðvun-af því að upprunalega einkennin hvarf.

Það skapar áhættu.

Hagnýt DFT áætlun ætti að skilgreina:

• hvaða bilanir krefjast verkfræðilegrar endurskoðunar;
• hvaða endurvinnsla er leyfð;
• hvað þarf að skoða eftir endurvinnslu;
• hvort endurtaka þurfi alla prófunarröðina;
• hvort einbeitt endurpróf sé ásættanlegt;
• hvaða bilunargögn ætti að skrá;
• hvernig endurteknum mistökum fjölgar.

Þetta er ekki pappírsvinna í sjálfu sér.

Ekki ætti að gefa út endurunnið PCBA vegna þess að það "virðist í lagi núna." Það ætti að gefa út vegna þess að samþykkt endurprófunarleið staðfestir að málið sé lokað.

Þetta er þar sem DFT áætlanagerð styður bæði framleiðslu skilvirkni og gæðaeftirlit.

Hvað DFT-tilbúinn PCBA pakki ætti að innihalda

DFT áætlanagerð verður gagnleg þegar hún er sýnileg í verkfræðipakkanum.

Þetta er ekki lögboðið skjalsett fyrir hverja byggingu. Það er leið til að sýna hvaða upplýsingar gætu verið nauðsynlegar þegar prófunarumfangið fer út fyrir einfalda sjónræna skoðun eða-athugun.

Fyrir OEM kaupendur gæti hagnýtur DFT-pakki innihaldið:

Einfalt borð gæti þurft aðeins léttari prófunarleið. Fastbúnaðar-undirstaða iðnaðarstýringarborð gæti þurft fullkomnari DFT pakka. Tilraunasmíði gæti þurft fleiri endurteknar skrár en fyrsta verkfræðisýni.

Mikilvægi punkturinn er ekki magn skjala.

Mikilvægur punktur er hvort EMS teymið hafi nægar upplýsingar til að prófa borðið án þess að byggja prófunaraðferðina út frá ágiskunum.

Notaðu prófunarniðurstöður til að bæta næstu endurskoðun

DFT er ekki einn-gátlisti.

Fyrsta byggingin kennir liðinu oft eitthvað sem var ekki augljóst við útlitsskoðun.

Eftir PCBA prófun og villuleit ætti OEM og EMS teymið að spyrja:

• Hvaða mistök var erfitt að einangra?
• Hvaða prófskref tóku lengri tíma en búist var við?
• Hvaða aðgerðir var ekki hægt að prófa á áreiðanlegan hátt?
• Hvaða könnunarpunkta var erfitt að nálgast?
• Hvaða tengiliðir ollu falskum bilunum?
• Hvaða vélbúnaðar- eða forritunarskref ollu ruglingi?
• Hvaða endurunnar töflur þurftu meiri endurprófun en búist var við?
• Hvaða prófunarniðurstöður ætti að skrá öðruvísi næst?

Þessi endurgjöf ætti ekki að vera aðeins á prófunarsvæðinu.

Það ætti að fæða næstu PCB endurskoðun, næsta prófunarferli, næstu innréttingarhönnun og næsta NPI pakka.

Gott DFT ferli breytir fyrstu byggingu í námslykkju.

Hvernig þetta tengist PCB samsetningu og prófunarstuðningi

Fyrir OEM kaupendur er DFT áætlanagerð mest gagnleg þegar hún tengir borðhönnun, samsetningarumfang, forritunarþarfir, prófunaraðgang og losunarvæntingar áður en framleiðsla hefst.

STHL styður OEM verkefni með undirbúningi samsetningar, prófunaráætlun ogPrófun og skoðun, þar á meðal umræður um AOI, ICT, FCT, röntgenskoðun, fastbúnaðarforritunarinntak, viðbúnað, endurvinnslu og endurprófunarvæntingar og rekjanleikaþarfir.

Markmiðið er ekki að bæta við óþarfa prófunum.

Markmiðið er að gera prófunarumfangið nógu hagnýtt fyrir virkni stjórnarinnar, framleiðslustig og áhættustig.

Undirbúa PCBA byggingu sem þarf skýrari prófunaraðgang eða hagnýt prófáætlun? Sendu verkefnið þitt í gegnumÓska eftir tilboðieða tölvupóstiinfo@pcba-china.com.

Niðurstaða

DFT áætlanagerð bætir PCBA próf og kembiforrit skilvirkni vegna þess að það færir próf hugsun uppstreymis, áður en borðið nær línu.

Það hjálpar OEM og EMS teyminu að skilgreina hvað þarf að prófa, hvar aðgangur er nauðsynlegur, hvernig vélbúnaðar verður hlaðinn, hvaða búnað eða kapaluppsetningu er krafist, hvaða niðurstaða telst standast eða mistakast, og hvernig misheppnuð töflur ætti að kemba, endurvinna og prófa aftur.

Borð sem auðvelt er að setja saman er ekki alltaf auðvelt að prófa.

Spjald sem auðvelt er að prófa er venjulega eitt þar sem prófaðgangur, forritun, viðbúnaður innréttinga og villuleitarsýnileiki var tekinn til greina fyrir samsetningu.

Fyrir OEM kaupendur er hagnýti lexían einföld: besti tíminn til að spyrja hvernig borð verður prófað er áður en útlitinu og byggingarpakkanum er læst.