可测试性设计DesignforTestability 教育学习

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,1,优质课件,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,DFM,DFA,DFT,（DFM-DesignforManufacturing),2,优质课件,SiO,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,COSTdown,Why?,3,优质课件,SiO,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,Benifits,4,优质课件,1.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,5,优质课件,测试的作用/目的：,产业化办公室,SiO,1.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,6,优质课件,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,SiO,PCB小型化,越来越复杂的电路,放置测试点的空间越来越少,7,优质课件,SiO,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。,8,优质课件,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,SiO,9,优质课件,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,SiO,10,优质课件,SiO,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,11,优质课件,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,SiO,12,优质课件,2.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,SiO,13,优质课件,-PRESSFIXTURE-DifferentfixtureforeachdifferentkindofPBA,产业化办公室,SiO,In-CircuitTester,14,优质课件,SiO,产业化办公室,Flying-probeIn-CircuitTester,15,优质课件,SiO,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,16,优质课件,3.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,SiO,17,优质课件,5.X射线检查-X-RAYTesta.X射线透射法(TransmissionX-ray)b.X射线分层法(X-rayLaminography),6.边界扫描技术-BoundaryScanTestNormallycombinedwithICT,产业化办公室,SiO,18,优质课件,产业化办公室,SiO,MultiTester-VacuumPumpCombine,IN-CIRCUITTESTFUNCTIONTEST,19,优质课件,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,20,优质课件,SiO,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,21,优质课件,SiO,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。,22,优质课件,SiO,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-metere.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,23,优质课件,产业化办公室,SiO,四.主要测试技术的分析/比较,24,优质课件,产业化办公室,SiO,25,优质课件,SiO,测试-任何生产过程必不可缺,Canwetestit?,Canwebuildit?,产业化办公室,26,优质课件,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,27,优质课件,SiO,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？,28,优质课件,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,29,优质课件,SiO,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,30,优质课件,SiO,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：0.125b.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,31,优质课件,SiO,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,32,优质课件,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。,33,优质课件,SiO,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=1.905mm,TestPad,产业化办公室,34,优质课件,SiO,测试焊盘尺寸最小0.040“，远离邻近焊盘或元件体至少0.045,0.040inch,0.045inch,Chip,Pad,产业化办公室,35,优质课件,MinimumTestPadPositioningandSize,Ideally0.100,Dontcrowdtestpads.Leavenormally0.018,0.050,0.015,0.035,产业化办公室,SiO,36,优质课件,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,37,优质课件,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,38,优质课件,Oscillator,Oscillator,Enable,Vcc,TestPoint,TestPoint,产业化办公室,SiO,CLOCKS,a.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,ControllingTime,39,优质课件,Enable,Enable,产业化办公室,SiO,外部控制与输出线路不能直接接地或Vcc,EnablingTest,40,优质课件,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。,SeparateResetsandEnables,41,优质课件,产业化办公室,SiO,Power-on复位电路应能被测试仪驱动，使测试仪能掌握电路状态,42,优质课件,SiO,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,43,优质课件,SiO,产业化办公室,ASICsandPALs,ASIC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,44,优质课件,SiO,产业化办公室,Donttesttoolong,某些功率器件不能直接驱动,45,优质课件,SiO,产业化办公室,FlashFlashEPROMS需特殊测试规范：a.测试结束以前不要设置写保护位b.不要使用硬件故障插入(HardwareFaultInsertion),这样一来可能导致重编程(re-program),BatteryonBoard如果Batteryonboard需测试，则需另加一跳线(jumper),这是由于难以在电池周围测出短路。,46,优质课件,SiO,产业化办公室,测试系统的设计流程,产品技术的学习与设计思路的理解,测试方案的建