Johdanto
Monien PCBA-projektien layout-vaiheessa testipisteiden suunnittelu jätetään usein myöhempään ajankohtaan. T&K-insinöörit keskittyvät yleensä enemmän komponenttien sijoitteluun, reitityksen eheyteen ja{1}}nopeaan signaalinkäsittelyyn ja alkavat "löytää tilaa testipisteiden puristamista varten" vasta, kun piirilevytila tulee yhä rajoitetummaksi. Lopputuloksena on suuri määrä testipisteitä, jotka on ryhmitelty yhdelle piirilevyn alueelle.
Suunnittelun näkökulmasta tämä lähestymistapa saattaa vaikuttaa kätevältä hallita, mutta varsinaisen PCBA-tuotannon aikana testipisteiden liiallinen keskittyminen johtaa usein sarjaan ICT-testaukseen, kiinnitysvakauteen ja tuotteen luotettavuuteen liittyviä ongelmia. Nämä riskit korostuvat entisestään suuren-tiheyden, monikerroksisten-ja suurien-määrien massatuotantoprojekteissa. Kypsä PCBA-suunnittelu korostaa testipisteiden tasapainoista jakautumista koko levylle sen sijaan, että pyrittäisiin vain "keskittämään pääsyn helpottamiseksi".
Testipisteiden rooli ylittää virheenkorjauksen mukavuuden
Monet tutkimus- ja kehitystyöntekijät näkevät edelleen testipisteitä vain laboratorion virheenkorjauksen linssin kautta. Todellisuudessa sisällätäydellinen PCBA-valmistusprosessi, testipisteet palvelevat useita kriittisiä toimintoja.
ICT in{0}}circuit -testauksesta ja toiminnallisesta testauksesta laiteohjelmiston ohjelmointiin ja korjausanalyysiin, testipisteet ovat olennainen osa tuotteen lähes koko elinkaarta. Massatuotantolaitoksissa testipisteiden sijoittelun järkevyys vaikuttaa suoraan testauksen tehokkuuteen ja tuotteen tuottoon.
Varsinaisessa tuotantokerroksessa testilaitteet vaativat suuren määrän antureita samanaikaisesti koskettamaan piirilevyn pintaa. Jos kaikki testipisteet keskittyvät yhdelle alueelle, anturin paine luo paikallisia jännityspitoisuuksia. Vaikka tällä rasituksella voi olla mitätön vaikutus paksuihin-levytuotteisiin, riski kasvaa nopeasti ohuiden levyjen, -suuritiheyksisten levyjen tai suurten BGA-tuotteiden kohdalla.
Monet PCBA:n valmistuksen piilevät viat eivät johdu itse juotosprosessista, vaan pikemminkin juotosliitosten mikrohalkeamista tai jännitysvaurioista, jotka johtuvat paikallisesta piirilevyn muodonmuutoksesta testausvaiheen aikana.
Liiallinen testipisteiden keskittyminen lisää kiinnityksen ja testauksen monimutkaisuutta
Monet projektit eivät paljasta ongelmia prototyyppivaiheen aikana, koska testien määrä on pieni ja testaustiheys on alhainen, minkä ansiosta insinöörit voivat suorittaa tarkistuksen manuaalisesti. Kuitenkin, kun PCBA:n massatuotanto alkaa, testauksen stabiiliudesta tulee kriittinen.
Kun testipisteet on sijoitettu tiiviisti, ICT-anturialustaan tulee mahtua suuri määrä antureita suljetulla alueella. Liian lähelle toisiaan sijoitetut anturit voivat aiheuttaa häiriöitä anturin holkissa, riittämätöntä liikkumistilaa alaspäin tai jopa estää joitakin antureita muodostamasta vakaata kosketusta.
Tämä ongelma on erityisen yleinen{0}}suurtiheyksisille levyille. Jotta anturin alustasta tulisi "tuskin toimiva", insinöörit joutuvat usein toistuvasti muokkaamaan anturin rakenteita, mikä lisää kiinnikkeiden monimutkaisuutta. Lopullisena tuloksena ei ole vain korkeammat kiinnityskustannukset, vaan myös lisääntyneet väärät vikamäärät ja ylläpitokustannukset.
Tuotantokerroksessa yleinen skenaario on, että tuote itsessään on virheetön, mutta järjestelmä ilmoittaa toistuvasti "Fail" epävakaan anturikontaktin vuoksi. Suuren-volyymin PCBA-valmistusprojekteissa tällaiset väärät viat voivat vaikuttaa vakavasti tuotannon suorituskykyyn.
Tasaisesti jakautuneet testipisteet täyttävät paremmin massatuotannon vaatimukset
Aidosti kypsässä PCBA-suunnittelussa ei huomioida pelkästään "onko testaus mahdollista", vaan pikemminkin "miten varmistetaan pitkäaikainen, vakaa testaus".
Kun testipisteet jakautuvat tasaisesti piirilevyn eri osiin, testialustaan kohdistuva paine hajaantuu tehokkaasti, mikä johtaa tasapainoisempaan jännitysjakaumaan piirilevylle. Tämä ei ainoastaan vähennä levyn vääntymisen riskiä, vaan myös minimoi mekaanisen rasituksen herkissä komponenteissa, kuten BGA:ssa ja MLCC:ssä.
Erityisesti korkean{0}}luotettavuuden piirilevyprojekteissa, kuten autoelektroniikassa, teollisuusohjauksessa ja viestintälaitteissa, testipisteiden yhtenäisestä jakautumisesta on tullut monien yritysten sisäinen asettelustandardi.
Toisaalta yhtenäinen asettelu mahdollistaa myös järkevämpiä testipolkuja. ICT-valaisimia suunnitellessaan insinöörit voivat järjestää anturin paikat joustavammin, mikä vähentää paikallista ruuhkaa ja parantaa kosketusten vakautta.
Monissa -tuottoisissa PCBA-valmistusprojekteissa menestys ei johdu kehittyneemmistä testauslaitteista, vaan testattavuusnäkökohtien sisällyttämisestä suunnittelun alkuvaiheeseen.
Nopeat{0}}piirilevyt ovat herkempiä testipisteiden asettelulle
DDR:n,{0}}nopeiden SerDien, PCIe:n ja nopeiden-viestintäliitäntöjen laajan käyttöönoton myötä testipisteen asettelu ei ole enää vain rakenteellinen ongelma, vaan se vaikuttaa myös signaalin eheyteen.
Tilan säästämiseksi jotkin T&K-tiimit keskittävät testipisteet levyn reunoihin tai rajapintojen lähelle. Näillä alueilla nopeat{1}}signaalit ovat kuitenkin usein keskittyneitä.
Testipisteiden liiallinen keskittyminen voi johtaa: referenssitason leikkauksiin, impedanssin epäjatkuvuuksiin, epänormaaleihin paluureitteihin ja lisääntyneisiin EMI-riskeihin. Erityisesti nopeiden-differentiaaliparien ympärillä suuri määrä yhdelle alueelle keskittyviä testityynyjä voi helposti rikkoa alkuperäisen vakaan impedanssirakenteen.
Siksi monet huippuluokan PCBA-valmistusprojektit suunnittelevat nyt testipistealueet etukäteen sen sijaan, että niitä lisättäisiin satunnaisesti reitityksen jälkeen.
Korjaus- ja{0}}myynnin jälkeiset vaiheet perustuvat myös kohtuulliseen testipisteen asetelmaan
Testipisteiden arvo ulottuu tuotantovaiheen ulkopuolelle.
Kun tuote tulee markkinoille, korjausinsinöörien on usein käytettävä testipisteitä jännitteen mittaamiseen, aaltomuodon sieppaamiseen ja vian paikallistamiseen. Jos kaikki testipisteet ovat keskittyneet yhdelle pienelle alueelle,-paikan päällä tehtävät korjaustoimenpiteet ovat erittäin vaikeita.
Tämä koskee erityisesti suuria teollisuuspiirilevyjä, palvelimien emolevyjä ja tehonohjauskortteja, joissa teknikoiden on usein suoritettava mittauksia järjestelmän ollessa päällä. Liian tiheät testipisteet voivat helposti johtaa anturin luisumiseen tai{1}}oikosulkuriskiin.
Sitä vastoin tasaisesti jakautuneet testipisteet voivat parantaa merkittävästi korjaustehokkuutta ja helpottaa tuotteen tulevaa huoltoa.
Monet yritykset ymmärtävät vasta toimitusmäärien kasvaessa, että korjauskustannukset ovat usein tiiviisti sidoksissa alkuperäiseen testipisteen asetelmaan.
Erinomainen PCBA-suunnittelu on usein piilotettu näihin yksityiskohtiin
Monet T&K-tiimit keskittyvät sirun suorituskykyyn, jälkipituuksiin ja rakenteellisiin mittoihin, mutta massatuotannon vakauteen todella vaikuttavat usein nämä helposti huomiotta jäävät suunnittelun perusyksityiskohdat.
Se, onko testipisteen asettelu kohtuullinen, vaikuttaa suoraan: ICT-testin vakauteen, kalusteen monimutkaisuuteen, tuotantotahtiin,-myynnin jälkeisen korjauksen tehokkuuteen ja pitkän{1}}luotettavuuteen.
Nämä ongelmat eivät välttämättä ole ilmeisiä aikanapieni{0}}erätuotanto, mutta kun tuote tulee jatkuvaan massatuotantoon, erot tulevat yhä selvemmiksi. Kypsät PCBA-valmistusprojektit tarkastelevat tyypillisesti testipisteiden jakautumista DFM-vaiheen aikana sen sijaan, että odotettaisiin testauspoikkeamien ilmaantumista ennen suunnittelun uudelleenkäsittelyä ja muuttamista.
Johtopäätös
PCBA-valmistuksessa testipisteet eivät ole koskaan pelkkiä aputyynyjä, vaan ne ovat pohjimmiltaan osa tuotteen valmistettavuutta. Hyvin-suunniteltu testipisteasettelu varmistaa paremman vakauden tuotanto-, testaus- ja korjausprosesseissa.
Pikaisia faktojaNeoDenistä
- Perustettu vuonna 2010, ja sillä on 200+ työntekijää ja 27,000+ neliömetriä. tehdas itsenäisiä omistusoikeuksia, varmistaa standardin hallinta ja saavuttaa eniten taloudellisia vaikutuksia sekä säästää kustannuksia.
- Omistaa oman koneistuskeskuksen, ammattitaitoisen kokoajan, testaajan ja laadunvalvontainsinöörit varmistaakseen NeoDen-koneiden valmistuksen, laadun ja toimituksen vahvat kyvyt.
- 40+ maailmanlaajuista kumppania Aasiassa, Euroopassa, Amerikassa, Oseaniassa ja Afrikassa palvellakseen menestyksekkäästi 10000+ käyttäjiä kaikkialla maailmassa varmistaakseen paremman ja nopeamman paikallisen palvelun ja nopean vastauksen.
- 3 erilaista T&K-tiimiä, joissa on kaikkiaan 25+ ammattimaisia T&K-insinöörejä, jotta voidaan varmistaa paremmat ja edistyneemmät kehitystyöt ja uudet innovaatiot.
- Ammattitaitoiset ja ammattitaitoiset englanninkieliset tuki- ja huoltoinsinöörit varmistavat nopean vastauksen 8 tunnin sisällä, ratkaisu tarjoaa 24 tunnin sisällä.
- Ainutlaatuinen kaikkien kiinalaisten valmistajien joukossa, jotka rekisteröivät ja hyväksyivät CE:n TUV NORD:n toimesta.
- NeoDen tarjoaa elinikäistä-teknistä tukea ja palvelua kaikille NeoDen-koneille sekä säännöllisiä ohjelmistopäivityksiä, jotka perustuvat loppukäyttäjien käyttökokemukseen ja todellisiin päivittäisiin pyyntöihin.