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PCB 設計可測試性以確保高產量和質量
PCB 設計可測試性以確保高產量和質量
當您的電路板旋轉通過一系列組裝前和組裝后測試時，您會感受到同樣的贊美，但復雜的設計可能無法達到那個階段，除非您為可測試性方法實施正確的設計。有一些簡單的步驟可以幫助您的制造商識別并快速實施重要的裸板和在線測試 (ICT)，尤其是在關鍵電路塊上。
為可測試性實踐實施正確的設計需要正確的設計軟件和文檔。由于可測試性設計對于復雜設計非常重要，因此了解應該在電路板上實施哪些測試結構以成功進行裸板測試和 ICT 會有所幫助。正確的測試結構和文檔可以確保您的下一批復雜電路板順利下線。
可測試性設計：考慮測試方法
可測試性設計是一種平衡行為，需要在不影響功能的情況下適應不同的測試方法。這可以很簡單，只需在布局中指定某些焊盤或通孔作為測試點，在注釋布局/原理圖中以指示預期的電氣功能（例如，電壓、電流和電阻或阻抗）。在某些情況下，您可能需要創建一個自定義焊盤作為無 BOM 組件，并在原理圖中的網絡上指定一個特定的測試點。這兩種方法都適用于大多數不是以極高速度或頻率運行的電路。
以高速/高頻運行或使用專用互連結構的更高級設計可以受益于放置專為特定信號完整性測量而設計的測試結構。如果您需要在設計過程中確保高度精確的互連阻抗，您可能需要訂購具有預期互連結構的測試試樣。這是在大規模生產電路板之前驗證設計的關鍵部分（布線和阻抗）的低成本方法。對互連阻抗在線測試的補充是邊界掃描 (JTAG) 測試。
要考慮的另一個方面是功能測試，這是對成品板的最后一道測試。這部分測試是高度模塊化的，需要適應各種不同的設計。在功能測試中，會檢查電路板的實際功能，這可能涉及不同程度的復雜性。任何功能測試都需要為您的制造商詳細說明，并且可能需要提供上層裝配測試環境、嵌入式軟件或其他設備以進行正確測試。
用于組裝后 ICT 的飛針測試儀。
測試點
測試點通常用于裸板測試或 ICT，并被指定為具有特定功能要求的關鍵點。您的測試點只是電觸點，您的制造商可以從您的網表或通過檢查原理圖來確定所需的裸板功能（例如，開路）。在 ICT 期間，可以在測試期間使用飛針單元輕松測量電路支路兩端的電壓，并將測量結果與您的設計要求進行比較?？梢栽谠韴D中的焊盤或過孔上指定測試點，也可以將它們作為自定義焊盤放置在您的布局中。請務必使用測試點所需的任何電氣功能來注釋您的原理圖。
測試結構
這更像是一個通用術語，包括定制的焊盤，盡管測試結構通常是為收集精確的信號完整性測量而設計的。像定制焊盤這樣的簡單測試點在高頻時可以起到短線（即天線）的作用，因此它們在高頻設計中是不受歡迎的，因為它們會產生強烈的輻射。然而，使用標準化測試結構允許以高精度進行電路內信號完整性測試以及高速和頻率的裸板測試。
裸板測試和組裝之前的視覺檢查系統。
邊界掃描測試
JTAG 越來越多地用于嵌入式系統的功能測試，作為一種無需編寫任何功能測試代碼即可快速診斷互連問題的方法，通常是利用組件供應商的軟件。JTAG 嵌入式測試 (JET) 是一種在嵌入式系統中使用處理器上的標準 JTAG 端口進行功能測試的便捷方式。這允許嵌入式系統在第一次加電時進行測試，而無需等待系統完全啟動。
邊界掃描的優勢在于它降低了用于檢查電氣行為的測試點和驗證結構的可靠性。大多數 MCU/PLD/FPGA 制造商已將邊界掃描邏輯和附加電路與標準四線接口結合起來，以在系統中對其器件進行編程。將邊界掃描引入功能測試對于評估 HDI 板、高層計數板、安裝在 BGA 上并在內層布線的關鍵組件以及其他現代設備的功能至關重要。