SiO可測試性設(shè)計

上海貝爾有限公司產(chǎn)業(yè)化辦公室范澤軍DesignforTestability產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/181一.可測試性課題的由來DFT-DesignforTestabilityorTest

可測試性設(shè)計

是

可制造性設(shè)計的重要組成之一

DFMDFADFT（DFM-DesignforManufacturing)2021/5/182SiO前提

目標(biāo)

SaveTIME產(chǎn)業(yè)化辦公室保證產(chǎn)品故障檢測覆蓋率完全使測試點數(shù)使夾具復(fù)雜度COSTdownWhy

?2021/5/183SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室

減少通過設(shè)計到生產(chǎn)所需的時間降低生產(chǎn)成本最小化設(shè)計工程師在生產(chǎn)建立過程中的參與度增進(jìn)設(shè)計、工業(yè)工程和制造方面的合作與聯(lián)系降低產(chǎn)品初期及整個生命周期的費用減少測試時間，消除生產(chǎn)延誤保證更有效的現(xiàn)場診斷與修理提供更精確到器件和針級的診斷Benifits2021/5/1841.測試作用/目的2.PCB發(fā)展趨勢3.常見故障類型和比例4.確定測試方案的根據(jù)5.應(yīng)用

SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室二.測試2021/5/185測試的作用/目的：產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO1.經(jīng)濟(jì)上，可避免缺陷的產(chǎn)品交付用戶，降低返修率,減少庫存，降低成本， 提高顧客滿意度。2.技術(shù)上，及早發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝問題，促使工藝的不斷改進(jìn)和完善。以盡可能低的測試成本實現(xiàn)最大的測試覆蓋率必須迅速診斷出損壞的器件及其原因2021/5/186

近年來，生產(chǎn)的潮流正向PCB小型化發(fā)展。成本、空間縮減、更快的操作速度以及電路的合并是主要原因。

PCB及其電路的發(fā)展趨勢產(chǎn)業(yè)化辦公室SiOPCB小型化越來越復(fù)雜的電路放置測試點的空間越來越少2021/5/187SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室利用SMT技術(shù)所節(jié)省的空間通常用來添加更多的電路，導(dǎo)致使用更復(fù)雜的LSI電路、更大的數(shù)據(jù)總線、更多的Fine-pitch引腳，而用于網(wǎng)路的空間卻越來越少。2021/5/188故障類型及比例裝配過程所造成的故障比例（Opens,Shorts,MissingPart)近九成。產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/189確定測試方案的根據(jù)a.數(shù)量b.重要性c.復(fù)雜程度/尺寸d.能承受的預(yù)算

e.應(yīng)用技術(shù)（RT,CPU，模擬，數(shù)字,etc.）f.產(chǎn)品設(shè)計是否遵循可測試性原則產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/1810SiO下料機(jī)不合格品分離機(jī)再流焊爐作業(yè)臺中間傳送機(jī)SMT貼裝機(jī)全自動圖象絲網(wǎng)印刷機(jī)上料機(jī)各種功能測試設(shè)備在線測試儀，邊界掃描儀，等等

測試在生產(chǎn)線上的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1811三.幾種常見的測試技術(shù)1.制造缺陷測試

--ManufacturingDefectAnalyzer只能針對模擬器件進(jìn)行簡單的裝配故障測試。如電阻、電容、二極管以及三極管等的opens、shorts、missing等。KTS2000，SCOPION產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/18122.在線測試--InCircuitTestICT是生產(chǎn)過程測試的最基本的方法，具有很強(qiáng)的裝配故障診斷能力。

a.

針床測試：適用于批量大、種類少，設(shè)計已定型的產(chǎn)品。TESCON，GENRAD，TERADYNb.飛針測試：適用于批量小，種類多，尚未成熟的產(chǎn)品。TAKAYA產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/1813--PRESSFIXTURE--DifferentfixtureforeachdifferentkindofPBA產(chǎn)業(yè)化辦公室SiOIn-CircuitTester2021/5/1814SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室

Flying-probeIn-CircuitTester2021/5/1815SiO專用檢測器來檢測專用信號的感應(yīng)值需檢查引腳的焊盤加一專用信號產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/18163.非向量測試技術(shù)--VectorlessTesta.電容耦合測試技術(shù)b.結(jié)效應(yīng)測試技術(shù)c.射頻電感測試技術(shù)4.光學(xué)檢查系統(tǒng)--VisualInspectiona.自動光學(xué)檢測(automatedopticalinspection)b.自動激光三角測量(automatedlasertriangulation)產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/18175.X射線檢查--X-RAYTest

a.X射線透射法(TransmissionX-ray)b.X射線分層法(X-rayLaminography)6.邊界掃描技術(shù)

--BoundaryScanTest

NormallycombinedwithICT產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/1818產(chǎn)業(yè)化辦公室SiOMultiTester--VacuumPump

CombineIN-CIRCUITTESTFUNCTIONTEST2021/5/1819

7.功能測試--FunctionalTest

功能測試定義為輸入激勵和輸出信號測量在電路板上的應(yīng)用，輸出信號同一個期望結(jié)果相比較。產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO功能測試驗證功能

功能測試系統(tǒng)應(yīng)能在設(shè)計速度下有效運行2021/5/1820SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室-高故障覆蓋率-高可信度a.仿真技術(shù)可應(yīng)用程度（生成測試程序）b.在有限投入與時間壓力下能選擇的診斷 策略

設(shè)計的功能測試系統(tǒng)的前提2021/5/1821SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室

實現(xiàn)功能測試的方法a.直接模擬實際操作 b.通用功能測試商業(yè)系統(tǒng) c.自測試，直接加裝診斷電路

缺點：診斷故障的能力有限，通常只能 追蹤到電路特定區(qū)域的故障，無法精確到特定元件。2021/5/1822SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室1.通用a.仿真儀--Simulatorb.邏輯分析儀--LogicAnalyzerc.示波器--Oscilloscoped.萬用表--Multi-meter

e.信號發(fā)生器--SignalGeneratoretc.

功能測試的主要輔助測試儀2.專用針對不同類型的產(chǎn)品或系統(tǒng)2021/5/1823產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO四.主要測試技術(shù)的分析/比較2021/5/1824產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/1825SiO

測試-任何生產(chǎn)過程必不可缺Canwetestit?Canwebuildit?產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1826五.可測試性定義： 可測試性指是以最簡化方法判定電 子產(chǎn)品的電路或器件的性能否達(dá)到精 確期望值。SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1827SiO主要內(nèi)容：1.如何更快速地生成測試程序？ 2.測試點的可測試性如何？ 3.故障覆蓋的全面性如何？產(chǎn)業(yè)化辦公室在產(chǎn)品生命周期內(nèi)（包括構(gòu)思、設(shè)計、生產(chǎn)，售后服務(wù)）如何滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)所規(guī)定的測試要求？2021/5/1828

在產(chǎn)品設(shè)計前建立測試方案在產(chǎn)品設(shè)計過程中完善測試方案產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO六.可測試性設(shè)計2021/5/1829SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室關(guān)鍵詞與尺寸換算1.定位孔--ToolingHole2.公差--Tolerance3.夾具--Fixture4.探針--Probe1inch(1〃)=25.4mm1mil=0.001inch可測試設(shè)計需要注意的問題2021/5/1830SiO定位孔：

對角線相對

公差+/-2mils

直徑+3/-0mils

孔上不應(yīng)有金屬鍍層

離邊界距離≥0.125〃ToolingHoles

產(chǎn)業(yè)化辦公室

定位孔周圍需空余的尺寸 a.采用密封技術(shù)ICT的測試夾具：0.125〃 b.采用針床技術(shù)ICT的測試夾具：0.375〃一塊電路板應(yīng)有2或3個定位孔2021/5/1831SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室

探針(Probe)

應(yīng)用表面貼裝技術(shù)的PCB，必須使用測試焊盤進(jìn)行探測。

原因： a.直接探測引腳可能導(dǎo)致引腳的損壞 b.引腳可能被探針頂至焊盤，形成暫時的連通

從經(jīng)濟(jì)性和可靠性的角度出發(fā)，應(yīng)盡量選用100mil的測試探針（對應(yīng)35mil的測試焊盤）。

50mil&75mil-----moreexpensive,lessaccuracy

測試點密度應(yīng)≤12pointspersquareinch。

(8ozprobes)

對于高PCB器件（＞0.2〃），應(yīng)給予額外的空間

器件周圍0.20〃范圍內(nèi)不能設(shè)置測試焊盤2021/5/1832

測試點公差+/-2mils

測試點應(yīng)均勻分布，以平衡來自測試針的機(jī)械力。

測試點應(yīng)盡量靠近信號發(fā)生源，以避免來自其它器件的電子干擾。

產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO測試點

在Vcc和Ground處放置一些測試點，以確認(rèn)電力是否均勻分布。

測試點應(yīng)有焊錫覆蓋或采用抗氧化材料(如金等)。焊錫雖然會氧化，但可被尖銳的測試針輕易穿透。從而達(dá)到良好的電性接觸。2021/5/1833SiO

為網(wǎng)絡(luò)提供最佳的測試焊盤，最好在底（或波峰）面。a.盡量將測試焊盤置于底面，避免使用昂貴的雙面夾具。b.條件允許的話，測試焊盤應(yīng)為方形，直徑≥0.035〃，公差+/-0.003〃

保證測試焊盤遠(yuǎn)離板子邊緣至少0.075"(1"=25.4mm)

0.075inch=1.905mmTestPad產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1834SiO

測試焊盤尺寸最小0.040“，遠(yuǎn)離鄰近焊盤或元件體至少0.045"0.040inch0.045inchChipPad產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1835MinimumTestPadPositioningandSizeIdeally0.100〃Don’tcrowdtestpads.Leavenormally0.018〃0.0500.0150.035產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO2021/5/1836通過使用帶有中斷的門電路或脈沖發(fā)生器，使其具有中斷時鐘能力。為總線驅(qū)動器件提供三態(tài)控制。為探測焊盤提供中斷功能。

產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO電路設(shè)計2021/5/1837如測試要求編程/清除，在FlashMemory上提供編程電壓控制。為無測試儀接觸的元件提供一替代的測試方法。制定功能測試準(zhǔn)則。制定診斷計劃，快速顯示或標(biāo)示出有問題的元件/節(jié)點。SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室2021/5/1838OscillatorOscillatorEnableVccTestPointTestPoint產(chǎn)業(yè)化辦公室SiOCLOCKSa.On-board時鐘要求可被有效的中斷b.時鐘源必須能被測試設(shè)備控制ControllingTime2021/5/1839EnableEnable產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO外部控制與輸出線路不能直接接地或VccEnablingTest

2021/5/1840產(chǎn)業(yè)化辦公室SiO復(fù)位(Reset)、控制(Control)、激活(Enable)不要一起接于Vcc上。測試設(shè)備可獨立測試各端。SeparateResetsandEnables2021/5/1841產(chǎn)業(yè)化辦公室SiOPower-on復(fù)位電路應(yīng)能被測試儀驅(qū)動，使測試儀能掌握電路狀態(tài)2021/5/1842SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室晶振的Enable端和低通濾波器的Hold端應(yīng)該分開控制2021/5/1843SiO產(chǎn)業(yè)化辦公室ASICsandPALsASIC芯片的復(fù)位線和PAL的輸出激活應(yīng)能被測試儀控制，以利于測試儀進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置2021/5/1844SiO產(chǎn)業(yè)化