Regole per i punti di test DFT per ICT e Flying Probe

Dai a ogni net che prevedi di testare il proprio pad esposto, posiziona i pad su un lato della scheda quando possibile e tienili lontani da componenti alti e dal bordo della scheda. Le dimensioni e il passo dei pad sono determinati dalla sonda del tester, e i sistemi ICT sono meno tolleranti rispetto ai flying probe su entrambi gli aspetti. Decidi già durante il layout, e non dopo il rilascio dei Gerber, quali net lascerai consapevolmente senza accesso.

Di cosa ha bisogno ciascun tester dal tuo layout?

Un dispositivo ICT richiede un pad dedicato ed esposto su ogni net che deve misurare, sul lato in cui il dispositivo entrerà in contatto, in posizioni in cui una piastra di sonde possa effettivamente essere forata. Una flying probe è molto più tollerante. Può appoggiarsi sui pad dei componenti, sugli anelli delle via e sui terminali dei fori passanti da entrambi i lati, quindi una scheda senza punti di test appositamente realizzati può comunque essere collaudata.

Il prezzo di quella tolleranza è il tempo. Ogni rete è una mossa di sondaggio e l’accesso su due lati rallenta il programma, cosa che inizia a contare man mano che le quantità aumentano. Il lato dei costi e dei volumi della decisione è trattato nel nostroConfronto tra ICT e flying probe, quindi questo articolo rimane sull'impaginazione: cosa disegnare affinché entrambe le opzioni rimangano aperte.

Il test elettrico della scheda nuda è una fase separata che avviene prima. Lo eseguiamo a 10–250 V utilizzando una sonda volante o un'apposita dima di collaudo, e verifica la scheda non popolata per individuare circuiti aperti e cortocircuiti. Tutto ciò che segue riguarda la scheda assemblata, in cui il collaudatore deve raggiungere le reti attraverso e attorno ai componenti.

Quanto grande dovrebbe essere un test point e a quale distanza andrebbero posizionati l’uno dall’altro?

Dimensionale in base alla sonda, il che significa ottenere le specifiche della sonda del tester prima di disegnare il pad. La sonda più piccola che il dispositivo di collaudo deve usare determina la dimensione minima del pad e il passo. Le teste a flying probe richiedono meno spazio, ma hanno comunque una propria dimensione della punta e una propria tolleranza di posizionamento. Una sola dimensione di pad non va bene per ogni tester e un valore stampato qui sarebbe sbagliato per l’installazione di qualcun altro. Conferma il diametro del pad e il passo per la tua scheda con il nostro team di ingegneria prima del layout freeze.

Oltre ai numeri, alcune abitudini evitano grattacapi con il collaudo a letto d’aghi. Usa piazzole in rame tonde, completamente esposte e pulite: niente solder mask che invade, niente serigrafia, niente fiducial. Mantieni dove possibile un’unica dimensione di piazzola sull’intera scheda, perché dimensioni miste impongono tipi di sonde diversi, e ogni tipo aggiunge costo e un altro componente soggetto a usura. Mantieni il passo regolare. Gruppi di piazzole fitti e irregolari spingono il collaudo verso sonde piccole e forature complicate, che raramente valgono la pena a meno che il circuito stampato non ti lasci alternative.

Non saggiare i terminali a passo fine o le sfere BGA. Instrada invece un breve stub o una via di fan-out verso un pad adeguato. Una via funziona come test point solo se il suo rame è esposto, e una via resinata è un bersaglio scarso.

Dove dovresti posizionare i punti di test?

Prima il lato inferiore, e lontano da qualsiasi cosa alta. Per l’ICT, l’accesso da un solo lato significa che una sola piastra a sonde è sufficiente. L’accesso da entrambi i lati implica un fissaggio bifacciale, che costa di più e ha più punti soggetti a guasto. Il flying probe accetta entrambi i lati, anche se lo si paga in termini di tempo di test. Su un assemblaggio a doppia faccia di solito chiediamo che i pad di test siano sul lato con componenti meno numerosi e più bassi.

Disegna un’area di esclusione attorno a ciascun componente alto e falla crescere in base all’altezza del componente, perché il corpo interferisce con la piastra della sonda o con l’angolo di avvicinamento della sonda. Connettori, condensatori elettrolitici, schermature metalliche e dissipatori di calore sono i colpevoli abituali. Le distanze dipendono dal tester, quindi confermale con il nostro team di ingegneria invece di copiare un valore da un post su un forum.

Tenere i pad lontani dal bordo della scheda. Quell’area è occupata da guide, morsetti e fori per attrezzature e, su un pannello, è anche dove si trovano linguette e punti di distacco. Un pad che nel CAD sembra a posto può ritrovarsi sotto un morsetto.

Per la selezione delle net, le linee di alimentazione, i reset, i clock, le linee di programmazione e debug e i pin di boundary scan (TCK, TMS, TDI, TDO) ricevono prima pad dedicati. La massa richiede diversi pad distribuiti sulla scheda, non uno solo in un angolo. Se un componente supporta il boundary scan, spesso puoi coprire le net sotto un BGA senza instradare ognuna di esse fino a un pad.

Quanta copertura è sufficiente per il prototipo rispetto alla produzione?

Per un prototipo, copri le net che manderebbero fuori uso la scheda se fossero errate e annota il resto come non testato. Per la produzione, spingi l’accesso alle net fin dove lo giustifica il costo del dispositivo di collaudo e copri ciò che resta tramite ispezione.

Per prima cosa chiarisci a quale copertura ti riferisci. La copertura di accesso alle net è la quota di net che una sonda può raggiungere. La copertura dei difetti è la quota di probabili guasti di produzione che il test rileverebbe. Si muovono in modo indipendente: una scheda può avere un alto accesso alle net e comunque lasciar passare un condensatore con valore errato se il programma non lo misura mai. “Il più alto possibile” in una specifica non dice a nessuno cosa fare, quindi indica le net e il metodo.

Nella fase di prototipazione, un flying probe può utilizzare i pad dei componenti, quindi di solito sono sufficienti pad dedicati per alimentazione, massa, programmazione e qualsiasi altra cosa prevedi di dover effettuare il debug. Lascia volutamente l’accesso alle net di segnale incompleto se il routing è critico e tieni un elenco di ciò che hai tralasciato.

Prima di rilasciare un dispositivo per la produzione, ripassa di nuovo quell’elenco. Una rete senza accesso per le sonde e senza nessun altro controllo è non protetta, e qualcuno dovrebbe approvarla formalmente. Le reti a cui non puoi accedere elettricamente possono essere coperte in parte dall’AOI, che verifica otticamente il posizionamento e le giunzioni di saldatura visibili, e dalla radiografia offline per le giunzioni BGA nascoste sotto il package. Nessuno dei due sostituisce una misura di continuità o di valore, quindi abbina il metodo al tipo di guasto che temi:AOIper una parte mancante o spostata, i raggi X per una palla che non puoi vedere, una sonda per un’apertura su una rete che ha conseguenze reali.

Quali dati di prova dovresti inviare con il tuo ordine?

Invia i file da cui è costruito il programma di test, oltre a una breve nota su ciò che ti aspetti che il test dimostri.

File Gerber e foro

Distinta base con codici di parte del produttore

File dei centroidi (pick-and-place)

Netlist esportata dal layout finale, in formato IPC-D-356 se il tuo strumento CAD lo supporta

Elenco dei punti di test con nome di rete, coordinate X/Y e lato

Valore e tolleranza per ogni componente passivo che desideri misurare, quando più rigorosi di quanto indicato nella BOM

Immagine firmware, sequenza di accensione, tensioni e letture previste se è presente qualche fase alimentata o funzionale

Elenco delle net rimaste non testate, con il controllo che prevedi di utilizzare al loro posto

Esporta il netlist dopo l’ultima modifica al layout. Un netlist obsoleto produce un programma che boccia schede buone o approva quelle difettose, e di solito questo problema emerge solo alla prima produzione.

Non ci occupiamo della progettazione schematica, quindi l’intento di test rimane al vostro team. Quando inviate i file per la revisione DFM, indicate quale tester prevedete di utilizzare, così chi esamina il vostro layout lo terrà presente.

Lista di controllo DFT

Ogni rete che intendi testare ha un pad dedicato esposto o una motivazione scritta che spiega perché no

I pad sono privi di solder mask, serigrafia e fiducial

Diametro e passo dei pad confermati rispetto alla sonda del tester (da confermare con il nostro team di ingegneria)

Pad di test su un lato ove possibile

Area di rispetto attorno alle parti alte verificata rispetto al componente più alto nelle vicinanze

Piazzole lontane dal bordo della scheda, dalle guide, dai fori di attrezzaggio e dalle linguette del pannello

Alimentazione, diversi collegamenti di massa, reset, clock, pin di programmazione e di boundary scan hanno tutti pad

Non eseguire il probing delle sfere BGA o dei terminali a passo fine; utilizzare invece via di fan-out o stub

Non utilizzare via con solder mask come punti di test

Netlist esportato dopo la modifica finale del layout

Elenco dei punti di test (rete, X/Y, lato) incluso nel pacchetto

Reti non testate elencate con il controllo alternativo, sia AOI, a raggi X o test funzionale

Domande frequenti

Un reoforo può fungere da punto di test?

Una flying probe può spesso atterrare su un reoforo passante o sulla sua giunzione di saldatura, ed è uno dei motivi per cui richiede un numero minore di piazzole dedicate. Un fixture ICT gradisce meno questa soluzione, perché la lunghezza del reoforo e la forma del cordone di saldatura variano da scheda a scheda e il contatto è meno ripetibile. Se la rete è importante per l’ICT, assegnale una piazzola.

Ho bisogno di un test point su ogni net?

No. Ogni net che salti deve essere una decisione motivata, ad esempio una breve connessione locale che l’AOI può confermare, o un net raggiunto tramite boundary scan. Scrivi il motivo accanto al net nel tuo elenco dei non testati, in modo che la prossima revisione non lo perda.

Un punto di test danneggia un segnale ad alta velocità?

Può farlo. Un pad su uno stub aggiunge capacità e un punto di riflessione. Metti il pad direttamente sulla traccia invece che su un ramo, mantienilo il più piccolo possibile secondo i limiti del tester ed esegui il controllo di integrità del segnale. Sulle linee più veloci, saltare il pad e fare affidamento sul boundary scan o sul collaudo funzionale è spesso il compromesso migliore.

Devo etichettare i punti di test sul serigrafato?

Sì, con i designatori di riferimento dei TP posizionati accanto al pad, mai sopra di esso. Questo aiuta nel bring-up e nell’analisi dei guasti, e il tuo elenco di test point potrà così essere abbinato sia per nome che per coordinate.

E se potessi mettere i punti di test solo sul lato superiore?

Dillo prima del congelamento del layout. Un flying probe gestisce l’accesso dal lato superiore senza troppi problemi. Un fissaggio ICT dovrebbe aggirare i corpi dei componenti sullo stesso lato, quindi le aree di interdizione diventano difficili da mantenere e un fissaggio dal lato inferiore potrebbe richiedere una modifica al layout.

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Risorse utili
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