Lyhyt vastaus: Testipisteet ratkaisevat, voidaanko levy testata tuotannossa automaattisesti vai vain mitata käsin pöydällä. Myöhään lisättyinä – reitityksen ja mekaniikan lukitsemisen jälkeen ahdettuina – niitä on liian vähän, ne jäävät komponenttien alle, käyttöjännitteisiin ja maahan ei pääse käsiksi tai välistys ei sovi testauskiinnittimelle, ja valmistaja joutuu valitsemaan heikomman kattavuuden ja korkeampien testauskustannusten välillä. Kaavio- ja sijoitteluvaiheesta mukaan suunniteltuina ne mahdollistavat piiri- ja toiminnallisen testauksen, nopean vianpaikannuksen ja halvemman korjauksen. Comtec Labsilla testauspääsy on yksi yleisimmistä eroista sujuvasti ylösajettavan ja takkuavan suunnitelman välillä.
Monissa PCB-projekteissa testipisteitä pidetään vähäpätöisenä yksityiskohtana.
Jos ne ylipäätään lisätään, ne ahtautetaan usein aivan layoutin loppuvaiheessa, kun reititys, komponenttien sijoittelu ja mekaaniset rajoitteet on jo lukittu.
Tuotannossa tällä päätöksellä on kauaskantoiset seuraukset.
Comtec Labsilla testaukseen liittyvät ongelmat ovat yksi yleisimmistä syistä:
Hitaaseen tuotannon ylösajoon
Kasvaneisiin testauskustannuksiin
Vaikeaan vianetsintään
Kenttävikoihin, jotka olisi voitu havaita aiemmin
Tässä artikkelissa selitetään, miksi testipisteet ovat kriittinen osa valmistettavuuden huomioivaa suunnittelua (DFM) ja testattavuuden huomioivaa suunnittelua (DFT), sekä miksi pienilläkin päätöksillä on suhteettoman suuri vaikutus saantoon ja laatuun.
Miksi prototyypit peittävät testattavuusongelmat
Varhaisissa vaiheissa piirilevyjä testataan usein käsin.
Insinöörit mittaavat signaaleja suoraan, kytkevät lentäviä johtoja ja sietävät kömpelöitä testausjärjestelyjä. Tämä joustavuus katoaa tuotannossa.
Kun volyymit kasvavat:
Manuaalinen mittaaminen ei ole enää mahdollista
Testausajan on oltava ennustettavaa
Kattavuuden on oltava yhtenäistä
Suunnitelmat, jotka “toimivat hyvin” prototyypeissä, eivät usein skaalaudu, koska testattavuutta ei koskaan suunniteltu mukaan.
Mitä testipisteet todellisuudessa mahdollistavat
Hyvin suunnitellut testipisteet mahdollistavat:
Nopeamman piirintestauksen (ICT)
Luotettavan toiminnallisen testauksen
Automaattisen testikattavuuden
Nopeamman vikojen paikallistamisen
Alhaisemmat uudelleentyöstökustannukset
Ilman kunnollista testauspääsyä valmistajat joutuvat valitsemaan heikomman kattavuuden tai korkeammat kustannukset.
Yleisiä testipisteisiin liittyviä virheitä
Tyypillisiä ongelmia ovat:
Liian vähän testipisteitä
Testipisteet komponenttien alla
Puutteellinen virta- tai maapisteiden saatavuus
Epäyhtenäinen välistys mittapäille
Testauskiinnittimien huomioimatta jättäminen
Jokainen näistä lisää testauksen monimutkaisuutta ja heikentää tuotannon tehokkuutta.
Testattavuuden suunnittelu alusta alkaen
Hyvä DFT alkaa jo kaavio- ja sijoitteluvaiheessa.
Keskeisiä kysymyksiä ovat:
Mitä tuotannossa täytyy testata?
Mitkä verkot vaativat testauspääsyn?
Mitä testausmenetelmää käytetään?
Miten viat diagnosoidaan?
Näihin vastaaminen varhaisessa vaiheessa tekee layoutista helpompaa – ei vaikeampaa.
DFM, DFT ja pitkäaikainen laatu
Testattavuudessa ei ole kyse virheiden etsimisestä. Kyse on vaihtelun hallinnasta.
Hyvän testauspääsyn omaavat suunnitelmat:
Nousevat tuotantoon nopeammin
Tuottavat tasaisempaa laatua
Ovat helpompia tukea koko elinkaarensa ajan
Testipisteet voivat olla pieniä, mutta niiden vaikutus on valtava.
Keskeiset faktat
- Prototyypit peittävät testattavuusongelmat: käsin mittaaminen ja lentävät johdot toimivat laboratoriossa, mutta eivät volyymissa.
- Hyvät testipisteet mahdollistavat piiritestauksen (ICT), luotettavan toiminnallisen testauksen, automaattisen testikattavuuden, nopeamman vianpaikannuksen ja halvemman korjauksen.
- Tavallisimmat virheet: liian vähän testipisteitä, testipisteet komponenttien alla, ei pääsyä käyttöjännitteisiin tai maahan, epäyhtenäinen mittapäiden välistys ja testauskiinnitin unohdettu.
- DFT alkaa kaavio- ja sijoitteluvaiheesta: päätä, mitä pitää testata, mitkä verkot tarvitsevat pääsyn, mitä testausmenetelmää käytetään ja miten viat diagnosoidaan.
- Testattavuudessa on kyse vaihtelun hallinnasta, ei virheiden etsimisestä – hyvän testauspääsyn levyt nousevat tuotantoon nopeammin ja ovat helpompia tukea koko elinkaarensa ajan.
Usein kysytyt kysymykset
Miksi testipisteet ovat tärkeitä piirilevysuunnittelussa?
Ne antavat automaattiselle testauslaitteistolle pääsyn verkkoihin, jotka tuotannossa on varmistettava. Ilman niitä valmistajan on mitattava käsin, tingittävä kattavuudesta tai rakennettava kallis erikoistestausjärjestely.
Milloin testipisteet kannattaa lisätä layoutiin?
Kaavio- ja sijoitteluvaiheessa, ei reitityksen jäädyttämisen jälkeen. Kun varhain päätetään, mitä testataan ja mitkä verkot tarvitsevat pääsyn, layout helpottuu eikä vaikeudu.
Mitkä ovat yleisimmät testipistevirheet?
Liian vähän testipisteitä, testipisteet komponenttien alla, ei pääsyä käyttöjännitteisiin ja maahan, epäyhtenäinen mittapäiden välistys ja testauskiinnittimen sivuuttaminen.
Miten testipisteet vaikuttavat tuotantokustannuksiin?
Hyvä testauspääsy lyhentää testausaikaa, mahdollistaa piiri- ja toiminnallisen testauksen automatisoinnin ja nopeuttaa vianpaikannusta, mikä laskee korjauskustannuksia ja pitää ylösajon aikataulussa.
Oletko valmis vähentämään piirilevyihin liittyviä yllätyksiä?
Comtec Labs tarjoaa täyden valikoiman palveluita työnkulkusi tehostamiseksi:
PCB-suunnittelupalvelut
PCB-prototypointi
PCB-komponenttien hankinta
PCB-komponenttien kokoonpano
PCB-testaus
PCB-korjaus ja muokkaukset
Piirilevyjen tuotanto
PCB-sarjatuotanto