高速PCB設計指南之三12

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高速PCB設計指南之三



第一篇   改進電路設計規程提高可測試性

    隨著微型化程度不斷提高，元件和布線技術也取得巨大發展，例如BGA外殼封裝的高集成度的微型IC，以及導體之間的絕緣間距縮小到0.5mm，這些僅是其中的兩個例子。電子元件的布線設計方式，對以后制作流程中的測試能否很好進行，影響越來越大。下面介紹幾種重要規則及實用提示。
   通過遵守一定的規程（DFT-Design for Testability，可測試的設計），可以大大減少生產測試的準備和實施費用。這些規程已經過多年發展，當然，若采用新的生產技術和元件技術，它們也要相應的擴展和適應。隨著電子產品結構尺寸越來越小，目前出現了兩個特別引人注目的問題：一是可接觸的電路節點越來越少；二是像在線測試（In-Circuit-Test）這些方法的應用受到限制。為了解決這些問題，可以在電路布局上采取相應的措施，采用新的測試方法和采用創新性適配器解決方案。第二個問題的解決還涉及到使原來作為獨立工序使用的測試系統承擔附加任務。這些任務包括通過測試系統對存儲器組件進行編程或者實行集成化的元器件自測試（Built-in Self Test，BIST，內建的自測試）。將這些步驟轉移到測試系統中去，總起來看，還是創造了更多的附加價值。為了順利地實施這些措施，在產品科研開發階段，就必須有相應的考慮。

1、什么是可測試性
   可測試性的意義可理解為：測試工程師可以用盡可能簡單的方法來檢測某種元件的特性，看它能否滿足預期的功能。簡單地講就是：
l         檢測產品是否符合技術規范的方法簡單化到什么程度？
l         編制測試程序能快到什么程度？
l         發現產品故障全面化到什么程度？
l         接入測試點的方法簡單化到什么程度？
   為了達到良好的可測試必須考慮機械方面和電氣方面的設計規程。當然，要達到最佳的可測試性，需要付出一定代價，但對整個工藝流程來說，它具有一系列的好處，因此是產品能否成功生產的重要前提。

2、為什么要發展測試友好技術
    過去，若某一產品在上一測試點不能測試，那么這個問題就被簡單地推移到直一個測試點上去。如果產品缺陷在生產測試中不能發現，則此缺陷的識別與診斷也會簡單地被推移到功能和系統測試中去。
    相反地，今天人們試圖盡可能提前發現缺陷，它的好處不僅僅是成本低，更重要的是今天的產品非常復雜，某些制造缺陷在功能測試中可能根本檢查不出來。例如某些要預先裝軟件或編程的元件，就存在這樣的問題。（如快閃存儲器或ISPs：In-System Programmable Devices系統內可編程器件）。這些元件的編程必須在研制開發階段就計劃好，而測試系統也必須掌握這種編程。
    測試友好的電路設計要費一些錢，然而，測試困難的電路設計費的錢會更多。測試本身是有成本的，測試成本隨著測試級數的增加而加大；從在線測試到功能測試以及系統測試，測試費用越來越大。如果跳過其中一項測試，所耗費用甚至會更大。一般的規則是每增加一級測試費用的增加系數是10倍。通過測試友好的電路設計，可以及早發現故障，從而使測試友好的電路設計所費的錢迅速地得到補償。
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