Indice dei contenuti
Avete mai avuto bisogno di testare o eseguire il debug di una scheda PCB ma non sapevate quale fosse il modo migliore per accedere alle reti? Punti di test per PCB rappresentano la soluzione ideale. Questi piccoli pad o loop metallici sugli strati esterni della scheda consentono l'accesso ai circuiti.
Con i test point è possibile iniettare segnali o monitorare le operazioni durante lo sviluppo e la produzione. Il loro basso profilo si adatta a involucri sottili, pur consentendo di eseguire test efficaci.
Continuate a leggere per saperne di più su queste pratiche funzioni e su come progettarle per il vostro prossimo progetto. PCB progetto con ELEpcb！
Cosa sono i punti di test dei PCB?
Un punto di test PCB è un piccolo cuscinetto o anello di metallo sugli strati esterni di una scheda PCB che consente di accedere alle reti del circuito. I punti di test consentono agli utenti di iniettare segnali di prova o di monitorare la scheda durante la produzione utilizzando delle sonde.
I punti di prova sono disponibili in materiali come lega di bronzo fosforoso o rivestimenti argentati. Sono disponibili in diverse dimensioni e colori. L'anello o il cuscinetto del punto di misura fornisce un punto di contatto per le punte delle sonde. Molte sonde hanno Ganci a J progettati per i PCB a foro passante, mentre i punti di test per le schede a montaggio superficiale offrono una piazzola per il contatto delle punte delle sonde.
Lo scopo principale dei test point per PCB è quello di consentire il collaudo e il debug della scheda durante lo sviluppo e la produzione.
Vantaggi principali dell'implementazione dei Test Point
In un design incluso:
- Profilo basso: I test point offrono un profilo molto più basso rispetto ai connettori o ai montanti alti. Questo li rende adatti a involucri sottili.
- Risparmio di tempo e costi: L'individuazione precoce dei problemi attraverso i punti di test consente di risparmiare tempo e denaro rispetto alla scoperta tardiva di guasti con gruppi più costosi.
- Facile rilevamento degli errori: I punti di prova semplificano la verifica della funzionalità e l'individuazione di potenziali problemi con un impatto minimo sul progetto.
Due tipi principali di punti di prova
- Punti di prova sonda e punti di prova automatizzati:
- Punti di test della sonda: Punti di prova manuali a cui i tecnici possono accedere con strumenti e sonde per le verifiche di base.
- Punti di test automatizzati: Piccoli vias/pad/pins per connettersi con sonde o sonde volanti per i test automatizzati come i tester in-circuit.
Progettazione di PCB con punti di test efficaci
Il corretto posizionamento dei punti di prova comporta 6 considerazioni:
1.Board Consistenza laterale
La collocazione di tutti i punti di test su un solo lato consente di risparmiare tempo e costi, evitando di capovolgere la scheda durante il test. Il lato superiore è consigliato solo per l'accessibilità.
2. Spaziatura minima
Un'adeguata distanza tra i punti di prova consente di lasciare spazio alle sonde. L'ideale è una distanza di 0,100 pollici da centro a centro, con 0,050 pollici essendo il minimo.
3.Anche la distribuzione
La distribuzione uniforme dei punti di test consente di eseguire test simultanei con più sonde. Evitare clustering alte densità in piccole aree.
4. Componenti di adattamento
Evitare componenti alti sul lato della sondache possono bloccare l'accesso. Lasciare spazio su un bordo per i pezzi alti.
5.Tolleranze di produzione
Quando si posizionano i punti di test, tenere conto delle variazioni delle tolleranze di fabbricazione dei PCB. Lasciare spazio per il collegamento delle sonde.
6.Dimensioni e forme del punto di prova
I punti di test più evidenti migliorano il contatto con la sonda. 0.050 pollici è preferibile, fino a 0,035 pollici minimo. I pad quadrati offrono di più superficie di pastiglie rotonde.
Tabella 1: Pratiche di disposizione dei punti di prova consigliate
| Parametro | Consigliato | Minimo assoluto |
| Dimensione del punto di prova | 0,050 pollici | 0,035 pollici |
| Spaziatura dei punti di prova | 0,100 pollici | 0,050 pollici |
| Distanza tra punto di prova e componente | 0,100 pollici | 0,050 pollici |
| Distanza tra il punto di prova e il bordo della scheda | 0,125 pollici | 0,100 pollici |
Processi di assemblaggio di PCB con l'utilizzo di punti di test
I punti di prova consentono di utilizzare due tipi di metodi di prova per verificare la qualità di produzione dei PCB:
1.Test in circuito (TIC)
I tester in-circuit utilizzano dispositivi personalizzati con sonde disposte in modo da contattare contemporaneamente ogni punto di test. Ciò consente di testare rapidamente tutti i circuiti in una sola volta.
Caratteristiche principali del test in-circuit:
- I dispositivi sono dotati di sonde per ogni punto di prova per effettuare test simultanei.
- Processo di test rapido.
- Può anche eseguire test funzionali limitati.
- Gli apparecchi più costosi richiedono una progettazione e una costruzione personalizzate.
- Le modifiche all'impianto sono costose.
Grazie alla sua elevata velocità e capacità, TIC è più adatto per alto volume PCB produzione una volta sviluppati i dispositivi. Il costo iniziale è giustificato dalla rapidità dei test.
2.Test della sonda volante
I tester a sonda volante sondano elettricamente ogni punto di test su un PCB in sequenza anziché tutto in una volta. In genere vengono utilizzate 2-6 sonde.
Caratteristiche dei test con sonda volante:
- Non è necessario progettare e realizzare dispositivi di prova personalizzati.
- L'allestimento e la gestione hanno un costo irrisorio.
- Facile da modificare per apportare modifiche al progetto.
- Processo di test più lento grazie al sondaggio individuale.
- Di solito si usa per piccoli lotti e prototipi.
I sistemi a sonda volante sono più flessibili e più economici per volumi ridotti o progetti in via di sviluppo, ma non hanno la velocità di un test TIC parallelo completo.
Tabella 2: Confronto tra i principali metodi di analisi dei PCB
| Caratteristica | Test in circuito | Test della sonda volante |
| Punto di prova Connessioni | Parallelo | Sequenziale |
| Sequenziale | Molto veloce | Più lento |
| Costo | Elevato costo iniziale dell'impianto | Basso costo di installazione |
| Gestione del cambiamento | Modifiche degli impianti costose | Facile da modificare |
| Applicazioni primarie | Produzione ad alto volume | Volumi ridotti, prototipi |
Altri tipi di punti di test per PCB
Oltre ai test point con sonda e a quelli automatizzati, vi sono alcune altre implementazioni di test point che vale la pena di trattare:
1.Punto di prova Componenti
Alcuni test point sono componenti montati su pad collegati ai segnali di destinazione. Consentono di collegare sonde per oscilloscopio.
Attributi del componente hardware del punto di prova:
- Supporti come PTH standard componenti.
- Fornisce una superficie robusta per il fissaggio delle sonde.
- Consente di accedere ai segnali interni e alle forme d'onda.
- Ideale per interfacce analogiche e digitali a bassa velocità.
- Utile per i test funzionali durante la creazione e il debug della scheda.
I punti di test dei componenti offrono una solida interfaccia di ispezione per le reti interne più importanti.
2. Strutture di test specializzate
Per ad alta velocità o complesso parametri, può essere necessario ricorrere a strutture di prova specializzate a controllo di impedenza. Queste strutture sono progettate come linee di trasmissione per ottenere misure accurate.
Alcuni esempi sono le strutture 2X-thru per il test della perdita di inserzione fino a oltre 20 GHz. Queste strutture richiedono coupon di test su PCB e connettori RF personalizzati in base ai requisiti di misura.
In sintesi, è possibile implementare diversi tipi di punti di prova a seconda dell'applicazione e dei parametri di prova desiderati. La combinazione di metodi diversi offre flessibilità.
Assegnazione dei punti di test in PCB Design Tools
Moderno Progettazione di PCB Gli strumenti offrono ampie funzionalità di test point per semplificare l'implementazione. Le funzioni tipiche includono:
1.Impostazione dei parametri del punto di prova
Le regole devono essere definite in anticipo per spaziatura dei punti di test, dimensioni, assegnazione dei lati, ecc. In questo modo si impostano i criteri di convalida.
2.Selezione/aggiunta delle posizioni dei punti di test
Gli strumenti selezionano automaticamente pad, vias e pin validi. Se necessario, è possibile aggiungere nuovi vias alle tracce per accedere ai segnali.
3.Designazione dei punti di prova
I candidati selezionati vengono segnalati come punti di test per l'accesso alla rete. Lo strumento convalida in base alle regole definite.
4.Controllo delle assegnazioni
Utilizzare i gestori dei punti di prova per convalidare l'aderenza alla spaziatura. Iterare se vengono segnalati problemi.
Un tipico flusso di lavoro per l'assegnazione dei punti di test prevede:
Fase 1: Determinazione dei requisiti e dei vincoli del punto di prova. Impostare i parametri nello strumento PCB.
5%
Fase 2: lasciare che lo strumento selezioni automaticamente i vias, i pad e i pin disponibili. Esaminare i candidati.
10%
Fase 3: se necessario, assegnare manualmente punti aggiuntivi per l'accesso alle reti critiche.
15%
Fase 4: designare tutti i candidati come punti di prova e convalidare il rispetto delle regole di spaziatura.
25%
Fase 5: Iterare le assegnazioni se il gestore del punto di prova segnala qualche problema.
40%
Fase 6: finalizzare le assegnazioni quando lo strumento conferma la conformità e tutte le reti sono coperte.
75%
Fase 7: Esportazione delle coordinate dei punti di prova e dell'assegnazione delle reti per la generazione dei dispositivi di prova.
100%
L'esecuzione di questi passaggi garantisce una copertura completa dei punti di test, rispettando al contempo i vincoli della progettazione fisica. L'installazione dei pali e l'etichettatura dei punti di test della sonda possono quindi completare l'implementazione.
Conclusione
In sintesi, i punti di prova adeguatamente progettati sono preziosi per convalidare la fabbricazione e l'assemblaggio delle schede PCB attraverso procedure di prova quali TIC e sonde volanti.
L'implementazione di tipi di punti di test e di strategie di layout adeguati consente di individuare tempestivamente i problemi e di evitare costose rilavorazioni delle schede popolate. Le funzionalità offerte dagli strumenti di progettazione di PCB rendono l'assegnazione dei punti di test un processo semplificato.
Con la crescita esponenziale della complessità delle schede, l'utilizzo di queste best practice per l'implementazione dei punti di test è necessario per confermare che i PCB funzionino come progettato prima del rilascio.
Domande frequenti
R: La maggior parte degli strumenti di progettazione di PCB dispone di funzioni che consentono di selezionare automaticamente i vias/pad come punti di test. Impostare le regole, designare i candidati come punti di test e convalidare la spaziatura.
R: 0,050 pollici è la dimensione consigliata per i pad dei punti di test. È possibile utilizzare anche 0,035 pollici, ma le dimensioni più piccole possono essere difficili da sondare.
R: Una distanza da centro a centro di 0,100 pollici è ideale per i punti di prova. 0,050 pollici è la distanza minima per le sonde.
R: Sì, i vias esistenti su un PCB possono essere designati come punti di test per accedere ai segnali dello strato interno.
R: I punti di prova devono essere distribuiti in modo uniforme per consentire l'accesso simultaneo alle sonde. Evitare di raggrupparli in gruppi densi.
CONTATTO
Italian 
English 
Hungarian