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PCB 设计可测试性以确保高产量和质量
PCB 设计可测试性以确保高产量和质量
当您的电路板旋转通过一系列组装前和组装后测试时，您会感受到同样的赞美，但复杂的设计可能无法达到那个阶段，除非您为可测试性方法实施正确的设计。有一些简单的步骤可以帮助您的制造商识别并快速实施重要的裸板和在线测试 (ICT)，尤其是在关键电路块上。
为可测试性实践实施正确的设计需要正确的设计软件和文档。由于可测试性设计对于复杂设计非常重要，因此了解应该在电路板上实施哪些测试结构以成功进行裸板测试和 ICT 会有所帮助。正确的测试结构和文档可以确保您的下一批复杂电路板顺利下线。
可测试性设计：考虑测试方法
可测试性设计是一种平衡行为，需要在不影响功能的情况下适应不同的测试方法。这可以很简单，只需在布局中指定某些焊盘或通孔作为测试点，在注释布局/原理图中以指示预期的电气功能（例如，电压、电流和电阻或阻抗）。在某些情况下，您可能需要创建一个自定义焊盘作为无 BOM 组件，并在原理图中的网络上指定一个特定的测试点。这两种方法都适用于大多数不是以极高速度或频率运行的电路。
以高速/高频运行或使用专用互连结构的更高级设计可以受益于放置专为特定信号完整性测量而设计的测试结构。如果您需要在设计过程中确保高度精确的互连阻抗，您可能需要订购具有预期互连结构的测试试样。这是在大规模生产电路板之前验证设计的关键部分（布线和阻抗）的低成本方法。对互连阻抗在线测试的补充是边界扫描 (JTAG) 测试。
要考虑的另一个方面是功能测试，这是对成品板的最后一道测试。这部分测试是高度模块化的，需要适应各种不同的设计。在功能测试中，会检查电路板的实际功能，这可能涉及不同程度的复杂性。任何功能测试都需要为您的制造商详细说明，并且可能需要提供上层装配测试环境、嵌入式软件或其他设备以进行正确测试。
用于组装后 ICT 的飞针测试仪。
测试点
测试点通常用于裸板测试或 ICT，并被指定为具有特定功能要求的关键点。您的测试点只是电触点，您的制造商可以从您的网表或通过检查原理图来确定所需的裸板功能（例如，开路）。在 ICT 期间，可以在测试期间使用飞针单元轻松测量电路支路两端的电压，并将测量结果与您的设计要求进行比较。可以在原理图中的焊盘或过孔上指定测试点，也可以将它们作为自定义焊盘放置在您的布局中。请务必使用测试点所需的任何电气功能来注释您的原理图。
测试结构
这更像是一个通用术语，包括定制的焊盘，尽管测试结构通常是为收集精确的信号完整性测量而设计的。像定制焊盘这样的简单测试点在高频时可以起到短线（即天线）的作用，因此它们在高频设计中是不受欢迎的，因为它们会产生强烈的辐射。然而，使用标准化测试结构允许以高精度进行电路内信号完整性测试以及高速和频率的裸板测试。
裸板测试和组装之前的视觉检查系统。
边界扫描测试
JTAG 越来越多地用于嵌入式系统的功能测试，作为一种无需编写任何功能测试代码即可快速诊断互连问题的方法，通常是利用组件供应商的软件。JTAG 嵌入式测试 (JET) 是一种在嵌入式系统中使用处理器上的标准 JTAG 端口进行功能测试的便捷方式。这允许嵌入式系统在第一次加电时进行测试，而无需等待系统完全启动。
边界扫描的优势在于它降低了用于检查电气行为的测试点和验证结构的可靠性。大多数 MCU/PLD/FPGA 制造商已将边界扫描逻辑和附加电路与标准四线接口结合起来，以在系统中对其器件进行编程。将边界扫描引入功能测试对于评估 HDI 板、高层计数板、安装在 BGA 上并在内层布线的关键组件以及其他现代设备的功能至关重要。