怎样利用工具管理PCB设计和测试

各种技术 - 从X射线和光学检测到功能性电气测试 - 已经出现，以缩短上市时间并降低测试成本，同时保持彻底的故障覆盖。每种技术都有自己的优势：

• 光学检测可以验证零件的零件号和方向。

• X射线检测可以确定焊点的充分性。

• 在线测试可以单独测量元件。

• 边界扫描测试可以评估元件以及互连。

• 功能测试可以测试可能已经逃过其他阶段的故障，同时确保电路板正常运行。

然而，在PCB上不加选择地抛出所有这些方法将是一个代价高昂的错误。昂贵的资本设备将重复彼此的努力，X射线系统和具有边界扫描功能的测试仪都在寻找相同的焊球问题。您不仅会滥用您的设备，而且还会不必要地延长测试时间。

有一条经验法则可以指导您最有效地使用检查和电气测试系统：在制造过程中尽早部署设备以捕获每类故障。例如，不要等到在线测试阶段才能确定二极管是否以正确的极性插入;光学检测系统可以在PCB经过焊料回流之前为您检查。您可以节省焊接坏板的成本，并使其经历后续的光学和X射线检测阶段;此外，返工不需要熟练的技术人员去除错误焊接的部件。

不幸的是，在具有数千个节点和组件的复杂电路板上，您可能无法看到森林中的树木。测试二极管方向的合理方法可能会受到众多其他组件的影响，每个组件都会通过自己的常识解决方案竞争可测试性分析。如需帮助，您可以使用可测试性分析软件包，它可以帮助您在当今复杂产品所需的大规模部署常识。一项研究发现，此类工具可以节省100万美元，并且可以在上市后缩短三周（参考文献1）。

描述PCB

当然，这些工具需要描述您可以理解的PCB测试设计。这通常来自PCB设计自动化程序的输入文件，范围从Allegro到Zuken-CFF。测试公司已经采用了这些不同的格式，但是以翻译工作为代价，您作为PCB测试仪客户最终会承担责任。正在努力为文件转换提供标准格式。

IPC-Association Connecting Electronics Industries（webstds.ipc.org）于2月份发布的行业标准GenCAM（www.gencam.org）格式的2.0版本中使用的XML模式中体现了一个这样的标准。 。根据该组织发布的声明，该目标是“单个文件，能够完整描述印刷电路板，印刷电路板组件，组装阵列，子面板上的多个组件，电路板制造面板，质量 - 评估优惠券和装配/测试装置。“ GenCAM标准（由GenRad开创，现在是Teradyne的一部分）将有助于在“设计车间，裸板制造商，装配厂和测试夹具公司”之间进行双向数据传输，以保持信息同步并确保最终产品的质量“（参考文献2）。

专有工具评估测试

尽管有标准的好处，但基于标准的产品在性能和功能方面往往落后于专有工具。基于GenCAM等标准的工具尚未实现专有测试评估工具的功能，包括Agilent Technologies的AwareTest和Teradyne的D2B（Design to Build）软件系列，这两者都旨在分发各种测试和检测的测试功能。安捷伦的AwareTest在其当前的AwareTest xi实施中，旨在分发Agilent 5DX X射线检测系统和Agilent 3070在线测试系统（参考文献3）之间的测试工作。在AwareTest xi的指导下，5DX会在电路板上寻找焊接缺陷;然后，它将5DX程序信息传输到3070，执行必要的在线测试，以提供全面但非冗余的测试覆盖范围。另外两个安捷伦程序补充了AwareTest xi：OmniNET软件在电路板布局之前分析CAD数据以提出删除测试探针的建议，Agilent 3070 Access Consultant在布局后执行类似的功能。 OmniNET构成了设计和测试工程师之间对话的基础，帮助他们合作开发功能性，可测试的PCB。

AwareTest xi预先假定您已经决定将X射线检测与在线测试结合起来。您如何知道这是否是您的PCB测试杂务的最佳解决方案？安捷伦提出了一个简单的计算：

复杂性指数

= [（C + J）/100] * D * M * S

其中

C =元件数量，

J =焊点数量，

双面PCB为S = 1，单面PCB为0.5

高混合物M = 1，低混合组分0.5，

D =每平方英寸接头数量的0.01倍。

高复杂性指数（125以上），安捷伦建议您将X射线检测与在线检测结合起来;对于中等指数（介于50和125之间），将X射线或光学检测与在线测试相结合;对于低折射率（小于50），仅使用光学检测或在线测试。

6月，泰瑞达装配测试部扩展其D2B软件，以支持其Optima自动光学检测（AOI）平台，补充了D2B套件对自动X射线检测和在线测试的支持。

D2B软件包含基于Windows的工具，采用开放式架构，可让您以最少的数据操作集成测试和检测平台高架。 D2B软件模块包括以下组件：

• GR Force/A3允许您从30多种CAD设计格式中获取数据，并为各种测试和检测设备生成程序。在变更成本过高之前，它支持设计周期早期的设计测试分析。

• GR Force/Strategist分析每个PCB的设计，模拟生产线路配置，并确定测试和检测设备编程的最佳策略。

• GR Force DesignView允许您导入标签HPGL格式的电路板原理图信息。无论何时选择组件或信号，其图形查看器都可以同时更新原理图和物理信息，从而可以轻松浏览复杂的设计数据。

• D2B Framework允许您修改设计数据和管理零件库。其数据编辑器允许对所有零件编号进行通用管理，从而可以轻松实现工程更改并管理新产品介绍。

• D2B GenCAM Viewer允许您查看GenCAM v1.5以图形格式设计数据文件。它还可以读取GenCAD和GR Alchemist III文件。

可测试性分析工具可以帮助您实施经济高效的快速测试策略，其中包含X射线和光学检测以及整体PCB测试策略的在线测试部分。安捷伦计划在年底前推出一款有助于开发有效功能测试策略的软件工具。目前，与设计工程协同工作仍然是您的工作，以确保充分部署边界扫描测试功能，并确定您需要什么级别的功能测试来确保PCB质量。随着测试意识软件工具的成熟，它们将进一步集成所有PCB测试选项。