印刷線路板制作技術大全-高速PCB設計指南:改進電路設計規(guī)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(fā)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(guī)則及實用提示。
通過遵守一定的規(guī)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(guī)程已經過多年發(fā)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(jié)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(chuàng)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(chuàng)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(fā)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(guī)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(fā)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(guī)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(guī)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(fā)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。
3、文件資料怎樣影響可測試性
只有充分利用元件開發(fā)中完整的數據資料，才有可能編制出能全面發(fā)現故障的測試程
序。在許多情況下，開發(fā)部門和測試部門之間的密切合作是必要的。文件資料對測試工程師了解元件功能，制定測試戰(zhàn)略，有無可爭議的影響。為了繞開缺乏文件和不甚了解元件功能所產生的問題，測試系統制造商可以依靠軟件工具，這些工具按照隨機原則自動產生測試模式，或者依靠非矢量相比，非矢量方法只能算作一種權宜的解決辦法。
測試前的完整的文件資料包括零件表，電路設計圖數據（主要是CAD 數據）以及有關務
元件功能的詳細資料（如數據表）。只有掌握了所有信息，才可能編制測試矢量，定義元件失效樣式或進行一定的預調整。
某些機械方面的數據也是重要的，例如那些為了檢查組件的焊接是否良好及定位是否所
需要的數據。最后，對于可編程的元件，如快閃存儲器，PLD、FPGA 等，如果不是在最后安裝時才編程，是在測試系統上就應編好程序的話，也必須知道各自的編程數據?？扉W元件的編程數據應完整無缺。如快閃芯片含16Mbit 的數據，就應該可以用到16Mbit，這樣可以防止誤解和避免地址沖突。例如，如果用一個4Mbit 存儲器向一個元件僅僅提供300Kbit 數據，就可能出現這種情況。當然數據應準備成流行的標準格式，如Intel 公司的Hex或Motorola
公司的S 記錄結構等。大多數測試系統，只要能夠對快閃或ISP元件進行編程，是可以解讀這些格式的。前面所提到的許多信息，其中許多也是元件制造所必須的。當然，在可制造性和可測試性之間應明確區(qū)別，因為這是完全不同的概念，從而構成不同的前提。
4、良好的可測試性的機械接觸條件
如果不考慮機械方面的基本規(guī)則，即使在電氣方面具有非常良好的可測試性的電路，也
可能難以測試。許多因素會限制電氣的可測試性。如果測試點不夠或太小，探針床適配器就難以接觸到電路的每個節(jié)點。如果測試點位置誤差和尺寸誤差太大，就會產生測試重復性不好的問題。在使用探針床配器時，應留意一系列有關套牢孔與測試點的大小和定位的建議。
5、最佳可測試性的電氣前提條件
電氣前提條件對良好的可測試性，和機械接觸條件一樣重要，兩者缺一不可。一個門電
路不能進行測試，原因可能是無法通過測試點接觸到啟動輸入端，也可能是啟動輸入端處在封裝殼內，外部無法接觸，在原則上這兩情況同樣都是不好的，都使測試無法進行。在設計電路時應該注意，凡是要用在線測試法檢測的元件，都應該具備某種機理，使各個元件能夠在電氣上絕緣起來。這種機理可以借助于禁止輸入端來實現，它可以將元件的輸出端控制在靜態(tài)的高歐姆狀態(tài)。
雖然幾乎所有的測試系統都能夠逆驅動（Backdriving）方式將某一節(jié)點的狀態(tài)帶到任意
狀態(tài)，但是所涉及的節(jié)點最好還是要備有禁止輸入端，首先將此節(jié)點帶到高歐姆狀態(tài)，然后再“平緩地”加上相應的電平。