Design For Test

De elektronica ontwerper heeft vaak een moeilijk te plannen job! Het schema lijkt af, de print is getekend en ziet er mooi uit. Het eerste prototype werkt grotendeels, en na enkele versies werkt het volledig.

Wij zijn uiteraard al blij als we zelf de proto’s mogen bestukken, en als we wat inspraak krijgen. Tenslotte zien en doen wij de fabricage, vaak testen we de printplaat (PCBA) ook. We kunnen al snel inschatten of het een PCBA is die zo goed als zonder fabricagefouten door het proces zal gaan. We zien ook snel of alles maximaal machinaal kan gebeuren: dus lagere kostprijs, én nog eens meestal minder kans fouten.

Een testprocedure opstellen of een testsysteem of testsoftware maken, daar heeft de elektronica ontwerper vaak geen tijd voor, en / of het is niet zijn specialiteit.

Dé vakterm hierin is: Test Coverage Analysis of TCA

Dit houdt in dat we nagaan of de uitgevoerde testen ervoor zorgen dat het product in alle omstandigheden zal (blijven) werken.

Als de Test Coverage 100% zou zijn, zouden veel toestellen waar elektronica in verwerkt is, minder snel in panne vallen. We weten echter wat de realiteit is! Vaak is defecte (en moeilijk te herstellen) elektronica de reden dat een toestel afval wordt!

Typische bezorgdheden op printplaten:

  • Zekeringen en andere beveiligingen, zoals bijv. voor overspanning of blikseminslag, testen.
  • Printplaten die zowel bij vriestemperaturen als bij 50 graden moeten werken, of in vochtige, vuile, trillende omgevingen.

Conclusie 1: Het is dus niet voldoende om even in de werkplaats te zien of het apparaat waarin de printplaat zit gewoon “werkt”!

Conclusie 2: een aantal risico’s zijn ontwerp gerelateerd, andere fabricage gerelateerd of een combinatie van beiden… en soms is het een software zaak!

Testcoverage is ook een begrip uit de softwarewereld!

We zijn het daar al helemaal gewend dat software NIET/NOOIT af is; het woord BUG hebben we zo leren kennen. Wist je dat dit woord uit de hardware wereld komt? https://nl.wikipedia.org/wiki/Bug_(technologie)

Een hoofdleverancier voor ons is Accelonix. Hier nog eens een duidelijke motivatie: Accelonix.nl - Software for PCBA Design & Production

Op onze website info omtrent designrules: https://page.be/electronica/designrules/
En wat bij ons op voorraad ligt van componenten: https://page.be/electronica/stock/

Voor al deze moeilijke zaken hebben we een gepassioneerde en gediplomeerde groep, die voortdurend feedback krijgt uit onze fabriek, bij het testen en herstellen van elektronica:

 Meer info? Klik op de namen. 

Contact
Functie Naam E-mail Tel. GSM
Overkoepelend Engineering Stijn Indevuyst stijn@page.be
Ontwerpadvies & testsystemen Bart Delboo bart.delboo@page.be 057 34 67 85 0495 33 16 99
Ontwerpadvies Ivan Blankaert ivan@page.be 057 34 67 80
Ontwerpadvies Dirk Parasote dirk.parasote@page.be 057 34 67 63 0477 40 69 79
Layout en omgevingstesten Johan Catteau engineering@page.be 057 34 67 78
Software & Test engineering Luc Cool luc.cool@page.be
Testsystemen Steve Vandenbussche steve.vandenbussche@page.be 057 34 67 88
Testsystemen Steve De Beer steve@page.be
Testsystemen Jonatan Vermeersch jonatan@page.be 0494 37 57 16
Flying probe Henk Aernout henk.aernout@page.be 057 34 67 74

Hieronder staan de belangrijkste zaken opgesomd die wij aanbieden van PCB testen.

Page Automated Test Platform

Een volledige test kan bij Page worden ontwikkeld op ons zelfgebouwde testplatform. Hierbij voorzien wij het volgende:

  • Ontwikkeling van de test fixture op maat van de te testen PCB. Een VPC-connector (G12) zorgt voor een betrouwbare verbinding met de testtoren, hierbij is een breed gamma aan I/O mogelijk inclusief perslucht.
  • Programmatie van de testsequentie volgens gedefinieerde specificaties, gebaseerd op OpenTAP. Deze open source test sequencer werd door Keysight Technologies en Nokia gelanceerd in 2019. Met de ontwikkeling van custom plugins kunnen we inspelen op test functionaliteit en optimalisatie, bv. parallel programmeren/testen van PCB’s.
  • Bijhouden van testresultaten die later door de klant kunnen worden opgevraagd. Om fouten in productie te voorkomen, bv. bij nieuwe firmware of een revisie wijziging, maakt de testsequentie gebruik van data uit ons ERP systeem.
  • De testtoren bevat verschillende meetinstrumenten: voedingen, scoop, DMM, multiplexer,… en kan naar behoeven worden uitgebreid. Programmeren van diverse microprocessoren en FPGA’s behoren ook tot de mogelijkheden.

Momenteel hebben we twee operationele testtorens.

Voor bijkomende informatie kan u terecht bij de afdeling engineering: bart.delboo@page.be.

Flying Probe

We beschikken over 2 Takaya flying probe testers (FPT), de APT9411. Info, zie hier.

Om dit toestel efficiënt in te zetten is goede schema & print informatie nodig. We werken liefst met standard output files, meest voor de hand liggend is de IPC-D-356 file (Ultiboard, Cadstar, P-CAD/Protel/Altium... kan dit genereren).

Voor de goede werking is het nuttig dat de print getekend werd met een gelinkt schema, zodat alle netten een naam hebben.

Functionele testen

Een functionele testopstelling kan door de klant toegeleverd worden, ofwel kan dit door ons gebouwd worden. De functionele test is een belangrijke hulp om eventuele fabricagefouten snel op te sporen. Hierbij gaan we op strategische plaatsen de nodige metingen uitvoeren, en zaken aansturen. Doel is altijd een maximale testcoverage te bereiken.

Boundary scan

In de firma hebben we een boundary scan ontwikkel- en testomgeving (Provision van JTAG Technologies). Indien het ontwerp boundary scan enabled componenten bevat, kan een zeer uitgebreide boundary scan test uitgevoerd worden. Ook complexe footprints, zoals BGA en QFN laten toe om toch op pin niveau getest te worden via boundary scan.

Voorbeelden van typische boundary scan testen zijn:

  • Interconnectie testen
  • Pull up / Pull down weerstanden
  • I2C / SPI / … communicatie simuleren
  • Memory testen (Flash / DDR / …)
  • Pin aansturen of inlezen ter ondersteuning van functionele testen

Diverse meetinstrumenten

Hieronder staan enkele voorbeelden van wat we allemaal in bezit hebben:

  • Keysight DSOX2012A oscilloscopen
  • Fluke 175 True RMS DMM’s
  • Rigol RSA5032 TG Spectrum analyser 9kHz – 3,2GHz
  • TTI 1906 (high resolution multimeter)
  • Weetech WK140 programmeerbare kabeltester
  • Klimaatkast Heraeus HT-7010 (-70°C - +180°C)
  • Signaal generatoren, counters, …

Naast DFM (Design For Manufacturing) is DFT (Design For Test) een zeer belangrijk onderwerp in het ontwerp van een pcb. Hierbij willen we in samenspraak met de klant de nodige support bieden om het ontwerp zo sluitend mogelijk te testen.

Om dit tot een goed einde te brengen, is het belangrijk ons al zo vroeg mogelijk te contacteren (liefst voor de start van de layout zodat we, samen met de designer, DFT volledig kunnen doornemen).