高速PCB指南_dsp_DSP编程_嵌入式/单片机/硬件编程下载-pudn.com

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="generator" content="pdf2htmlEX"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/base.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/fancy.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6291291bbf399b7f352c2582/raw.css"> <script src="https://static.pudn.com/base/js/compatibility.min.js"></script> <script src="https://static.pudn.com/base/js/pdf2htmlEX.min.js"></script> <script> try{ pdf2htmlEX.defaultViewer = new pdf2htmlEX.Viewer({}); }catch(e){} </script> <title></title> </head> <body> <div id="sidebar" style="display: none"> <div id="outline"> </div> </div> <div id="pf1" class="pf w0 h0" data-page-no="1"><div class="pc pc1 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6291291bbf399b7f352c2582/bg1.jpg"><div class="c x0 y1 w2 h2"><div class="t m0 x1 h3 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">高速 PCB 设计指南</div><div class="t m0 x2 h4 y3 ff1 fs1 fc1 sc1 ls0 ws0">高速 PCB 设计指南之三</div><div class="t m0 x2 h5 y4 ff1 fs2 fc1 sc1 ls0 ws0">第一篇 改进电路设计规程提高可测试性</div><div class="t m0 x2 h6 y5 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 随着微型化程度不断提高，元件和布线技术也取得巨大发展，例如 BGA 外壳封装的高</div><div class="t m0 x2 h6 y6 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">集成度的微型 IC，以及导体之间的绝缘间距缩小到 0.5mm，这些仅是其中的两个例子。</div><div class="t m0 x2 h6 y7 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">电子元件的布线设计方式，对以后制作流程中的测试能否很好进行，影响越来越大。下面</div><div class="t m0 x2 h6 y8 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">介绍几种重要规则及实用提示。</div><div class="t m0 x2 h6 y9 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 通过遵守一定的规程（DFT-Design for Testability，可测试的设计），可以大大减少</div><div class="t m0 x2 h6 ya ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">生产测试的准备和实施费用。这些规程已经过多年发展，当然，若采用新的生产技术和元</div><div class="t m0 x2 h6 yb ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">件技术，它们也要相应的扩展和适应。随着电子产品结构尺寸越来越小，目前出现了两个</div><div class="t m0 x2 h6 yc ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">特别引人注目的问题：一是可接触的电路节点越来越少；二是像在线测试（ In-Circuit-</div><div class="t m0 x2 h6 yd ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">Test）这些方法的应用受到限制。为了解决这些问题，可以在电路布局上采取相应的措施，</div><div class="t m0 x2 h6 ye ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">采用新的测试方法和采用创新性适配器解决方案。第二个问题的解决还涉及到使原来作为</div><div class="t m0 x2 h6 yf ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">独立工序使用的测试系统承担附加任务。这些任务包括通过测试系统对存储器组件进行编</div><div class="t m0 x2 h6 y10 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">程或者实行集成化的元器件自测试（Built-in Self Test，BIST，内建的自测试）。将这些</div><div class="t m0 x2 h6 y11 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">步骤转移到测试系统中去，总起来看，还是创造了更多的附加价值。为了顺利地实施这些</div><div class="t m0 x2 h6 y12 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">措施，在产品科研开发阶段，就必须有相应的考虑。</div><div class="t m0 x2 h7 y13 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">1</div><div class="t m1 x3 h8 y13 ff1 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0">、什么是可测试性</div><div class="t m0 x2 h6 y14 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 可测试性的意义可理解为：测试工程师可以用尽可能简单的方法来检测某种元件的特性</div><div class="t m0 x2 h6 y15 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">看它能否满足预期的功能。简单地讲就是：</div><div class="t m0 x2 h6 y16 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l检测产品是否符合技术规范的方法简单化到什么程度？</div><div class="t m0 x2 h6 y17 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l编制测试程序能快到什么程度？</div><div class="t m0 x2 h6 y18 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l发现产品故障全面化到什么程度？</div><div class="t m0 x2 h6 y19 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l接入测试点的方法简单化到什么程度？</div><div class="t m0 x2 h6 y1a ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 为了达到良好的可测试必须考虑机械方面和电气方面的设计规程。当然，要达到最佳的</div><div class="t m0 x2 h6 y1b ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">可测试性，需要付出一定代价，但对整个工艺流程来说，它具有一系列的好处，因此是产</div><div class="t m0 x2 h6 y1c ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">品能否成功生产的重要前提。</div><div class="t m0 x2 h9 y1d ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">2</div><div class="t m1 x3 h8 y1d ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、为什么要发展测试友好技术</div><div class="t m0 x2 h6 y1e ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 过去，若某一产品在上一测试点不能测试，那么这个问题就被简单地推移到直一个测试</div><div class="t m0 x2 h6 y1f ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">点上去。如果产品缺陷在生产测试中不能发现，则此缺陷的识别与诊断也会简单地被推移</div><div class="t m0 x2 h6 y20 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">到功能和系统测试中去。</div><div class="t m0 x2 h6 y21 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 相反地，今天人们试图尽可能提前发现缺陷，它的好处不仅仅是成本低，更重要的是今</div><div class="t m0 x2 h6 y22 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">天的产品非常复杂，某些制造缺陷在功能测试中可能根本检查不出来。例如某些要预先装</div><div class="t m0 x2 h6 y23 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">软 件 或 编 程 的 元 件 ， 就 存 在 这 样 的 问 题 。 （ 如 快 闪 存 储 器 或 ISPs ： In-System</div><div class="t m0 x2 h6 y24 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">Programmable Devices 系统内可编程器件）。这些元件的编程必须在研制开发阶段就</div><div class="t m0 x2 h6 y25 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">计划好，而测试系统也必须掌握这种编程。</div><div class="t m0 x2 h6 y26 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 测试友好的电路设计要费一些钱，然而，测试困难的电路设计费的钱会更多。测试本身</div><div class="t m0 x2 h6 y27 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">是有成本的，测试成本随着测试级数的增加而加大；从在线测试到功能测试以及系统测试</div><div class="t m0 x2 h6 y28 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">测试费用越来越大。如果跳过其中一项测试，所耗费用甚至会更大。一般的规则是每增加</div><div class="t m0 x4 ha y29 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">- 1 -</div></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div> </body> </html>

<div id="pf2" class="pf w0 h0" data-page-no="2"><div class="pc pc2 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6291291bbf399b7f352c2582/bg2.jpg"><div class="c x0 y1 w2 h2"><div class="t m0 x1 h3 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">高速 PCB 设计指南</div><div class="t m0 x2 h6 y2a ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">一级测试费用的增加系数是 10 倍。通过测试友好的电路设计，可以及早发现故障，从而</div><div class="t m0 x2 h6 y2b ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">使测试友好的电路设计所费的钱迅速地得到补偿。</div><div class="t m0 x2 h9 y2c ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">3</div><div class="t m1 x3 h8 y2c ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、文件资料怎样影响可测试性</div><div class="t m0 x2 h6 y2d ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 只有充分利用元件开发中完整的数据资料，才有可能编制出能全面发现故障的测试程序。</div><div class="t m0 x2 h6 y2e ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">在许多情况下，开发部门和测试部门之间的密切合作是必要的。文件资料对测试工程师了</div><div class="t m0 x2 h6 y5 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">解元件功能，制定测试战略，有无可争议的影响。</div><div class="t m0 x2 h6 y6 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 为了绕开缺乏文件和不甚了解元件功能所产生的问题，测试系统制造商可以依靠软件工</div><div class="t m0 x2 h6 y7 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">具，这些工具按照随机原则自动产生测试模式，或者依靠非矢量相比，非矢量方法只能算</div><div class="t m0 x2 h6 y8 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">作一种权宜的解决办法。</div><div class="t m0 x2 h6 y9 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 测试前的完整的文件资料包括零件表，电路设计图数据（主要是 CAD 数据）以及有关</div><div class="t m0 x2 h6 ya ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">务元件功能的详细资料（如数据表）。只有掌握了所有信息，才可能编制测试矢量，定义</div><div class="t m0 x2 h6 yb ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">元件失效样式或进行一定的预调整。</div><div class="t m0 x2 h6 yc ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 某些机械方面的数据也是重要的，例如那些为了检查组件的焊接是否良好及定位是否所</div><div class="t m0 x2 h6 yd ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">需要的数据。最后，对于可编程的元件，如快闪存储器，PLD、FPGA 等，如果不是在最</div><div class="t m0 x2 h6 ye ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">后安装时才编程，是在测试系统上就应编好程序的话，也必须知道各自的编程数据。快闪</div><div class="t m0 x2 h6 yf ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">元件的编程数据应完整无缺。如快闪芯片含 16Mbit 的数据，就应该可以用到 16Mbit，这</div><div class="t m0 x2 h6 y10 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">样可以防止误解和避免地址冲突。例如，如果用一个 4Mbit 存储器向一个元件仅仅提供</div><div class="t m0 x2 h6 y11 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">300Kbit 数据，就可能出现这种情况。当然数据应准备成流行的标准格式，如 Intel 公司</div><div class="t m0 x2 h6 y12 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">的 Hex 或 Motorola 公司的 S 记录结构等。大多数测试系统，只要能够对快闪或 ISP 元件</div><div class="t m0 x2 h6 y2f ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">进行编程，是可以解读这些格式的。前面所提到的许多信息，其中许多也是元件制造所必</div><div class="t m0 x2 h6 y13 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">须的。当然，在可制造性和可测试性之间应明确区别，因为这是完全不同的概念，从而构</div><div class="t m0 x2 h6 y14 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">成不同的前提。</div><div class="t m0 x2 h9 y16 ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">4</div><div class="t m1 x3 h8 y16 ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、良好的可测试性的机械接触条件</div><div class="t m0 x2 h6 y17 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 如果不考虑机械方面的基本规则，即使在电气方面具有非常良好的可测试性的电路，也</div><div class="t m0 x2 h6 y18 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">可能难以测试。许多因素会限制电气的可测试性。如果测试点不够或太小，探针床适配器</div><div class="t m0 x2 h6 y19 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">就难以接触到电路的每个节点。如果测试点位置误差和尺寸误差太大，就会产生测试重复</div><div class="t m0 x2 h6 y1a ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">性不好的问题。在使用探针床配器时，应留意一系列有关套牢孔与测试点的大小和定位的</div><div class="t m0 x2 h6 y1b ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">建议。 </div><div class="t m0 x2 h9 y30 ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">5</div><div class="t m1 x3 h8 y30 ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、最佳可测试性的电气前提条件</div><div class="t m0 x2 h6 y1d ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 电气前提条件对良好的可测试性，和机械接触条件一样重要，两者缺一不可。一个门电</div><div class="t m0 x2 h6 y1e ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">路不能进行测试，原因可能是无法通过测试点接触到启动输入端，也可能是启动输入端处</div><div class="t m0 x2 h6 y1f ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">在封装壳内，外部无法接触，在原则上这两情况同样都是不好的，都使测试无法进行。在</div><div class="t m0 x2 h6 y20 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">设计电路时应该注意，凡是要用在线测试法检测的元件，都应该具备某种机理，使各个元</div><div class="t m0 x2 h6 y21 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">件能够在电气上绝缘起来。这种机理可以借助于禁止输入端来实现，它可以将元件的输出</div><div class="t m0 x2 h6 y22 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">端控制在静态的高欧姆状态。</div><div class="t m0 x2 h6 y23 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 虽然几乎所有的测试系统都能够逆驱动（Backdriving）方式将某一节点的状态带到任</div><div class="t m0 x2 h6 y24 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">意状态，但是所涉及的节点最好还是要备有禁止输入端，首先将此节点带到高欧姆状态，</div><div class="t m0 x2 h6 y25 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">然后再“平缓地”加上相应的电平。</div><div class="t m0 x2 h6 y26 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 同样，节拍发生器总是通过启动引线，门电路或插接电桥从振荡器后面直接断开。启</div><div class="t m0 x2 h6 y27 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">动输入端决不可直接与电路相连，而是通过 100 欧姆的电阻与电路连接。每个元件应有自</div><div class="t m0 x2 h6 y28 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">己的启动，复位或控制引线脚。必须避免许多元件的启动输入端共用一个电阻与电路相连</div><div class="t m0 x4 ha y29 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">- 2 -</div></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div>

<div id="pf3" class="pf w0 h0" data-page-no="3"><div class="pc pc3 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6291291bbf399b7f352c2582/bg3.jpg"><div class="c x0 y1 w2 h2"><div class="t m0 x1 h3 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">高速 PCB 设计指南</div><div class="t m0 x2 h6 y2a ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">这条规则对于 ASIC 元件也适用，这些元件也应有一个引线脚，通过它，可将输出端带到</div><div class="t m0 x2 h6 y2b ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">高欧姆状态。如果元件在接通工作电压时可实行复位，这对于由测试器来引发复位也是非</div><div class="t m0 x2 h6 y31 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">常有帮助的。在这种情况下，元件在测试前就可以简单地置于规定的状态。 </div><div class="t m0 x2 h6 y2c ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 不用的元件引线脚同样也应该是可接触的，因为在这些地方未发现的短路也可能造成</div><div class="t m0 x2 h6 y2d ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">元件故障。此外，不用的门电路往往在以后会被利用于设计改进，它们可能会改接到电路</div><div class="t m0 x2 h6 y2e ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">中来。所以同样重要的是，它们从一开始就应经过测试，以保证其工件可靠。</div><div class="t m0 x2 h9 y6 ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">6</div><div class="t m1 x3 h8 y6 ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、改进可测试性</div><div class="t m0 x2 h6 y7 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">使用探针床适配器时，改进可测试性的建议</div><div class="t m0 x2 hb y9 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">套牢孔</div><div class="t m0 x2 h6 ya ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l呈对角线配置</div><div class="t m0 x2 h6 yb ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l定位精度为±0.05mm （±2mil）</div><div class="t m0 x2 h6 yc ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l直径精度为±0.076/-0mm （+3/-0mil）</div><div class="t m0 x2 h6 yd ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l相对于测试点的定位精度为±0.05mm （±2mil）</div><div class="t m0 x2 h6 ye ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l离开元件边缘距离至少为 3mm</div><div class="t m0 x2 h6 yf ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l不可穿通接触</div><div class="t m0 x2 h6 y11 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">测试点</div><div class="t m0 x2 h6 y12 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l尽可能为正方形</div><div class="t m0 x2 h6 y2f ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l测试点直径至少为 0.88mm （35mil）</div><div class="t m0 x2 h6 y13 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l测试点大小精度为±0.076mm （±3mil）</div><div class="t m0 x2 h6 y14 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l测试点之间间隔精度为±0.076mm （±3mil）</div><div class="t m0 x2 h6 y15 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l测试点间隔尽可能为 2.5mm</div><div class="t m0 x2 h6 y16 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l镀锡，端面可直接焊接</div><div class="t m0 x2 h6 y17 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l距离元件边缘至少为 3mm</div><div class="t m0 x2 h6 y18 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l所有测试点应可能处于插件板的背面 </div><div class="t m0 x2 h6 y19 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l测试点应均匀布在插件板上</div><div class="t m0 x2 h6 y1a ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l每个节点至少有一个测试点（100％通道）</div><div class="t m0 x2 h6 y1b ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l备用或不用的门电路都有测试点</div><div class="t m0 x2 h6 y1c ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l供电电源的多外测试点分布在不同位置</div><div class="t m0 x2 h6 y1d ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">元件标志</div><div class="t m0 x2 h6 y1e ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l标志文字同一方向</div><div class="t m0 x2 h6 y1f ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l型号、版本、系列号及条形码明确标识</div><div class="t m0 x2 h6 y20 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">l元件名称要清晰可见，且尽可能直接标在元件近旁</div><div class="t m0 x2 h9 y22 ff7 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">7</div><div class="t m1 x3 h8 y22 ff1 fs4 fc0 sc2 ls0 ws0">、关于快闪存储器和其它可编程元件</div><div class="t m0 x2 h6 y23 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 快闪存储器的编程时间有时会很长（对于大的存储器或存储器组可达 1 分钟）。因此，</div><div class="t m0 x2 h6 y24 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">此时不容许有其它元件的逆驱动，否则快闪存储器可能会受到损害。为了避免这种情况，</div><div class="t m0 x2 h6 y25 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">必须将所有与地址总线的控制线相连的元件置于高欧姆状态。同样，数据总线也必须能够</div><div class="t m0 x2 h6 y26 ff6 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">被置于隔绝状态，以确保快闪存储器为空载，并可进行下步编程。</div><div class="t m0 x2 hc y27 ff4 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"> 系统内可编程元件（ISP）有一些要求，如 Altera，XilinX 和 Lattuce 等公司的产品，</div><div class="t m0 x2 hc y28 ff1 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0">还有其它一些特殊要求。除了可测试性的机械和电气前提条件应得到保证外，还要保证具</div><div class="t m0 x4 ha y29 ff2 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">- 3 -</div></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div>