Punkty testowe: Vias kontra pady

Naprawiłem ultra tani router domowy kilka dni temu i zauważyłem, że ma przelotki oznaczone TP_12V, TP_3V3, TP_GND i podobne. Problemem okazały się nieszczelne kondensatory elektrolityczne w konwertorze buck, a przelotki naprawdę pomogły w debugowaniu tego, ale to nie jest główny punkt tego pytania.

To, o co naprawdę chciałem zapytać, to czy istnieje jakiś powód, dla którego nie miałbym używać przelotek jako punktów testowych? Wszystkie punkty testowe, które wcześniej widziałem, były odsłoniętymi miedzianymi podkładkami, które były pomocne, ale były nieco trudne w użyciu, ponieważ musiałbym podłączyć sondę pomiarową do płaskiej powierzchni. W tym przypadku przelotki miały odpowiednią średnicę, aby utrzymać końcówkę standardowego multimetru lub sondy pomiarowej na miejscu, bez potrzeby korzystania z zewnętrznych narzędzi.

Podejrzewam, że przelotki byłyby nieco droższe niż normalne miedziane punkty testowe (ale znowu znaleziono to na jednostce poniżej 15 USD) i że byłyby mniej trwałe niż zwykłe podkładki.

Podejrzewam, że łóżko urządzeń do gwoździ używanych do testowania produkcji musiałoby być nieco bardziej precyzyjne, aby działało to ładnie, ale nie wiem, jaki to byłby duży problem.

Czy więc przegapiłem jakiś powód, dla którego używam miedzianych podkładek zamiast przelotek do punktów testowych?

Właściwie wolę przelotki jako punkty testowe tylko z powodów, które wymieniłeś. Myślę, że znacznie ułatwia to korzystanie z multimetru lub sondy. Które w końcu jest głównym zastosowaniem punktów testowych.

Tam, gdzie jest to możliwe / praktyczne, lubię odpowiednio zwymiarować przelotki lub użyć cienkich otworów przelotowych, aby można było wlutować drut o przekroju 30 mm. Następnie mogę przypiąć sondę do drutu i mieć wolne ręce do obsługi komputera lub inny sprzęt testowy.

Powodem, dla którego nie należy używać przelotek, a zwłaszcza nie sczepiać przewodów, jest dodatkowa indukcyjność i pojemność, które takie cechy dodają do śladu, a tym samym zniekształcają sygnał. Ma to ogromne znaczenie, gdy próbujesz zmierzyć sygnały wysokiej prędkości. Oto dobry artykuł na temat obliczania za pomocą indukcyjności .

$\mu = 4\pi\cdot10^{-7} H/m$
$x$
$s$
$h$
$r$

Należy pamiętać, że ta formuła przyjmuje pewne założenia, które zauważa autor, a zatem jest jedynie przybliżeniem:

Ta formuła dla L _? to przybliżone przybliżenie, które przesuwa się nad pozycją ścieżki prądu powrotnego, co bardzo żałuję, że nie wyjaśniłem w książce. Przyjmuje to surowe założenie, że ścieżka powrotna jest w przybliżeniu współosiowa i znajduje się w odległości s = 2eh , gdzie e jest podstawą używaną do logarytmów naturalnych. Gdy indukcyjność naprawdę ma znaczenie, potrzebne jest dokładniejsze przybliżenie.

Jednak artykuł Pad testowy na szybkich sieciach wskazuje problemy, jakie może powodować ta forma oprzyrządowania.

Jeśli sygnał znajduje się na zewnętrznej warstwie, nie jest możliwe umieszczenie pola testowego o długości 35 mil bezpośrednio na ścieżce o szerokości 5 mil bez stworzenia koszmaru związanego z trasowaniem płytki drukowanej. Sygnały różnicowe powinny być ze sobą ściśle powiązane, a promień płytki testowej stworzy dodatkowe ograniczenia routingu, w przypadku których prawdopodobnie już są nadmiernie ograniczone:

Zamiast tego zalecają stosowanie nieinwazyjnych technologii podczas próby pomiaru sygnałów o wysokiej prędkości. Co prowadzi mnie do przekonania, że ​​w przypadku sygnałów, które mogą poradzić sobie z dodatkową indukcyjnością i pojemnością przewodu przelotowego, nie ma powodu, aby używać podkładki testowej, biorąc pod uwagę korzyści płynące ze stosowania przewodu pomiarowego lub sondy.

Wygląda na to, że te punkty testowe były podkładkami do otworów, niekoniecznie przelotkami. Tak, możesz użyć podkładki przelotowej jako punktu testowego, szczególnie jeśli nie jest ona przeznaczona do testów automatycznych. Dla technika może być wygodna podkładka z otworem przelotowym. Podkładka tak naprawdę nie zwiększa kosztów, z wyjątkiem zajmowania miejsca, łatwo jest na niej przytrzymać sondę lunety, a jeśli to konieczne, można przylutować do niej przewód w celu poważniejszego debugowania.

Są końcówki pogo przeznaczone do otworów galwanicznych, ale wszyscy testowi ludzie, których znam, wolą ich unikać. Jest więcej niż może się nie udać i mogą się zużyć szybciej niż standardowa końcówka 90 ° uderzając w zwykłą płaską podkładkę umieszczoną tam właśnie w tym celu.

Pamiętaj, że automatyczne testowanie i ręczne debugowanie służą dwóm różnym celom. Zautomatyzowany test służy jedynie sprawdzeniu, czy produkt działa, a czasem w celu wykonania pomiarów i ustawienia stałych kalibracji. W tym momencie procesu nie obchodzi cię, dlaczego jednostka jest zła, tylko że jest. Później ktoś może przyjść i spróbować go zdiagnozować, aby naprawić lub przynajmniej zebrać statystyki dotyczące tego, co się dzieje. Druga aktywność prawdopodobnie wymaga większego dostępu do różnych punktów na planszy, czyli tam, gdzie dodajesz punkty testowe dołków, jeśli masz miejsce.

Jeśli jest miejsce, lubię umieszczać na tablicy prawdziwe punkty testowe (do których można przypiąć sondę oscyloskopową) w poszukiwaniu wszelkich sygnałów, na które chciałbym spojrzeć, plus wszystkie szyny zasilające. Możesz dostać je w odmianach przelotowych lub SMT . Oba są w przybliżeniu tej samej cenie (około 40 centów w pojedynczych ilościach). Można je łatwo przerwać (oznaczone DNI / DNP) w produkcji pożądanej.

Przelotki zajmują miejsce na co najmniej dwóch warstwach na planszy. Pola testowe zajmują miejsce tylko na jednym.

Po oznaczeniu TP średnica zewnętrzna podkładki testowej jest większa specjalnie dla punktu testowego sondowania. Zazwyczaj, gdy odsłonięta jest miedź przelotowa, pominięcie maski lutowniczej powoduje odsłonięcie przelotu przez fab. testowanie, łoże gwoździ, na przykład, jak już wspomniano, nieprzeznaczone do naprawy / testowania. I via nie są oznaczone jako pola testowe są zwykle pokryte soldermaską.

Jeśli jest wystarczająco dużo miejsca, aby zwiększyć przepustowość, aby można było uznać ją za TP, to typ. pierwszy wybór. Po drugie, wspomniano również, że tylko pad (SMT TP pad) jest dodawany do sieci w celu pokrycia, gdy przelotki nie mogą zostać zwiększone do OD pada TP w miejscu docelowym. Używając padów testowych (w porównaniu do TH przez TP) musisz wywiercić dodatkowy otwór (otwory).

Pełne pokrycie punktów testowych nie zawsze jest celem / gwarancją dla niedrogich / tanich elektronicznych urządzeń konsumenckich - gdy zawiodą, są zwykle wyrzucane i wymieniane ... w ramach gwarancji.