Testpoint: Vias contro pad

Qualche giorno fa stavo riparando un router domestico ultra economico e ho notato che aveva vias contrassegnato TP_12V, TP_3V3, TP_GND e simili. Il problema si è rivelato essere una perdita di crapacitor elettrolitici nel convertitore buck e i via hanno davvero aiutato il debug, ma non è questo il punto principale di questa domanda.

Quello che volevo davvero chiedere è in generale, c'è qualche motivo per non usare i via come punti di prova? Tutti i punti di test che ho visto in precedenza erano rilievi di rame a vista che erano utili, ma erano un po 'difficili da usare perché avrei bisogno di collegare la sonda dell'oscilloscopio a una superficie piana. Qui i viali avevano il diametro giusto per tenere in posizione la punta del multimetro standard o della sonda dell'oscilloscopio senza bisogno di strumenti esterni.

Ho il sospetto che i via sarebbero un po 'più costosi dei normali punti di prova in rame (ma di nuovo, questo è stato trovato su un'unità inferiore a $ 15) e che sarebbero meno durevoli dei semplici pad.

Ho il sospetto che i dispositivi del letto di chiodi utilizzati per i test di produzione dovrebbero essere un po 'più precisi affinché questo funzioni bene, ma non so quanto sia grande il problema.

Quindi ho perso qualche motivo per cui utilizzare i pad di rame anziché i via per i punti di test?

In realtà preferisco i via come testpoint solo per i motivi che hai citato. Penso che renda molto più semplice l'uso di un multimetro o di una sonda dell'oscilloscopio. Che, dopo tutto, è l'uso principale dei testpoint.

Ove possibile / pratico, mi piace dimensionare i miei viali abbastanza grandi o utilizzare piccoli fori passanti placcati in modo da poter saldare facilmente un filo calibro 30. Quindi posso agganciare una sonda oscilloscopio al filo e avere le mani completamente libere per far funzionare un computer o altre apparecchiature di prova.

Il motivo per non utilizzare via e soprattutto per non attaccare i cavi è l'induttanza e la capacità aggiuntiva che tali caratteristiche aggiungerebbero alla traccia e quindi distorcere il segnale. Ciò è di grande importanza quando si tenta di misurare segnali ad alta velocità. Ecco un buon articolo sul calcolo tramite induttanza .

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

Tieni presente che questa formula fa alcune ipotesi che l'autore nota ed è quindi solo un'approssimazione:

Questa formula per L _? è un'approssimazione grossolana che sorvola la posizione del percorso attuale di ritorno, una semplificazione di cui mi pento di non aver chiarito meglio il libro. Presuppone grossolanamente che il percorso di ritorno sia approssimativamente coassiale e situato a una distanza s = 2eh , dove e è la base utilizzata per i logaritmi naturali. Quando l'induttanza conta davvero, è necessaria un'approssimazione più accurata.

Tuttavia, l'articolo Test Pad su reti ad alta velocità evidenzia i problemi che tale forma di strumentazione può causare.

Se il segnale si trova su uno strato esterno, non è possibile posizionare un test pad da 35 mil direttamente su una traccia larga 5 mil senza creare un incubo di routing PCB. I segnali differenziali sono destinati a essere strettamente accoppiati e il raggio del pad di test creerà ulteriori vincoli di instradamento laddove è già probabile che siano eccessivamente vincolati:

Invece raccomandano di usare tecnologie non intrusive quando provano a misurare segnali ad alta velocità. Il che mi porta a credere che, sui segnali in grado di gestire l'induttanza e la capacità aggiuntive di una via, non vi è motivo di utilizzare un test pad, visti i vantaggi che una via offre all'utilizzo di un contatore o di una sonda.

Sembra che questi punti di prova fossero passanti, non necessariamente via. Sì, è possibile utilizzare un tampone passante come punto di prova, soprattutto se non è destinato a test automatici. Per un tecnico, può essere utile un cuscinetto passante. Un pad in realtà non aggiunge costi se non per l'utilizzo dello spazio, è facile tenere una sonda dell'oscilloscopio su di esso e puoi saldare un filo ad esso per un debug più serio se necessario.

Ci sono punte per pogo destinate a fori placcati, ma tutte le persone che conosco preferiscono evitarle. C'è molto di più di quello che può andare storto e possono usurarsi più rapidamente di una punta a 90 ° standard che colpisce un semplice cuscinetto piatto messo lì solo per quello scopo.

Tieni presente che i test automatici e il debug manuale hanno due scopi diversi. Il test automatico è lì solo per verificare che il prodotto funzioni e, talvolta, per eseguire misurazioni e impostare costanti di calibrazione. A quel punto nel processo non ti interessa perché un'unità è cattiva solo che lo è. In seguito qualcuno potrebbe venire e provare a diagnosticare per eventualmente ripararlo o almeno raccogliere alcune statistiche su ciò che non va. La seconda attività probabilmente richiede un maggiore accesso a vari punti sulla scacchiera, dove è possibile aggiungere i punti di test del foro passante se si ha spazio.

Se c'è spazio, mi piace mettere veri e propri punti di prova (su cui è possibile agganciare una sonda dell'oscilloscopio) su una scheda per tutti i segnali che potrei voler guardare, oltre a tutte le barre di alimentazione. Puoi ottenerli in varietà a foro passante o SMT . Entrambi hanno lo stesso prezzo (circa 40 centesimi in singole quantità). Possono essere facilmente lasciati fuori (contrassegnati DNI / DNP) nella produzione desiderata.

Vias occupa spazio su almeno due strati sul tabellone. I test pad occupano spazio solo su uno.

Quando un TP è contrassegnato, il diametro esterno del test pad è più grande specificamente per un punto di test di sondaggio. In genere quando viene esposto il rame di una via, l'omissione del soldermask espone la via per fab. test, letto di unghie, ad esempio, come già menzionato dalla gente, non destinato all'uso per riparazione / test. E via non è designato come test pad in genere sono coperti con soldermask.

Se c'è abbastanza spazio per aumentare un OD via per essere considerato un TP, questo è tip. la prima scelta. 2 °, anche menzionato, solo un pad (pad TP SMT) viene aggiunto alle reti per la copertura quando i vias non possono essere aumentati al OD del pad TP nella posizione finale. Usando i test pad (contro un TH via per un TP) devi $ ave praticare un altro foro.

La copertura completa del punto di prova non è sempre l'obiettivo / garantito per dispositivi elettronici di consumo economici / economici - quando falliscono vengono generalmente lanciati e sostituiti ... se in garanzia.