Amaç
 

Tüketici elektroniği sektörü, cihazların güvenilirlik faktöründen büyük ölçüde etkilenmektedir. Simülasyon ve deney, bir tasarımcının bir ürünün operasyonel kalitesini sağlamasını sağlayan iki araçtır. İyi bir tasarım, eksiksiz bir PCB'nin gereksinimlerini öngörmeli ve bu işlevleri yerine getirmek için gerekli hükümleri sağlamalıdır.

 

Örneğin, bir tasarımcı, işlevsellik test noktalarını tahmin etmeli ve test aşamasında deneyi kolaylaştırmak için bunları bir PCB tasarımına dahil etmelidir . Benzer şekilde, iyi bir tasarım, PCB üretim ve montaj kolaylığı sağlamak için tüm parametreleri karşılamalıdır . Böylece, şematik ve simülasyon aşamasında çaba sarf etmek, tasarımcının ürün geliştirme süresini azaltmasına ve ayrıca ürün güvenilirliğini artırmasına yardımcı olur.

Giriş

​

Test ve muayene, elektronik parça üretimi için hayati öneme sahiptir. Ürününüzü monte ederken, bu tasarım özelliklerinin işlevsel olduğunu kanıtlamak için montajdan önce belirlenen tasarım özelliklerine uyması gerekir. Tasarım aşamasında sonradan düşünülmüş olarak ele alınırsa, denetimler ve testler pahalı olabilir.

 

Kullanıcı geri bildirimlerini geliştirme sürecinizin başlarında veya piyasaya sürüldükten sonra alabilirsiniz - ancak bundan sonsuza kadar kaçınamazsınız. 

 

İlk kez kullanıcı geri bildirimi almak için lansmana kadar beklerseniz, yinelenmesi zor ve pahalı olacaktır. Ancak geliştirme sürecinizin başlarında alırsanız, şunları yapabileceksiniz:

​

• Kullanıcıların beğenmediği tasarımınızın öğelerini belirleyin

• Değişiklikleri hızlı (ve uygun maliyetli) yapın

• Tekrar test et

​

Bir ürün oluşturmak, parmaklarınızı çaprazlamak ve insanların tasarımınızı beğenmesini ummak yerine, gerçek kullanıcıların buna nasıl tepki verdiğini görmek için birkaç erken aşamada kullanıcı testi yapın. Birkaç test ve yineleme turundan geçtikten sonra, başarılı bir lansman için çok daha iyi bir şansınız olacaktır.

Test Edilebilirlik İçin Tasarım

 

Elektronik ürünlerin kalitesini ve doğru çalışmasını sağlamak için hem Ar-Ge aşamasında (tasarım doğrulaması) hem de daha sonra üretimde (üretim testi) test edebilmeniz gerekir. 

 

Gerekli testin yapılmasının mümkün olduğundan ve tercihen yapılmasının kolay olduğundan emin olmak için, ürün geliştirilirken test gerekliliklerini dikkate almanız gerekir. 

 

Yukarıda izahı yapılan şeye literatürde;

“Test Edilebilirlik İçin Tasarım” veya “Test İçin Tasarım” (DFT: Design For Testing) denir. 

 

“Test İçin Tasarım”, geliştirme veya üretim sırasında gerektiği gibi test edilemeyen veya test edilmesi çok zor veya pahalı olan ürünlerin tasarlanmasını engeller. 

​

“Test İçin Tasarım” roket bilimi değildir; temelde çeşitli basit çözümlerden oluşur. 

​

Başarılı “Test İçin Tasarım” iki şey gerektirir:

​

• Adlandırılmış sorumlu bir kişi

• Doğru zamanlama.

 

Birinin “Test İçin Tasarım”'den sorumlu olarak adlandırılması gerekiyor. Bu, bir “TEST İÇİN TASARIM”/tasarım doğrulama/üretim testi uzmanı veya “TEST İÇİN TASARIM” konusunda da uzmanlığı olan bir ürün geliştirme uzmanı olabilir. Aradaki bir şey en yaygın çözümdür, yani “TEST İÇİN TASARIM”'dan sorumlu kişi ile bir ürün geliştirme mühendisi arasındaki yakın iş birliği…

​

“TEST İÇİN TASARIM”, tercihen bir projenin ilk toplantısından başlayarak, en başından itibaren ürün geliştirmeye dahil edilmelidir. ”TEST İÇİN TASARIM”, ne yazık ki, artık sorunları ele almak mümkün olmadığında, ürün geliştirme sürecinde genellikle çok geç başlatılır.

​

Proje ilerledikçe iyi “TEST İÇİN TASARIM” giderek daha önemli hale gelir. Bir ürün test için iyi tasarlanmışsa, örneğin pahalı, özel ölçüm cihazlarına gerek yoktur. Ayrıca ölçüm sonuçları daha güvenilirdir ve daha iyi analiz edilebilir. Aynı zamanda, iyi “TEST İÇİN TASARIM”, daha kapsamlı testler sağlar ve örneğin üretim sürecinin kalitesi hakkında bilgi toplamayı kolaylaştırır.

​

İyi bir “TEST İÇİN TASARIM” ile devre kartının tüm parçaları ve nihai ürün test edilir. Hiç kimse önceden test edilebilirliği planlamadıysa, bu mutlaka olmazdı.

​

“TEST İÇİN TASARIM”, ürün geliştirme projesini de kolaylaştırabilir. Bu noktada, normalde tasarımın kalitesini doğrulamak ve ürünün çalışmasını karakterize etmek istersiniz. İyi planlama, ürün geliştirme testlerini otomatikleştirmeyi mümkün kılar. Sonuç olarak, örneğin projenin farklı aşamalarında aynı testler kolaylıkla tekrarlanabilir.

 

Önceki deneyiminiz değerlidir.

​

Belki de “TEST İÇİN TASARIM” için en büyük zorluk, herhangi birinin neyin test edilmesi gerektiği ve nasıl test edilmesi gerektiği hakkında düşünme şansı bulamadan bir elektronik cihaza test edilebilirlik özellikleri eklemek zorunda olmanızdır. Burada önceki deneyimler değerlidir. 

​

İyi bir “TEST İÇİN TASARIM” uzmanı neyin gerekli olacağına dair bir his geliştirir. Bu, deneyim ve uzmanlığın yanı sıra hangi seçeneklerin mevcut olduğuna dair bilgi gerektirir. 

​

Deneyimli bir “TEST İÇİN TASARIM” uzmanı, muhtemelen hangi şeylerin nasıl test edileceğini bilir. Genellikle daha önce iyi sonuç vermiş çözümler ve yöntemler kullanılabilir.

​

Yıllar geçtikçe, “TEST İÇİN TASARIM”'yi kötü yapmanın veya hiç yapmamanın çok pahalı çözümlere yol açabileceğini gördük. En azından en önemli parçaların test edilebilmesi için pahalı bir ölçüm cihazı satın almak veya karmaşık bir mekanik yapı yapmak gerekebilir.

​

Tipik bir hata, ürün geliştirmenin ilk aşamalarında devre kartına yeterli test noktası koymamaktır. Bunları daha sonra eklemek çok iştir ve tasarım doğrulamasından geçen bir üründe değişiklik yapmak nadiren caziptir. 

”TEST İÇİN TASARIM” yeterince erken ciddiye alınmadıkça, ürünün çizim tahtasına geri gönderilmesi gerekebilir. Yine yeni bir sürüm yapmak gerekebilir – bu sefer test edilebilir bir sürüm.

​

Bir elektronik ürün için “TEST İÇİN TASARIM”, çeşitli alanlarda teknik uzmanlık gerektirir:

​

• Devre şeması,

• PCB Düzeni,

• Mekanik

• Gömülü yazılım. 

​

”TEST İÇİN TASARIM”, ürünlerde neredeyse hiç değişiklik gerektirmez ve çoğu çözüm, yeterince erken uygulandıkları sürece neredeyse hiçbir maliyeti yoktur.

​

Çoğu zaman “TEST İÇİN TASARIM”, elektriksel olarak ölçmek istediğiniz devre kartı sinyallerine test noktaları yerleştirmekle ilgilidir. Test kurulumu ile sinyallere erişemezseniz ölçümler imkansızdır. Bu durumda, test kapsamını feda edersiniz ve bazı devrelerin test edilmeden bırakılması gerekir.

​

Devre kartında test edilmesi gereken bir mikrodenetleyici veya mikroişlemci varsa, test kartının yazılımında test edilebilirlik özellikleri de bulunmalıdır. 

​

Test etmeyi akılda tutmak ve daha sonra cihaza test komutları vermek ve bireysel işlevleri kontrol etmek için kullanılabilecek gömülü yazılımlar için bağlantıları ve ara yüzleri planlamak iyidir.

​

“TEST İÇİN TASARIM” iyi yürütüldüğünde bizim için çok ödüllendiricidir. Ürünün test kurulumu kolay temel çözümlerle oluşturulabilirse ve iyi bir test kapsamı elde edilecektir.

​

“TEST İÇİN TASARIM” (DFT): Gerçekten Gerekli mi?

​

“TEST İÇİN TASARIM”, adından da anlaşılacağı gibi, ürün geliştirmenin üretim aşamasında uygulanmadan önce belirli tasarım eylemlerinin yapılmasını gerektirir. Bu genellikle, doğrudan belirleme için ilgilenilen parametrelerin hesaplanabileceği veya ölçülebileceği şekilde panoya test noktaları eklemek anlamına gelir. 

​

Temel olarak “TEST İÇİN TASARIM” kapsamına giren iki test vardır:

​

• Uçan prob (Flying Probe) testi

• Çivi yatağı (Bed of Nails)  testi

​

Uçan Prob (Flying Probe) Testi

​

Uçan prob testi, açık/kısa devreleri, pasif bileşenler için değerleri ve sürekliliği ölçmek için invazif olmayan bir devre içi testtir (BİT). 

​

Bu test, prototipler ve düşük üretim çalışmaları için uygulanmak üzere tasarlanmıştır. 

​

Uçan prob testinin kullanılması, PCB tasarımcısı ve PCB üreticisi tarafından aşağıdaki adımları gerektiren ortak bir faaliyettir:

​

PCB Tasarımcı Adımları

​

Adım 1: Hangi parametreleri ölçmek istediğinizi belirleyin. Parametreler, dirençler gibi pasif cihazlar için değerler, diyotlar gibi cihazlar için süreklilik ve açık ve kısa devreler dahil bağlanabilirlik değerlerini içerebilir.

​

Adım 2: Geçişler ve açık delikler gibi prob erişim noktalarının mevcut olmadığı PCB düzeninize test noktaları ekleyin.

​

PCB Üretici Adımları

​

Adım 1: Uçan prob test cihazını PCB üzerindeki gerekli test noktalarında duracak şekilde programlayın.

​

Adım 2: Testi çalıştırın ve verileri toplayın.

​

PCB'nizin tam kapsamı için, test noktalarının nerede ve gerekli olup olmadığını belirlemek için aşağıdaki yönergeleri kullanabilirsiniz;

​

◎ Test noktaları olarak açık delik pinleri kullanın.

◎ Test noktaları olarak standart ve kör via delikleri kullanın.

◎ Test noktaları olarak yüzeye montaj pedleri kullanın.

◎ Erişilemeyen ağlara test noktaları ekleyin.

◎ İşlemci üzerinde ileride ihtiyaç duyulabilecek pinleri belirleyin ve yedek olarak bazı pinler belirleyin. İhtiyaç olduğunda yazılımla aktif edip kullanın.

​

Uçan prob testi, kurulum, programlama ve çalıştırma için belki birkaç gün gibi önemli bir süre gerektirebilir. Bununla birlikte, yeniden tasarım gerekli olsa bile, test programında yapılan değişiklikler genellikle minimum düzeydedir.

​

Çivi Yatağı (Bed of Nails) Testi

​

PCB tasarımcısı ve PCB üreticisi için gerekli adımlar hem çivi yatağı testi hem de uçan prob testi için benzerdir. Bununla birlikte, her iki test de gerçekleştirilmeden önce kurulum süresi gerektirse de çivi yatağı testinin yerleştirilmesi, özel bir fikstür oluşturulmasını gerektirir. Bu, PCB üretim aşamasına önemli ölçüde maliyet ve zaman ekler; aslında, geliştirme kurulum süresi birkaç haftaya kadar uzayabilir. Bununla birlikte, çivi yatağı testinin kendisi çok hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir ve üretim çalışmalarına uygulanabilir.

​

Çivi yatağı testi, genellikle uçan prob testinden elde edilenden daha ayrıntılı bilgi sağlayabilir. Bu, bazı entegre devre fonksiyonel verileriyle birlikte analog ve dijital verileri içerir. Bununla birlikte, fiziksel gereksinimler bazen bazı lehimli pedler için çivi yatağı testini kullanmanızı engelleyebilir. Bu nedenle, bu tür kısıtlamaların “TEST İÇİN TASARIM”'nızın bir parçası olarak dikkate alındığından emin olmak için sürecin başlarında PCB üreticinize danışmak önemlidir.

​