Контрольные точки: Vias против площадок

Несколько дней назад я ремонтировал ультра дешевый домашний маршрутизатор и заметил, что на нем есть переходы с маркировкой TP_12V, TP_3V3, TP_GND и аналогичные. Проблема оказалась из-за негерметичных электролитических конденсаторов в понижающем преобразователе, и переходы действительно помогли отладить это, но это не главное в этом вопросе.

Что я действительно хотел спросить, так это в общем, есть ли причина, почему бы не использовать переходные отверстия в качестве контрольных точек? Все контрольные точки, которые я ранее видел, были выставлены медными контактными площадками, которые были полезны, но были немного сложны в использовании, потому что мне нужно было подключить зонд прицела к плоской поверхности. В данном случае переходные отверстия были как раз подходящего диаметра, чтобы удерживать наконечник стандартного мультиметра или зондового датчика на месте без каких-либо внешних инструментов.

Я подозреваю, что переходные отверстия будут немного дороже, чем обычные медные контрольные точки (но, опять же, это было найдено на устройстве стоимостью менее $ 15), и что они будут менее долговечными, чем простые прокладки.

Я подозреваю, что устройства для укладки гвоздей, используемые для производственного тестирования, должны быть более точными, чтобы это работало хорошо, но я не знаю, насколько серьезной будет эта проблема.

Так что я пропустил какую-либо причину, по которой для испытаний использовались медные прокладки вместо переходов?

Я на самом деле предпочитаю переходные отверстия в качестве контрольных точек только по причинам, которые вы упомянули Я думаю, что это делает использование мультиметра или зонда намного проще. Что, в конце концов, является основным использованием контрольных точек.

Там, где это возможно / практично, я предпочитаю определять размеры моих переходных отверстий достаточно большими или использовать маленькие сквозные отверстия с гальваническим покрытием, чтобы можно было легко впаять провод 30-го калибра. Затем я могу прикрепить зонд оптического прицела к проводу и освободить руки для работы на компьютере или другое испытательное оборудование.

Причиной, по которой не используются переходные отверстия и особенно не прилипают провода, является дополнительная индуктивность и емкость, которые такие функции могут добавить к трассе и, следовательно, исказить ваш сигнал. Это очень важно, когда вы пытаетесь измерить высокоскоростные сигналы. Вот хорошая статья о расчете через индуктивность .

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

Имейте в виду, что эта формула делает некоторые предположения, которые отмечает автор, и поэтому является лишь приблизительным:

Эта формула для L _? Это грубое приближение, которое затуманивает положение пути возвращающегося тока, и я очень сожалею об упрощении, которое не разъясняется в книге. Это делает грубое предположение, что обратный путь приблизительно коаксиален и расположен на расстоянии s = 2eh , где e - основание, используемое для натуральных логарифмов. Когда индуктивность действительно имеет значение, необходимо более точное приближение.

Тем не менее, статья « Тестовые площадки для высокоскоростных сетей» указывает на проблемы, которые могут возникнуть из-за этой формы контрольно-измерительных приборов.

Если сигнал находится на внешнем слое, невозможно поместить тестовую площадку 35 мил непосредственно на трассу шириной 5 мил, не создавая кошмар маршрутизации на печатной плате. Дифференциальные сигналы предназначены для тесной связи, а радиус испытательной площадки создаст дополнительные ограничения маршрутизации, когда они уже могут быть чрезмерно ограничены:

Вместо этого они рекомендуют использовать неинтрузивные технологии при попытке измерить высокоскоростные сигналы. Это заставляет меня поверить, что для сигналов, которые могут обрабатывать дополнительную индуктивность и емкость переходного отверстия, нет причин использовать тестовую площадку, учитывая преимущества, которые дает переход через измерительный прибор или пробник.

Похоже, что эти контрольные точки были через отверстия, не обязательно переходные отверстия. Да, вы можете использовать площадку для сквозных отверстий в качестве контрольной точки, особенно если она не предназначена для автоматического тестирования. Для технического специалиста удобна прокладка через отверстие. Пэд на самом деле не увеличивает стоимость, за исключением использования пространства, на нем легко провести зонд области, и вы можете припаять провод к нему для более серьезной отладки, если это необходимо.

Существуют наконечники pogo-pin, предназначенные для отверстий с покрытием, но все знакомые мне тестеры предпочитают их избегать. Существует больше, чем может пойти не так, и они могут изнашиваться быстрее, чем стандартный наконечник под углом 90 °, ударяя по плоской плоской подушке, помещенной туда только для этой цели.

Имейте в виду, что автоматическое тестирование и ручная отладка предназначены для двух разных целей. Автоматический тест предназначен только для проверки работоспособности продукта, а иногда для проведения измерений и установки калибровочных констант. В этот момент процесса вам все равно, почему юнит плохой, только то, что он плохой. Позже кто-нибудь может прийти и попытаться диагностировать его, чтобы, возможно, починить или хотя бы собрать статистику о том, что идет не так. Второе занятие, вероятно, требует большего доступа к различным точкам на доске, где вы добавляете контрольные точки через отверстие, если у вас есть место.

Если есть место, я бы хотел поставить реальные контрольные точки (к которым можно прикрепить пробник осциллографа) на плату для любых сигналов, на которые я мог бы захотеть посмотреть, плюс все силовые шины. Вы можете получить их либо в сквозных, либо в SMT-вариантах . Оба стоят примерно по одной цене (около 40 центов в единичных количествах). Их можно легко отключить (обозначены DNI / DNP) при производстве по желанию.

Виа занимают место как минимум на двух слоях на доске. Тестовые площадки занимают место только на одном.

Когда отмечен TP, внешний диаметр испытательной площадки больше конкретно для контрольной точки. Как правило, когда медь прохода выставлена, пропуск паяльной маски выставляет проход для fab. тестирование, например, как уже упоминалось ранее, не предназначенное для использования для ремонта / тестирования. И сквозные не обозначены как тестовые площадки, как правило, покрыты паяльной маской.

Если для увеличения сквозного OD достаточно места, чтобы считать его TP, это тип. первый выбор Во-вторых, также упомянуто, только прокладки (SMT TP pad) добавляются к сетям для покрытия, когда переходы не могут быть увеличены до наружной диаметра площадки TP в этом конечном месте. Используя тестовые площадки (по сравнению с TH через TP), вам необходимо просверлить дополнительные отверстия.

Полное покрытие контрольных точек не всегда является целью / гарантией для недорогих / дешевых потребительских электронных устройств - когда они выходят из строя, их, как правило, подбрасывают и заменяют ... если они находятся на гарантии.