[Cadence PCB Blog] PCB 제조 및 검사에서의 Testpoint(테스트포인트) 작업

아래 사이트에서는 Cadence사에서 정기적으로 PCB에 관한 정보를 올려준다. PCB공부 및 영어공부할 겸 번역을 올려본다. 번역에 문제가 있는 부분은 댓글로 남겨주시길 바랍니다.

 

(참고사이트)

https://resources.pcb.cadence.com/blog/2020-working-with-pcb-test-points

Working With PCB Test Points

 

PCB에서 Test Points

핵심 사항

• PCB 테스트포인트가 어떤 용도로 사용하는지
• PCB 설계에서 테스트포인트를 어떻게 생성하는지
• PCB 테스트포인트 생성에 도움을 주는 소프트웨어 기능

 

테스트는 우리 일상의 일부를 차지하고 있습니다.

 

단어 "test"란, 사람들이 그닥 좋아하지 않는 단어일 수 있습니다. 보통 학교시험, 운전면허 시험 등 불쾌한 기억을 떠올리게 합니다. 그러나 시련없이 기본을 다지기 어려울 것이고, 테스트를 통과함으로써 진정한 능력치와 그 경험으로 자신감을 얻을 수 있습니다.

우리가 설계하는 회로 기판은 의도한 용도에 맞게 작동하도록 다양한 테스트를 거칩니다. 보드가 설계된 대로 잘 작동하는 테스트를 할 뿐만 아니라, 올바르게 제조가 될 준비를 했는지를 검사합니다. 이 테스트를 용이하게 하기 위해 PCB는 test point라고 불리는 작은 금속 접촉점을 만듭니다. 아래에는 PCB Test Point가 무엇진지와 어떻게 설계를 해야 하는가에 대한 요약입니다.

PCB Test Point의 목적

부품 조립공정의 무결성(integrity)를 확인하기 위해 완성된 PCB는 자동화된 테스트 사이클을 거칩니다.

이는 부품의 핀이 양호한 납땜이 되어있는지 확인하기 위해 고안되었고, 시스템 프로브를 사용하여 기판의 테스트포인트에 접촉합니다. 일반적으로 테스트로 사용되는 두가지 방식이 있습니다.

In-circuit test (ICT) (회로 내 테스트): 

https://www.youtube.com/watch?v=nHFIFeEBujo 

출처:https://www.youtube.com/watch?v=nHFIFeEBujo

출처:https://www.youtube.com/watch?v=nHFIFeEBujo

이는 기판에 있는 모든 네트를 동시에 테스트하기위해 고안된 시스템입니다. 이를 하기 위해서는 프로브가 장착된 ICT 테스터기는 PCB보드의 테스트포인트에 접촉합니다. 테스터기에는 PCB의 테스트포인트당 하나의 프로브가 할당되어 테스트를 빠르게 수행할 수 있습니다. 이 테스터기는 일반적으로 PCB의 하단을 테스트하도록 구성되어 있지만, 필요에 따라 상단 및 양단도 가능합니다.

 ICT 테스터기는 각 회로 모두 함께 테스트할 수 있도록 고안되었기 때문에 대부분의 PCB기판 생산에 사용되는 테스트 방법입니다.  ICT 테스터기는 제조 테스트 외에 다른 이점으로는 PCB 기판의 기능 테스트를 수행할 수 있습니다. 

다만 문제는 ICT 테스터기는 개발하는 시간을 잡아먹을 수 있으며 만드는데 비용이 많이 듭니다. PCB 설계 수정을 위한 기존 테스터기의 변경도 비용이 많이 들 수 있습니다.

 

Flying probe (플라잉 프로브): 

https://www.youtube.com/watch?v=fjmjYVNuLEE 

 

이 시스템은 보드의 모든 테스트를 수행하는 데 2 ​​~ 6 개의 프로브 만 사용한다는 점에서 ICT와 다릅니다. 이름에서도 알 수 있듯이, 이 프로브는 순차적으로 프로그래밍된 특정 테스트포인트를 향해 날아서 이동합니다. 그러나 몇개의 프로브로 각각 개별적 검사로 인해 ICT에 비해서 시간이 많이 듭니다. 

플라잉프로브는 또한 한번에 프로빙할 수 있는 테스트포인트 수가 적기 때문에 기판의 기능 테스트를 수행할 수 없습니다. 그러나 플라잉 프로브의 이점으로는  준비 및 실행이 매우 빠르고 값이 쌉니다. 추가적으로 설계보드 수정에 따른 테스트 또한 쉽게 할 수 있습니다. 또한 플라잉 프로브는 ICT에 비해 매우 큰 보드사이즈도 테스트가 가능합니다.

 

(Allegro PCB Designer에서 생성하는 테스트포인트 메뉴)

PCB 설계에서 테스트 포인트를 생성하는 방법

PCB의 테스트포인트가 정상적으로 사용하려면, 테스트 하고자 하는 Net가 보드 외부에 노출된 금속 포인트지점이 있어야 합니다. 그래야만 자동화 장비의 프로브가 해당 부분에 접촉할 수 있습니다. 테스트 프로브의 팁은 다양한 형상(평면, 구형, 원뿔형 등)으로 제공되며, 해당 보드와 가장 적합한 형상의 프로브로 사용할 수 있습니다. 이는 설계자가 기판의 기존 Through-Hole 핀이나 Via를 테스트 포인트로 지정할 수 있습니다. 뿐만 아니라 납작한 SMD 타입도 가능합니다.

 

그 다음으로 해야할 것은 CAD 시스템으로 테스트포인트로 지정한 부분을 표시하는 것입니다. 대부분의 PCB 소프트웨어는 이 작업을 위해 해당 기능들이 내장되어 있으며, 위 메뉴창에서 봤듯이 해당 매개변수를 설정할 수 있습니다.

그 후 소프트웨어에서 특정한 매개변수 값과 설정된 간격 등을 통해 자동으로 테스트 포인트로 사용할만한 곳을 선정해줍니다.

또한 시각적으로 식별이 필요한 경우에는 via나 pad의 모양을 원형에서 사각형으로 바꾸는 등의 테스트 포인트로 사용 할 많은 옵션들이 있습니다. 각 테스트포인트가 선정되면 소프트웨어에서 해당 데이터를 파일로 추출할 준비가 됩니다. 이 데이터는 추 후 테스트포인트 장비의 자동으로 프로그래밍을 할 수 있도록 도와줍니다. 물론 이 모든 것을 쉽게 위해서는 테스트포인트를 쉽게 생성시켜주는 소프트웨어를 사용하는 것입니다.

오늘날의 복잡한 PCB는 생산성향상을 위해 많은 소프트웨어의 도움이 필요합니다.

테스트포인트 생성을 위한 PCB 소프트웨어

한때는 PCB의 테스트포인트 생성작업은 순전히 설계자가 직접 만들어야 했던 노가다 작업이었습니다. 그러나 요즘처럼 복잡한 PCB에서는 불가능에 가깝습니다. 신제품의 출시 일정을 앞당기기 위해서는 PCB 설계자에게는 최고의 테스트포인트 자동생성 기능이 필요합니다. 소프트웨어에는 테스프포인트 위치를 자동으로 선택하고 제조업체의 요구사항을 충족하는 다양한 매개변수를 설정하는 기능이 포함되어 있습니다.

 

 

 

(Allegro PCB Designer에서 Testpoint를 설정하는 방법)

https://ansan-survivor.tistory.com/696

[PCB Editor] OrCAD/Allegro PCB Test point 자동생성 하기 (testpoint 프로브 설정)