Puntos de prueba: Vias versus almohadillas

De hecho, prefiero las vías como puntos de prueba solo por las razones que mencionaste. Creo que hace que usar un multímetro o una sonda de alcance sea mucho más fácil. Que, después de todo, es el uso principal de los puntos de prueba.

Siempre que sea posible/práctico, me gusta dimensionar mis vías lo suficientemente grandes o usar pequeños orificios pasantes enchapados para que el cable de calibre 30 pueda soldarse fácilmente. Luego puedo enganchar una sonda de alcance al cable y tener mis manos completamente libres para operar una computadora u otro equipo de prueba.

La razón para no usar vías y especialmente para no conectar cables es la inductancia y capacitancia adicionales que tales características agregarían a la traza y, por lo tanto, distorsionarían su señal. Esto es de gran importancia cuando intenta medir señales de alta velocidad. Aquí hay un buen artículo sobre el cálculo a través de la inductancia .

Dónde:
$\mu = 4\pi\cdot10^{-7} H/m$- la permeabilidad magnética del espacio libre
$x$- la distancia radial en metros de la señal vía
$s$- la separación entre vías, centro a centro
$h$- la separación entre los planos 2 y 3
$r$- el radio de los agujeros pasantes

Tenga en cuenta que esta fórmula hace algunas suposiciones que el autor señala y, por lo tanto, es solo una aproximación:

Esta fórmula para L _? es una aproximación burda que pasa por alto la posición de la trayectoria de la corriente de retorno, una simplificación que lamento mucho no haber dejado más clara en el libro. Hace la suposición cruda de que la ruta de retorno es aproximadamente coaxial y está ubicada a una distancia s = 2eh , donde e es la base utilizada para los logaritmos naturales. Cuando la inductancia realmente importa, se necesita una aproximación más precisa.

Sin embargo, el artículo Test Pads on High-Speed ​​Nets señala los problemas que puede causar esa forma de instrumentación.

Si la señal está en una capa externa, no es posible colocar una almohadilla de prueba de 35 mil directamente en un trazo de 5 mil de ancho sin crear una pesadilla de enrutamiento de PCB. Las señales diferenciales están destinadas a estar estrechamente acopladas, y el radio de la plataforma de prueba creará restricciones de enrutamiento adicionales donde ya es probable que estén demasiado restringidas:

En su lugar, recomiendan utilizar tecnologías no intrusivas al intentar medir señales de alta velocidad. Lo que me lleva a creer que, en señales que pueden manejar la inductancia y capacitancia adicionales de una vía, no hay razón para usar una almohadilla de prueba dados los beneficios que brinda una vía al usar un medidor o una sonda.

Parece que estos puntos de prueba eran almohadillas de orificio pasante, no necesariamente vías. Sí, puede usar una almohadilla de orificio pasante como punto de prueba, especialmente si no está diseñada para pruebas automatizadas. Para un técnico, una almohadilla de orificio pasante puede ser conveniente. Una almohadilla realmente no agrega costos, excepto por el uso de espacio, es fácil sostener una sonda de alcance en ella y puede soldarle un cable para una depuración más seria si es necesario.

Hay puntas de pin pogo diseñadas para agujeros chapados, pero todas las personas que conozco prefieren evitarlas. Hay más de lo que puede salir mal y se pueden desgastar más rápidamente que una punta estándar de 90° golpeando una almohadilla plana colocada solo para ese propósito.

Tenga en cuenta que las pruebas automatizadas y la depuración manual tienen dos propósitos diferentes. La prueba automatizada está allí solo para verificar que el producto está funcionando y, a veces, para tomar medidas y establecer constantes de calibración. En ese punto del proceso, no le importa por qué una unidad es mala, solo lo es. Más tarde, alguien puede venir e intentar diagnosticarlo para posiblemente repararlo o al menos recopilar algunas estadísticas sobre lo que está fallando. La segunda actividad probablemente requiera más acceso a varios puntos en el tablero, que es donde agrega los puntos de prueba de orificio pasante si tiene espacio.

Si hay espacio, me gusta colocar puntos de prueba reales (a los que puede sujetar una sonda de osciloscopio) en una placa para cualquier señal que pueda querer ver, además de todos los rieles de alimentación. Puede obtenerlos en variedades de orificio pasante o SMT . Ambos están alrededor del mismo precio (alrededor de 40 centavos en cantidades individuales). Se pueden dejar fácilmente (marcados DNI/DNP) en la producción deseada.

Las vías ocupan espacio en al menos dos capas del tablero. Las almohadillas de prueba ocupan espacio en una sola.

Cuando se marca un TP, el OD de la almohadilla de prueba es más grande específicamente para un punto de prueba de sondeo. Por lo general, cuando se expone el cobre de una vía, la omisión de la máscara de soldadura expone la vía para fab. prueba, lecho de clavos, por ejemplo, como ya se ha mencionado, no está diseñado para reparar/probar. Y las vías no designadas como almohadillas de prueba generalmente están cubiertas con una máscara de soldadura.

Si hay suficiente espacio para aumentar un OD de vía para que se considere un TP, eso es típ. la primera opción En segundo lugar, también mencionado, se agrega un pad solamente (pad SMT TP) a las redes para cobertura cuando las vías no se pueden aumentar hasta el OD del pad TP en su ubicación final. Mediante el uso de almohadillas de prueba (frente a una vía TH para un TP) se ahorra tener que perforar orificios adicionales.

La cobertura completa del punto de prueba no siempre es el objetivo/garantizado para los dispositivos electrónicos de consumo económicos/baratos; cuando fallan, generalmente se desechan y reemplazan... si están en garantía.