iNEMI解决电路板的质量问题

由公司组成的国际电子制造商联盟（iNEMI）启动了三个项目，旨在帮助制造商改进印刷电路板（PCB）的质量。其中一个项目是为了建立一种评估功能测试故障覆盖率的标准方法，第二个项目是为了鼓励元件制造商更广泛地采用边界扫描技术，第三个项目是为了建立一种测试印刷电路组装的机械性能的方法。

iNEMIS表示，其使命是发现技术差距，并通过鼓励加快部署新技术、开发行业基础设施、推广有效的商业实践及鼓励采用标准来弥补这些技术差距。该联盟通过技术综合组（TIG）开展项目，这些TIG是围绕评估行业最重要需求的iNEMI路线图中确定的特定领域组织的。图1显示了该路线图的基本项目模型。电路板级项目通过惠普的Rosa Reinosa和英特尔的J.J. Grealish主持的电路板和系统生产测试TIG开展。

1 评估功能测试的故障覆盖率

iNEMI的电路板测试TIG麾下开展的第一个项目是力求创建一个量化模型，来估算和预测功能测试的故障覆盖率。英特尔的测试开发工程师Tony Taylor最初于2006年在台湾提出了建立电路板制造商和设备供应商论坛的想法。论坛参与者希望得到行业更广泛的反馈意见以便制定一致的指导方针，他们还建议Taylor与iNEMI合作。该项目由Taylor主持，涉及大量在其他领域激烈竞争的企业，这些企业维持着一种合作氛围，意识到他们的工作成果将使每一个人受益。　

Taylor评论说：“我们从一开始就理解，功能测试与在线测试[ICT]和自动化光学检测 [AOI]等结构性测试技术有着根本的区别。那些方法依靠比较可预测的标准，并使用供应商提供的设备，所以允许采用相当一致的故障覆盖方法。”

他补充说：“功能测试需要在产品的本地环境中高速运行。如果使用不同供应商的具有不同功能的传统堆架式仪器或仪器卡来监测电路板的性能，则不可避免地产生多种不同的结果。此外，在功能测试中，可将问题范围缩小到执行某个特定功能的电路元件，但是不一定缩小到单个元件的状况或特性。这样无法进行完全自动的故障覆盖分析。”

该组在初期就认识到，尽管各种电路板测试技术在一定程度上有所重叠，但是功能测试可提供结构性测试不能提供的电路性能信息。目的是尽可能以结构等效术语重新解释功能测试，添加功能测试独有的覆盖功能，以及建立一种整个行业的企业均可用作参考的框架。iNEMI将发布结果。

Taylor继续说：“我们希望代表电路板测试领域所有观点的企业都能参与。参与者将为我们带来独特的观点和大量经验。项目将首先确立方法的基础。然后，各公司将实施方法，并提供关于方法有效性方面的反馈。”

创建方法方面的一个关注点是确定评估标准。工程师分析电路板原理图和测试代码的初步理论分析，将提供关于如何确定一项测试计划是否涵盖一种电路板关键功能的一次通过率规范。一般而言，单是理论分析对于主要采用稳定技术的低成本或低利润率的电路板就足够了。将电路板与实际仪器挂钩监测测试可增强对理论分析的信心，但是也增加了所需的时间和成本。测试预算可能不允许在低成本电路板、有大量元件（大幅度增加评估时间）和高度复杂电路（导致确定故障覆盖率既耗时又模糊不清）的电路上进行这些额外操作。

如果产品可以保证提供高度可信的故障覆盖评估，可能需要采取额外步骤注入故障，以确定在具有已知缺陷的电路板上运行测试是否能够发现缺陷。理论分析可能预测出测试将覆盖某些故障，但是监测可能显示当实际运行测试时预测的故障覆盖率无效。

来看看采用耦合电容器的交流耦合差分对。在某些电路中，拆除耦合电容器不会导致测试失败。有开口的差分线可采用电容方式跨接其他线路或连接器/元件引脚耦合，尽管信号完整性较差，但仍可到达差分接收器。理论分析可预测故障，但是尽管有故障，实际测试却可以通过。在实际使用中，这种电路板可能出现间歇性运行故障。

另一种情况是，跟踪一段测试代码可能表明一定程度的覆盖，但是由于编码错误，该段代码实际上永远不会执行。同样，理论分析预测的是不存在的覆盖。

该TIG提出了一种包含以下内容的方法：

* 以现有的结构性覆盖术语重新解释功能测试，

* 引进功能测试独有的新覆盖元素，

* 以有意义和可重现的方式报告功能测试覆盖。

该组将运用这种方法测试三种全然不同的产品，包括可植入医疗产品、光网络电路板和PC服务器电路板，这些测试采用多种不同的技术，具有不同的复杂性并可产生多种不同的故障结果。

Taylor接着说：“我们将在这些产品上实施我们的初步测试方法，然后用汲取的经验来调整方法，如此反复，使它成为一种有用的框架。我们将发布关于提议解决方案和测试结果的足够信息，在不透露任何专有信息的情况下允许非参与企业利用我们的工作成果。”
他提醒说：“我们的意图不是为了简化流程，而是实现行业的统一。最初，我们将运行统计报告来确立基准点。该信息将有助于我们评估优势与劣势，以及哪些数据真正有意义。”

如果一切按照计划进行，该TIG到年底就可得到最终结论。