Testpoints: Vias versus pembalut

Saya sedang memperbaiki router rumah yang sangat murah beberapa hari yang lalu dan memperhatikan bahwa itu telah ditandai vias TP_12V, TP_3V3, TP_GND dan sejenisnya. Masalahnya ternyata adalah kebocoran elektrolitik di konverter uang dan vias benar-benar membantu men-debug itu, tapi itu bukan poin utama dari pertanyaan ini.

Yang ingin saya tanyakan adalah apakah ada alasan mengapa tidak menggunakan vias sebagai poin tes? Semua titik uji yang sebelumnya saya lihat terkena bantalan tembaga yang membantu, tetapi agak sulit digunakan karena saya harus menghubungkan probe lingkup ke permukaan yang datar. Di sini vias adalah diameter yang tepat untuk menahan ujung multimeter standar atau probe lingkup di tempat tanpa perlu alat eksternal.

Saya menduga bahwa vias akan sedikit lebih mahal daripada poin tes tembaga normal (tapi sekali lagi, ini ditemukan pada unit sub $ 15) dan bahwa mereka akan kurang tahan lama daripada pembalut sederhana.

Saya menduga bahwa alas kuku yang digunakan untuk pengujian produksi harus sedikit lebih tepat agar ini bekerja dengan baik, tapi saya tidak tahu seberapa besar masalah yang akan terjadi.

Jadi, apakah saya kehilangan alasan mengapa menggunakan pembalut tembaga dan bukannya vias untuk titik uji?

Saya sebenarnya lebih suka vias sebagai testpoint hanya untuk alasan yang Anda sebutkan. Saya pikir itu membuat menggunakan multimeter atau probe lingkup jauh lebih mudah. Yang, bagaimanapun, adalah penggunaan utama dari testpoint.

Jika memungkinkan / praktis, saya suka mengukur vias saya cukup besar atau menggunakan lubang berlapis kecil sehingga 30 kawat pengukur dapat dengan mudah disolder. Kemudian saya dapat menjepit probe lingkup ke kawat dan membuat tangan saya benar-benar bebas untuk mengoperasikan komputer atau alat uji lainnya.

Alasan untuk tidak menggunakan vias dan terutama untuk tidak memasang kabel adalah induktansi dan kapasitansi tambahan yang akan ditambahkan fitur tersebut ke jejak dan karenanya mengubah sinyal Anda. Ini sangat penting ketika Anda mencoba mengukur sinyal kecepatan tinggi. Berikut ini adalah artikel yang bagus tentang perhitungan melalui induktansi .

Di mana: - permeabilitas magnetik ruang bebas - jarak radial dalam meter jauhnya dari sinyal melalui - pemisahan antara vias, pusat ke pusat - pemisahan antara bidang 2 dan 3 - jari-jari lubang via
$\mu = 4\pi\cdot10^{-7} H/m$
$x$
$s$
$h$
$r$

Perlu diingat bahwa rumus ini membuat beberapa asumsi yang dicatat oleh penulis dan karenanya hanya perkiraan:

Formula ini untuk L _? adalah perkiraan kasar yang menyoroti posisi jalur arus balik, penyederhanaan yang sangat saya sesalkan tidak membuat lebih jelas dalam buku ini. Itu membuat asumsi kasar bahwa jalur balik adalah sekitar koaksial dan terletak pada jarak s = 2eh , di mana e adalah basis yang digunakan untuk logaritma natural. Ketika induktansi benar-benar penting, diperlukan perkiraan yang lebih akurat.

Namun, artikel Bantalan Tes pada Jaring Berkecepatan Tinggi menunjukkan masalah yang dapat ditimbulkan oleh bentuk instrumentasi itu.

Jika sinyal berada di lapisan luar, tidak mungkin untuk menempatkan test pad 35 juta langsung pada jejak lebar 5 mil tanpa membuat mimpi routing PCB. Sinyal diferensial dimaksudkan untuk digabungkan secara erat, dan jari-jari bantalan uji akan membuat kendala perutean tambahan di mana sinyal tersebut cenderung mengalami kendala:

Sebagai gantinya mereka merekomendasikan penggunaan teknologi yang tidak mengganggu ketika mencoba mengukur sinyal kecepatan tinggi. Yang membuat saya percaya bahwa, pada sinyal yang dapat menangani induktansi tambahan dan kapasitansi via, tidak ada alasan untuk menggunakan test pad mengingat manfaatnya melalui penggunaan meter atau probe.

Kedengarannya seperti titik-titik tes ini melalui lubang bantalan, belum tentu vias. Ya, Anda dapat menggunakan bantalan lubang sebagai titik uji, terutama jika tidak dimaksudkan untuk pengujian otomatis. Untuk seorang teknisi, bantalan lubang bisa nyaman. Pad tidak benar-benar menambah biaya kecuali untuk menggunakan ruang, mudah untuk memegang probe lingkup di atasnya, dan Anda dapat menyolder kawat untuk itu untuk debugging yang lebih serius jika diperlukan.

Ada tips pogo pin yang ditujukan untuk lubang berlapis, tetapi semua orang uji yang saya tahu lebih suka menghindarinya. Ada lebih dari yang bisa salah dan mereka bisa aus lebih cepat daripada tip 90 ° standar memukul pad datar rata diletakkan di sana hanya untuk tujuan itu.

Ingatlah bahwa pengujian otomatis dan debugging manual adalah untuk dua tujuan berbeda. Tes otomatis ada di sana hanya untuk memverifikasi produk berfungsi, dan kadang-kadang untuk melakukan pengukuran dan menetapkan konstanta kalibrasi. Pada titik itu dalam proses Anda tidak peduli mengapa unit buruk hanya itu. Kemudian seseorang mungkin datang dan mencoba mendiagnosisnya untuk memperbaikinya atau setidaknya mengumpulkan beberapa statistik tentang apa yang salah. Aktivitas kedua mungkin memerlukan lebih banyak akses ke berbagai titik di papan tulis, yang merupakan tempat Anda menambahkan titik uji lubang jika Anda memiliki ruang.

Jika ada ruang, saya ingin meletakkan titik uji nyata (bahwa Anda dapat klip probe osiloskop) ke papan untuk sinyal yang mungkin ingin saya lihat, ditambah semua rel daya. Anda bisa mendapatkannya dalam varietas through-hole atau SMT . Keduanya sekitar harga yang sama (sekitar 40 sen dalam jumlah tunggal). Mereka dapat dengan mudah ditinggalkan (ditandai DNI / DNP) dalam produksi yang diinginkan.

Vias mengambil tempat di setidaknya dua lapisan di papan tulis. Bantalan uji hanya membutuhkan ruang pada satu.

Ketika TP ditandai, OD dari test pad lebih besar khusus untuk titik uji probing. Biasanya ketika tembaga via diekspos, menghilangkan soldermask mengekspos via untuk fab. pengujian, alas kuku misalnya seperti yang telah disebutkan orang, tidak dimaksudkan untuk digunakan untuk perbaikan / pengujian. Dan via tidak ditunjuk sebagai bantalan uji biasanya ditutupi dengan soldermask.

Jika ada cukup ruang untuk melalui OD untuk ditingkatkan agar dianggap sebagai TP, yaitu typ. pilihan pertama. 2, juga disebutkan, pad saja (pad SMT TP) ditambahkan ke jaring untuk cakupan ketika vias tidak dapat ditingkatkan ke TP pad OD di lokasi akhir di sana. Dengan menggunakan bantalan uji (vs. TH melalui untuk TP) Anda $ ave harus mengebor lubang tambahan.

Cakupan titik uji penuh tidak selalu menjadi tujuan / dijamin untuk perangkat elektronik konsumen murah / murah - ketika gagal, biasanya dilempar dan diganti ... jika masih dalam garansi.