Puntos de prueba: Vias versus pads

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Hace unos días estuve reparando un enrutador ultra barato en casa y noté que tenía vías marcadas como TP_12V, TP_3V3, TP_GND y similares. El problema resultó ser una rotura de electrolíticos en el convertidor Buck y las vías realmente ayudaron a depurar eso, pero ese no es el punto principal de esta pregunta.

Lo que realmente quería preguntar es que, en general, ¿hay alguna razón para no usar vias como puntos de prueba? Todos los puntos de prueba que he visto anteriormente eran almohadillas de cobre expuestas que fueron útiles, pero fueron un poco difíciles de usar porque necesitaría conectar la sonda de alcance a una superficie plana. Aquí las vías tenían el diámetro correcto para mantener la punta del multímetro estándar o la sonda de alcance en su lugar sin necesidad de herramientas externas.

Sospecho que las vías serían un poco más caras que los puntos de prueba de cobre normales (pero, nuevamente, esto se encontró en una unidad de menos de $ 15) y que serían menos duraderas que las almohadillas simples.

Sospecho que los dispositivos de cama de clavos utilizados para las pruebas de producción deberían ser un poco más precisos para que esto funcione bien, pero no sé qué tan grande sería el problema.

¿Perdí alguna razón por la que usé almohadillas de cobre en lugar de vías para los puntos de prueba?

    
pregunta AndrejaKo

5 respuestas

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En realidad, prefiero las vias como puntos de prueba por las razones que mencionaste. Creo que hace que el uso de 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 el tamaño de mis vías lo suficientemente grande o usar pequeños orificios pasantes enchapados para poder soldar fácilmente el cable de calibre 30. Luego puedo sujetar una sonda de alcance al cable y tener mis manos completamente libres para operar una computadora u otro equipo de prueba.

La razón no para usar las vías y especialmente no pegar los cables es la inductancia y capacitancia adicionales que tales características agregarían a la Traza y por lo tanto distorsiona tu señal. Esto es de gran importancia cuando intentas medir señales de alta velocidad. Aquí hay un buen artículo sobre el cálculo de a través de la inductancia .

$$L_1=\dfrac{\mu}{2\pi}2h\cdotln\dfrac{s}{r}$$

Donde:
\$\mu=4\pi\cdot10^{-7}H/m\$-lapermeabilidadmagnéticadelespaciolibre
\$x\$-ladistanciaradialenmetroslejosdelaseñalatravésde
\$s\$-laseparaciónentrevías,centro-a-centro
\$h\$-laseparaciónentrelosplanos2y3
\$r\$-elradiodelosorificiospasantes

Tengaencuentaqueestafórmulahacealgunassuposicionesqueelautorseñalay,porlotanto,essolounaaproximación:

  

EstafórmulaparaL?esunaaproximacióngeneralquepasaporaltoel  posicióndelarutaactualderetorno,unasimplificaciónquegrandemente  Lamentonohaberlodejadomásclaroenellibro.Haceelcrudo  Suponiendoquelarutaderetornoesaproximadamentecoaxialyseencuentra  aunadistancias=2eh,dondeeeslabaseutilizadaparalogaritmosnaturales.  Cuandolainductanciarealmenteimporta,unaaproximaciónmásprecisaes  necesario.

Sinembargo,elartículo Test Pads en redes de alta velocidad señala los problemas que esa forma de instrumentación puede causar.

  

Si la señal está en una capa externa, no es posible colocar un 35   almohadilla de prueba mil directamente en una traza de 5 mil de ancho sin crear una PCB   La pesadilla de la ruta. Las señales diferenciales están destinadas a ser estrechamente   acoplado, y el radio del pad de prueba creará un enrutamiento adicional   restricciones donde ya es probable que estén demasiado restringidas:

En su lugar, recomiendan el uso de tecnologías no intrusivas cuando se trata de 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 dado los beneficios que una vía da al usar un medidor o una sonda.

    
respondido por el embedded.kyle
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Parece que estos puntos de prueba fueron a través de almohadillas de orificio, no necesariamente vías. Sí, puede usar una almohadilla de agujero pasante como punto de prueba, especialmente si no está diseñado para pruebas automatizadas. Para un técnico, una almohadilla de agujero pasante puede ser conveniente. Una almohadilla realmente no agrega costos, excepto por el uso de espacio, es fácil mantener una sonda de alcance en ella, y puede soldar un cable para una depuración más seria si es necesario.

Hay puntas de pogo de pogo destinadas a agujeros chapados, pero todas las personas de prueba que conozco prefieren evitarlas. Hay más de lo que puede salir mal y pueden desgastarse más rápidamente que una punta de 90 ° estándar que golpea una almohadilla plana y lisa colocada allí solo para ese propósito.

Tenga en cuenta que las pruebas automatizadas y la depuración manual tienen dos propósitos diferentes. La prueba automatizada está ahí 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 mal. La segunda actividad probablemente requiera más acceso a varios puntos en el tablero, que es donde se agregan los puntos de prueba a través del orificio si tiene espacio.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Si hay espacio, me gusta poner puntos de prueba reales (a los que se puede acoplar una sonda de osciloscopio) en una placa para cualquier señal que quiera ver, más todos los rieles de alimentación. Puede obtenerlos en through-hole o SMT variedades . Ambos están alrededor del mismo precio (alrededor de 40 centavos en cantidades individuales). Se pueden dejar fácilmente (marcados como DNI / DNP) en la producción deseada.

    
respondido por el tcrosley
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Los Vias ocupan espacio en al menos dos capas en el tablero. Los pads de prueba ocupan espacio en uno solo.

    
respondido por el Jim Paris
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Cuando se marca un TP, el OD de la almohadilla de prueba es mayor específicamente para un punto de prueba de sondeo. Normalmente, cuando se expone el cobre de una vía, omitir la máscara de soldadura expone la vía para fab. pruebas, lecho de clavos, por ejemplo, como ya han mencionado otras personas, no están destinadas a ser utilizadas para reparaciones / pruebas. Y las vías no designadas como almohadillas de prueba suelen estar cubiertas con máscara de soldadura.

Si hay suficiente espacio para que una vía OD se incremente para que se considere un TP, eso es típico. La primera opción. Segundo, también mencionado, solo se agrega una almohadilla (almohadilla SMT TP) a las redes para la cobertura cuando las vías no se pueden aumentar al TP de la almohadilla TP en la ubicación final. Al usar las almohadillas de prueba (frente a una vía TH para un TP), tiene que perforar un (os) agujero (s) adicional (es).

La cobertura completa de los puntos de prueba no siempre es el objetivo / garantía de los dispositivos electrónicos de consumo baratos / baratos: cuando fallan, generalmente se tiran y se reemplazan ... si están cubiertos por la garantía.

    
respondido por el John McMillan

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