Probar paradigmas para productos electrónicos de consumo [cerrado]

Puedo responder esto por mi experiencia particular en ECE. Diseño digital, diseño embebido y diseño de sistemas. Esencialmente hacemos todas las mismas pruebas que la gente de software.

Revisiones de diseño
Tenemos revisiones manuales de diseños para implementaciones digitales, PCB y circuitos analógicos. Similar a las revisiones de código. Para los diseños incrustados, el código incrustado se revisa de manera similar al software. Para los diseños digitales, el HDL se evalúa de la misma manera.

Análisis estático
Hay una gran cantidad de comprobación de errores automatizada para ciertos procesos de diseño. En su mayor parte, son iguales, pero requieren muchas más configuraciones específicas de diseño para las reglas. Las comprobaciones de reglas de diseño (DRC) para PCB y las restricciones de diseño para el diseño analógico vienen a la mente.

Pruebas de bloque
Esto probablemente se relaciona más estrechamente con las pruebas unitarias. El diseño eléctrico está segmentado en bloques para diseño y pruebas. El bloque tiene entradas conocidas y las correspondientes salidas deseadas. Una prueba de bloque confirmará que este subconjunto del diseño funciona correctamente.

Pruebas del sistema
El siguiente paso obvio de las pruebas de bloque exitosas son las pruebas del sistema, similares a las pruebas de integración. Los bloques están conectados en una secuencia lógica para garantizar que todo el diseño funcione como se esperaba.

Pruebas funcionales
Esto sería análogo a las pruebas de usuario. Se prueban ciertos usos comunes para garantizar que la secuencia de uso no rompa el diseño.

Pruebas de rendimiento
Por lo general, tenemos que probar si el diseño no consume demasiada energía o se calienta demasiado con el uso regular. Esto es especialmente importante en mi campo de la electrónica médica implantada.

Pruebas de seguridad
Esto puede ser un poco menos común. Hackear hardware es bastante común. La única prueba que he diseñado y realizado aquí tiene que ver con garantizar que ciertas partes de la ROM en un diseño de MCU no se puedan leer externamente. De lo contrario, cosas como agregar que la resina negra sobre un ASIC es una seguridad bastante buena para proteger mínimamente los diseños.

Pruebas de humo
También bastante común. De hecho, como habrás adivinado, esta prueba obtiene su nombre de las pruebas de hardware. El hardware puede volverse humo literalmente.

Las dos últimas probablemente solo sean aplicables al hardware y no se realicen pruebas análogas en el software.

Pruebas ambientales
Para las pruebas "no funcionales", nos aseguramos de que el dispositivo funcione en el entorno especificado. La temperatura es al menos probada, la humedad es menos frecuente. Hay muchas cosas en la electrónica con un coeficiente de temperatura, tenemos que probar en el rango de uso especificado para asegurarnos de que el coeficiente no vaya a alterar el rendimiento o la funcionalidad.

Selección de prueba
Esto depende de la industria. Para dispositivos médicos implantados, probamos todos los componentes, así como todos los dispositivos completados. Para algo como las tarjetas gráficas, se prefiere la selección de cereza de los productos finales.

Este es un tema muy amplio. Espero que reciban más de una respuesta. Mi respuesta se basa en mi experiencia en el espacio automotriz. La prueba y validación para el consumidor y el espacio médico es bastante diferente. Según entiendo el espacio aéreo es muy diferente.

Dependiendo del producto, el espacio automotor tiene principalmente fases de validación, que son la Validación de Diseño (DV) y la Validación de Proceso (PV)

Validación de diseño
Esta fase principalmente valida el diseño eléctrico. Durante este proceso, el producto que se prueba, valida rigurosamente el diseño y los parámetros eléctricos. La mayoría de los componentes eléctricos automotrices están obligados a trabajar a un voltaje nominal de 14 V, con un voltaje de suministro alto y bajo, lo que se dice para discusión es de 10 V y 16 V.

Supongamos que un producto en particular tiene una salida de señal eléctrica de 3Vpp +/- 10% a 10KHz +/- 10%. La salida de esta señal se valida a 10 V y 16 V aseguran que la señal cumpla con las especificaciones del cliente.

Ahora, los requisitos de temperatura del espacio del automóvil varían ampliamente. Digamos que la temperatura nominal es 25C. Las temperaturas bajas y altas son -40C y 125C. La señal de salida eléctrica anterior se valida a las tres temperaturas para garantizar que el producto cumpla con las especificaciones.

Eso no es todo, el producto está sujeto a diversas condiciones ambientales, como humedad, vibración, choque térmico, EMC / EMI, prueba de sal y muchos más. En todas estas condiciones, se valida la señal de salida eléctrica para confirmar que el producto cumple con los requisitos del cliente.

En resumen, el diseño se valida ampliamente.

Validación de proceso
Esta fase principalmente valida el proceso de fabricación eléctrica. Estos incluyen material entrante, líneas de fabricación, proceso de fabricación, etc.

Supongamos que la señal eléctrica mencionada anteriormente tiene un condensador de 10uF +/- 10% a 25V en la ruta de la señal. Todo el material entrante se valida para garantizar que el material cumple con las especificaciones.

Supongamos que el producto se fabrica utilizando tres líneas de fabricación diferentes en tres ubicaciones diferentes. Todos los sistemas de fabricación deben ser validados.

En el espacio automotriz, estos resultados de validación se documentan en un documento del Proceso de aprobación de piezas de producción (PPAP).

A continuación hay algunas referencias donde puede encontrar más información.

Referencias:

• Is ¿La interferencia entre aeronaves es un problema para la tecnología inalámbrica?
• Proceso de aprobación de piezas de producción
• Temperatura de funcionamiento
• Especificación general Función eléctrica GMW3172
• método de prueba del Departamento de Defensa - Microcircuitos

1 tipo de prueba no se ha mencionado todavía. Prueba destructiva, en electrónica de potencia, debe saber cuál es el límite real de su dispositivo y cómo su dispositivo comienza a comportarse en condiciones extremas. Por lo tanto, prueba su dispositivo superando el límite y la mayor parte del tiempo dañará / destruirá el dispositivo. Un ejemplo de prueba destructiva es enviar cientos o incluso miles de amplificadores a un transformador.