43. Разработка печатной платы

Разработка печатной платы может быть выполнена с помощью программы или поручена специалисту по разработке печатных плат, либо путем комбинации того и другого. Тем, кто занимается разработкой печатных плат, обычно нравится ре­шать головоломки. Их работа состоит в размещении всех компонентов схемы на плате заданного размера и последующем соединении их между собой согласно принципиальной схеме. Как правило, требуется, чтобы размер печатной платы и число слоев в ней были по возможности меньшими.

С помощью программы разработку печатной платы можно осуществить авто­матически, но результаты не всегда получаются хорошими. Как специалисту по пе­чатным платам, так и разработчику схемы, уже на первом этапе размещения компо­нентов приходится принимать во внимание массу практических соображений:

Механические ограничения. Некоторые разъемы, индикаторы и другие компоненты, вероятно, придется поместить на печатной плате в определенных местах, заданных техническими условиями.

Критические пути прохождения сигналов. Автомати­ческая программа размещения может расположить компоненты так, чтобы минимизировать среднюю длину соединений, но разработчики обычно руко­водствуются интуитивным чутьем в отношении того, какие части схемы и какие конкретно сигналы наиболее критичны в отношении длины соединений.

Температурные проблемы. Когда плата установлена в систему, некоторые ее участки могут охлаждаться лучше, чем другие, и, ес­тественно, какие-то компоненты при работе нагреваются сильнее других. Раз­работчики должны гарантировать, что температура компонентов не выйдет за пределы рабочего диапазона температур.

Радиочастотные излучения. Побочным эффектом при работе электронного оборудования является радиочастотное излучение.

Глупые ошибки. Вероятно, наиболее важным шагом при про­ектировании печатной платы, особенно при использовании новых или незнако­мых компонентов, является проверка наличия глупых ошибок. Почти каждый

44. Проектирование, предусматривающее тестируемость

Основным видом испытаний является тест «годен - негоден», выходом которого является всего лишь один бит информации: система работает правильно на все 100% или нет? Если ответ положительный, то систему можно отправлять. Если нет, то следующее действие зависит от размера системы. Под­ходящей реакцией в случае цифровых часов было бы выбросить их. Если обна­руживается, что неисправных часов много, то целесообразнее исправить то, что, вероятнее всего, является слабым звеном в процессе сборки или недостатком того или иного компонента, а не пытаться спасать отдельные экземпляры.

Таким образом, возникает необходимость в проектировании, предусмат­ривающем возможность тестирования (DFT). "DFT" является общим термином, применяемым к методам проектирования, обеспе­чивающим возможность более полного и менее дорогостоящего тестирования. Значительный выигрыш можно получить в том случае, если проектирование сис­темы или подсистемы выполнено так, что отказы легко выявить и локализовать:

- Более правдоподобным становится результат тестирования по принципу «го­ден - не годен». Чем меньше отправленных устройств будет иметь скрытые дефекты, тем меньшее число клиентов будет огорчено, что дает в результате очевидные экономические и психологические выгоды.

- Диагностические тесты выполняются быстрее и дают более точные результа­ты. Они уменьшают стоимость выявления подсистемы, которая не проходит тест «годен - не годен», позволяя произвести больше изделий за меньшую цену.

- Оба теста - «годен - не годен» и диагностический - требуют меньших затрат времени на проведение тестирования.

- Хотя экономия во времени тестирования может потребовать дополнительных усилий при проектировании по принципу DFT, увеличение полной стоимости разработки изделия почти всегда компенсируется меньшей стоимостью про­изводства.