親ページ： ボード設計の最終化
テストは、ボード製造プロセスの重要な部分です。製造後、ボードは通常、ショートやオープン回路がないことを確認するためにテストされます。すべてのコンポーネントが搭載された後、ボードは再度テストされることが多く、信号の整合性とデバイスの動作を確認します。このプロセスを支援するために、基本的には、テスト装置がプローブして必要なテストを実行できるボード上のポイントのスキーム - テストポイント - を持つことが有益です。
ボード上のテストポイントの位置は、テストのモード（ベアボード製造テスト、インサーキット組み立てテストなどを含む）やテストの方法（フライングプローブやベッド・オブ・ネイルズフィクスチャーを使用した自動テスト、手動テストなどを含む）を含む要因に依存します。例えば、ベアボード製造テストを実行する場合、ボードは未搭載なので、テストポイントを割り当てる際にはすべてのパッドとビアが「フェアゲーム」になります。しかし、インサーキット組み立てテストを実行する際に使用されるテストポイントの位置は、ほとんどの場合異なります。ボードが搭載されると、コンポーネントのパッドへのプローブアクセス、特にコンポーネントの下のパッドやビアへのアクセスはもはや可能ではありません！
Altium Designerは、ベアボード製造テストおよび/またはインサーキット組み立てテストのためにテストポイントを別々に割り当てることができ、ボードのテスト可能性を向上させる強力なシステムを提供します。テストポイントは手動で割り当てることも、Testpoint Managerダイアログを使用して、より合理化され自動化された方法で割り当てることもできます。
テストポイント戦略を考慮する
パッドやビアをテストポイントの位置として割り当てる前に、何が必要かを考えるために一歩下がってみることは良い考えです。以下は、設計にテストポイントを組み込む戦略を定義する際に考慮すべきいくつかのポインターです：
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テストポイントが許可されるボードの側面を選択する際には、使用されるテストプロセスと関連するフィクスチャーについて考慮するべきです。例えば、ボードは下側からのみ、上側からのみ、または両側からプローブされるか。
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コンポーネントの下（コンポーネントと同じ側のボード上）にあるテストポイントは、通常、ベアボードテスト段階で使用されます。これは、組み立てられたボードのテストのためのテストポイントの位置を計画する際に考慮されるべきです。
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必要に応じてビアを使用してこれを実現する場合でも、すべてのテストポイントをボードの一方の側にのみ配置することが望ましいです。これは、デュアルヘッドテストフィクスチャーがシングルヘッドテストフィクスチャーよりも高コストであるためです。
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テストポイントのパターンが非標準で複雑であるほど、ボードをテストするためのフィクスチャーを設定するコストが高くなります。最良の哲学は、一般的なテスト可能性をもたらす方法論を開発することです。熟練され適応可能なテストポイントポリシーは、異なる設計を効率的かつコスト効果的にテストすることを可能にします。
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設計のビアテンティング要件には慎重な検討が必要です。テストポイント指定ビアのテンティングは、実質的にテストプローブの接触をブロックします。液体フォトイメージャブル（LPI）はんだマスクを使用した部分的なテンティングでさえ、マスク液がビア穴を通って流れ出る傾向があるため、接触問題を引き起こします。剥がせるはんだマスクは、指定されたビアの一時的なテンティングに使用されることがありますが、これはしばしばかなりのコストがかかることがあります。
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テストポイントを指定する際に、特定の設計パラメーターが考慮されるように、製造および組み立て工場と密接に相談してください。これには、通常の配置およびルーティングクリアランスよりも厳しい可能性があるテストポイント間のクリアランスやテストポイントからコンポーネントまでのクリアランスが含まれる場合があります。
次のセクションでは、製造および組み立てテスト、およびそれぞれに関連する特定のテストポイントの制約と考慮事項について詳しく見ていきます。
製造テスト
製造テストは、ボードにコンポーネントが配置される前の製造の事前組み立て段階で、プリント回路基板をテストすることに関連しています。そのため、しばしばベアボードテストと呼ばれます。このテスト方法は、通常、フライングプローブデバイスを使用してネットごとにテストを実行することを含みます。基本的に、2つのプローブが協調して動作するようにプログラムされ、一方がネットを通して信号をパルスし、もう一方がその信号の存在（または不在）を検出します。
ベアボード製造テストのための2つの一般的なテストシナリオは以下の通りです：
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意図的な端から端までの連続した銅が、最大許容インピーダンス閾値以下でクリーンな信号を運ぶことを確認するテスト（オープン回路がないことを確認）。
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ネットが互いにショートしていないことを確認するテスト。
テストポイント位置の制約
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製造テストのために専用のテストポイントパッド/ビアは通常必要ありません。ボードにまだコンポーネントが搭載されていないため、プローブはコンポーネントパッドに自由にアクセスできます。この段階ではパッドが通常はんだマスクを免れているため、テストポイントは典型적にはパッド自体に直接配置されます。
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フライングプローブテストはグリッドに制約されません。なぜなら、フライングプローブデバイスはかなり正確な位置を可能にするからです。
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各位置ペアは、プローブヘッドの物理的なボディサイズによる最小分離によって制約されます。
例外およびその他の考慮事項
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細ピッチデバイスの場合、単一のコンポーネントパッドをプローブすることは可能ではない（または実用的ではない）場合があります。そのような銅の特徴は非常に小さく、繊細であるため、テストプローブとの接触を避けることが時々推奨されます。このような場合、設計者がボードに専用のテストパッド/ビアを追加することが良い考えである場合があります。
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ベッド・オブ・ネイルズフィクスチャーも、ベアボード製造テスト中に使用されることがあります。これは、通常、高ボリュームの製造ランでの場合で、そのようなフィクスチャーの使用はフライングプローブよりもテスト時間が少なくなります。しかし、ベッド・オブ・ネイルズテストはより厳格なテストポイント位置の制約を伴い、テストフィクスチャーがカスタマイズされていない場合、テストポイントが特定のグリッドに適合する必要があります。
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特定のペアのテストポイント位置がフライングプローブによって協調してテストされない場合があります。これは、ネットが互いに隣接していないため、ショート（またはクロストーク）の危険がない場合に典型的です（両ネットのすべてのオブジェクトは物理的な近接によって相互に分離されています）。
組み立てテスト
組み立てテストは、ボードがその関連する部品表（BOM）に指定されたすべてのコンポーネントで搭載された後の製造の事後組み立て段階で、プリント回路基板をテストすることに関連しています。そのため、しばしばインサーキットまたは電気テストと呼ばれます。このテスト方法は、（しかし限定されるわけではありませんが！）手動で設定されたベッド・オブ・ネイルズフィクスチャーの使用を含むことが一般的です。フィクスチャーを使用して実行されるテストのタイプに応じて、ボードが電源を入れられるかどうかは異なります。
インサーキット組み立てテストのための2つの一般的なテストシナリオは以下の通りです：
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各ネット（または関心のあるネット）に対して1つの専用テストポイントを同時にプローブする。これは、各プローブを個別にパルスし、他のすべてのプローブによる信号受信結果を検出することによって行われます。
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デバイス自体が適切に動作していることを確認するために、特定のコンポーネント/バスをテストします。これらは、さまざまなテスト方法を使用して実施できる特殊なテストです。最も単純なケースでは、ベッド・オブ・ネイルズフィクスチャーを使用してコンポーネントパッドを横断してテストできます。
テストポイント位置の制約
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テストポイントの位置は通常、最小間隔要件を満たす必要があります。ベッド・オブ・ネイルズフィクスチャプローブヘッドなどのテスト機器は、互いの近接を制限するボディサイズを持っています。カスタムフィクスチャを使用しない限り、テストポイントの位置は特定のグリッド上に配置することが求められることが多いです。カスタムフィクスチャを製作することは、再利用可能なベッド・オブ・ネイルズフィクスチャを設定するよりも、より費用がかかり時間もかかります。
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テストポイントは、コンポーネント本体に対する最小クリアランスに従って配置される必要がある場合があります。ほとんどのテストフィクスチャのプローブヘッドは、フィクスチャに近い部分が大きく、プローブのシャンクに近づくにつれて小さくなる傾向があります。より高いコンポーネントはより多くのクリアランスを必要とします。したがって、ボード上の最大コンポーネント高さを考慮し、この最悪のシナリオを考慮に入れた全体的なボディクリアランスを定義することが最善です。
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テストポイントの位置は、ボード端に対する最小クリアランスに従って配置される必要がある場合があります。フライングプローブペアやベッド・オブ・ネイルズプローブの配列を使用してボードに接触するプロセスは、ボード自体にとって厳しいものであり、自動テストの負荷の下でボードがある程度曲がることがあります。このため、薄くて壊れやすいボードへの損傷は、テストポイントをボードの端から離れた位置に配置することで最小限に抑えられます。
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設計中に各ネットに専用のプローブアクセス可能なテストポイントパッド/ビアを追加することが通常要求されます。これにはいくつかの理由があります：
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裸の銅コンポーネントパッドは、配置されたコンポーネントの存在によりアクセス不可能になることが一般的です。
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ボードが特にテストを念頭に置いて設計されていない限り、コンポーネントパッドとビアは必要なテストポイントグリッド上に位置しているとは限りません。
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コンポーネントパッド自体がテストポイントの位置として適しているように見える場合でも、コンポーネント本体へのクリアランスの制約がその使用を防ぐことがよくあります。
例外とその他の考慮事項
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ベッド・オブ・ネイルズフィクスチャは組み立てテストの一般的な方法ですが、唯一の方法ではありません。代替案の中には、配置されたコンポーネントと衝突しないように注意しながら使用されるフライングプローブデバイスのケースもあります。
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特定のコンポーネントに対して電気テストを実行する場合、コンポーネントパッドはある程度テストプローブによってアクセス可能かもしれません。しかし、コンポーネント本体がそのようなパッドの中心をしばしば覆っていることに注意することが重要です。言い換えると、ボードが組み立てられた後、パッドのアクセス可能な部分にはパッド中心位置が含まれることはほとんどありません。
パッドおよびビアテストポイントサポート
Altium Designerはテストポイントを完全にサポートしており、パッド（スルーホールまたはSMD）および/またはビアを製造および/または組み立てテストのテストポイント位置として指定できます。 パッドまたはビアをテストポイントとして使用するためには、その関連するテストポイントプロパティを設定し、2つの重要な質問に答える必要があります：
これらのプロパティは、デザインワークスペースでパッド（パッドプロパティを参照）またはビア（ビアプロパティを参照）オブジェクトが選択されているときに、Propertiesパネルで見つけることができます。
選択されたパッドまたはビアは、それに対して利用可能な関連オプションを通じて、テストポイントとして使用するために指定されます。
パッド/ビアのテストポイントプロパティを手動で設定する必要性を軽減し、プロセスを合理化するために、Altium Designerは定義された設計ルールに基づいて自動的にテストポイントを割り当てる方法を提供しています。
Testpoint Managerを使用すると、この自動割り当てが各ケースのパッド/ビアに関連するテストポイントプロパティを設定します。もちろん、テストポイントを手動で指定するオプションもあります。これにより、ボードに使用されるテストポイントスキームを完全に制御できます。
Summer 09リリース以前のソフトウェアで作成されたPCBデザインを開くと、有効になっているテストポイントオプションは製造テストポイントオプションとして有効になります。
テストポイントデザインルール
PCBデザインの制約は、熟考され実装された一連の設計ルールとして考え出されるべきです。定義されたすべてのテストポイントが裸のボードおよび/または回路内テストの一部としてアクセスおよび使用できるようにするためには、成功したテストポイントスキームを実装するためには、制約を設ける必要があります。この目的のために、PCBエディタのデザインルールシステムの一部として定義可能な以下のルールタイプがあります：
PCB Rules and Constraints Editorダイアログ（Design » Rules）からこれらのタイプのルールにアクセスし、定義します。
設計で使用できるパッドおよび/またはビアを製造テストポイントおよび組み立てテストポイントとして制約する別々の設計ルールを定義し、テストポイントを必要とするネットを指定します。
テストポイントスタイルおよび使用ルールは、2つのテストモード（製造および組み立て）間で制約の点で同一です。スタイルルールは、パッドまたはビアがテストポイント位置として選択されるために満たす必要がある制約を基本的に指定します。使用ルールは、テストポイントを必要とするネットを指定します。
テストポイント使用（上）およびテストポイントスタイル（下）ルールのデフォルト制約。
スタイルルールを定義する際、ルールスコープは、テストポイントとして考慮される正確なパッドおよび/またはビアオブジェクトをターゲットにするために、ルールスコープヘルパー領域で利用可能なオプションを使用して迅速に作成できます。
テストポイントデザインルールは、Testpoint Manager、Autorouter、オンラインおよびバッチDRCプロセス、および出力生成中に使用されます。
デフォルトの製造および組み立てテストポイントスタイルおよびテストポイント使用ルールが存在します。これらのルールがボードの要件を満たしているかどうかを確認し、必要に応じて変更してください。同じタイプの複数のルールが必要な場合は、設計ルールの優先順位の側面を使用して、より具体的なスコーピングを持つルールが最初に適用されるようにします（例えばDRCを実行する場合）。
Testpoint Managerがテストポイントを正常に割り当てるためには、スコープがAllであるテストポイントスタイルルールが常に少なくとも1つ存在する必要があります。
Summer 09リリース以前のソフトウェアで作成されたPCBデザインや設計ルールをインポートすると、テストポイントスタイルルールは製造テストポイントスタイルルールになり、テストポイント使用ルールは製造テストポイント使用ルールになります。
テストポイントの管理
手動でテストポイントを割り当てる作業は、複雑なボードで数百のコンポーネントが搭載されている（そしてボードの両側にわたって）場合、煩雑で骨の折れる作業になりがちです。テストポイントの管理を合理化するために、Altium DesignerはPCBエディタにTestpoint Managerを装備しています。Testpoint Managerを使用すると、定義された設計ルールに基づいて、裸のボード製造テストおよび/または回路内組み立てテストのためにテストポイントを自動的に割り当てることができます。この自動割り当ては、各ケースのパッド/ビアに関連するテストポイントプロパティを設定します。
アクセスは、メインメニューからTools » Testpoint Managerコマンドを選択することで行います。
テストポイントマネージャを使用して、製造および組立てのテストポイント要件を迅速かつ効率的に管理します。
このダイアログを使用して、便利な一か所から自動的にテストポイントを割り当てたり、クリアしたりします。設計内のすべてのネットのリストが提供され、ベアボード製造およびインサーキット組立てテストの両方に対して、テストポイントカバレッジを示すステータス - 完了または未完了 - が表示されます。製造テストポイントまたは組立てテストポイントボタンをクリックして、そのタイプのテストポイントを割り当てたりクリアしたりするコマンドにアクセスします。ダイアログの上部領域でネットを手動で選択して、テストポイントを選択的に割り当て/クリアできることに注意してください。
設計内のいくつかまたはすべてのネットにテストポイントを割り当てる場合、テストポイントマネージャは、製造および組立てテストポイントに定義されたスタイルと使用ルールに従います。有効なオブジェクトが検索される順序を確認するには、Search Orderボタンをクリックします。
順序を変更するには、検索順序リスト内のエントリを右クリックし、フローティングメニューコマンドを使用するか、Shift+上矢印およびShift+下矢印のショートカットを使用してリスト内で上下に移動します。
Status Summaries領域は、両方のテストモードにおけるボードのテストポイントステータスの完全な要約を提供します。この領域は、実行された各割り当てまたはクリアアクションで更新されます。より詳細な情報が必要な場合は、Assignment Results領域を使用します。これにより、例えば、割り当て/クリアに関わる上/下のパッド/ビアの数や、失敗の表示などの詳細が提供されます。
テストポイントの有効性の確認
定義された製造および組立てテストポイントルールは、PCBエディタの設計ルールチェック(DRC)機能の一部として従われます。オンラインおよび/またはバッチDRCチェックは、Design Rule Checkerダイアログ（Tools » Design Rule Check）内から、さまざまなルールタイプに対して有効にできます。
オンラインまたはバッチDRCプロセスの一部としてテストポイント設計ルールを含めます。
テストポイント関連クエリフィールド
設計内で割り当てることができるさまざまな製造および組立てテストポイントをサポートするために、次のキーワードが論理クエリ式でテストポイントをターゲットにする際に使用できます。クエリヘルパーを使用する際、次の各キーワードはPCB機能 - フィールドカテゴリにあります：
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IsAssyTestpoint - 組立てテストポイントです。
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IsFabTestpoint - 製造テストポイントです。
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IsTestpoint - 上または下側のテストポイントです。
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Testpoint - 上または下側のテストポイントですか？
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TestpointAssy - 組立てテストポイントですか？
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TestpointAssyBottom - 下側の組立てテストポイントですか？
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TestpointAssyTop - 上側の組立てテストポイントですか？
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TestpointBottom - 下側のテストポイントですか？
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TestpointFab - 製造テストポイントですか？
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TestpointFabBottom - 下側の製造テストポイントですか？
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TestpointFabTop - 上側の製造テストポイントですか？
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TestpointTop - 上側のテストポイントですか？
必要に応じて、設計内のテストポイントをターゲットにして返すための論理クエリ式を作成します。製造および組立てテストポイントをターゲットにする論理クエリ式の例は次のとおりです：
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(ObjectKind = 'Pad') And (TestpointAssy = 'True')
組立てテストポイントであるすべてのパッドをターゲットにします。
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IsPad And (TestpointAssyTop = 'True')
上側の組立てテストポイントであるすべてのパッドをターゲットにします。
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(ObjectKind = 'Pad') And (TestpointFab = 'True')
製造テストポイントであるすべてのパッドをターゲットにします。
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((IsPad Or IsVia)) And (TestpointAssy = 'True')
組立てテストポイントであるすべてのパッドとビアをターゲットにします。
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((IsPad Or IsVia)) And IsFabTestpoint
製造テストポイントであるすべてのパッドとビアをターゲットにします。
テストポイントレポートの生成
Altium Designerには、それぞれ製造および組立てテストポイントレポートを生成するための専用のレポートジェネレータが含まれています。これら二つのレポートジェネレータは、設計内のパッドおよびビアのプリミティブに関連するテストポイントプロパティを利用します。
製造テストポイントレポートは、パッドおよびビアの製造テストポイント設定のみを使用します。組立てテストポイントレポートは、組立てテストポイント設定のみを使用します。
レポートは二つの方法で生成できます：
自己完結型で多機能な出力ジョブ設定ファイル内に製造および組立てテストポイントレポート出力を含めて設定します。定義されたら、ボタンを押すだけでレポートを取得できます！
レポートを生成する方法に関わらず、レポートオプション自体は同じダイアログで定義されます。製造テストポイントレポートの場合、これにはFabrication Testpoint Setupダイアログが使用されます。組立てテストポイントレポートの場合、 Assembly Testpoint Setupダイアログが使用されます。これらのダイアログ間でレポートオプションは同一です。
関連するレポート設定ダイアログを使用して、生成されるファイル形式を含むレポートオプションを定義します。
PCBから直接出力を生成する際にテストポイント設定ダイアログで定義された設定は、出力ジョブ設定ファイルで同じ出力タイプに定義されたものとは異なり、前者の場合はプロジェクトファイルに、後者の場合は出力ジョブファイルに保存されます。
ダイアログのCoordinate Positions領域のオプションを使用すると、すべてのレポート形式でテストポイントの位置を絶対ボード原点または現在のボード原点に対して相対的にエクスポートできます。
すべてのテストポイントレポートタイプは、埋め込まれたボードアレイをサポートしています。複数の埋め込まれたボードアレイを含むPCBドキュメントからエクスポートされた場合、複数のIPC-D-356Aネットリストファイルが生成されます。
IPC-D-356Aネットリストファイルの役割
テストポイントレポート出力形式の3つのフレーバーの1つは、IPC-D-356Aネットリストファイルです。このファイルは通常、ベアボード製造テストモードをターゲットに使用されます。IPCファイルは、フライングプローブテスト装置を駆動するコマンドに後処理されます。
IPC-D-356Aファイル内で特定された機能がテストポイントの位置として特定されているかどうかにかかわらず、状況とファイルの内容によっては手動で介入が必要になる場合がありますが、一般的には、ボード製造業者はファイルデータを使用して、彼らが望むどのようなタイプのテストでも実現できます。
