親ページ： 基板設計の最終化
テストは、基板製造プロセスの重要な部分です。製造後、基板は通常、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、基板はしばしば再度テストされ、信号の整合性とデバイスの動作を保証します。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基板上の点のスキーム - テストポイント - を持つことが非常に有益です。
基板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）によって異なります。例えば、ベアボード製造テストを行う場合、基板は未実装なので、全てのパッドやビアはテストポイントを割り当てる際に「フェアゲーム」となります。しかし、インサーキット組み立てテストを行う際のテストポイントの位置は、ほとんどの場合異なります。基板が実装されているため、コンポーネントのパッドへのプローブアクセスができなくなり、コンポーネントの下のパッドやビアへのアクセスは完全に不可能になります。
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に必要に応じてテストポイントを個別に割り当てることができ、基板のテスタビリティ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できますし、Testpoint Managerダイアログを使用することで、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が良いアイデアです。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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テストポイントを配置する基板の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を考慮する必要があります。例えば、基板が下側からのみ、上側からのみ、または両側からプローブされるかどうかです。
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コンポーネントの下（基板の同じ側）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、組み立てられた基板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、すべてのテストポイントを基板の一方の面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になるという事実によるものです。
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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、基板をテストするためのフィクスチャーを構成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。洗練された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、テストプローブの接触を効果的にブロックします。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も、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業者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。
以下のセクションでは、製造および組み立てテストについて、特定のテストポイントの制約と各々に関連する考慮事項を詳しく見ていきます。
製造テスト
製造テストは、プリント基板が組み立て段階の前、つまりどのコンポーネントも基板に配置される前の製造プロセスで行われるテストを指します。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、飛び越えプローブ装置を使用してネットごとのテストを行うことが含まれます。基本的に、2つのプローブが連動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一般的なテストシナリオは以下の2つです：
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意図的な端から端までの連続した銅が、オープンサーキットなしでクリーンな信号を運ぶことを確認するテスト（最大許容インピーダンス閾値以下）。
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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。
テストポイントの配置制約
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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。基板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はんだマスクを避けているため、テストポイントは通常、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。フライングプローブ装置は非常に正確な位置を特定できるからです。
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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のために、最小分離距離によって制約されます。
組み立てテスト
組み立てテストは、製造の組み立て後の段階、つまり、関連する部品表（BOM）に記載されたすべてのコンポーネントで基板が実装された後に、プリント基板のテストに関連しています。そのため、しばしばインサーキットテストや電気テストとして言及されます。このテスト方法は、通常（しかし限定されるわけではありません）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みます。フィクスチャーを使用して行われるテストの種類によっては、基板が電源を入れられるかもしれませんし、入れられないかもしれません。
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）ごとに専用のテストポイントを同時にプローブします。これは、各プローブを個別にパルス信号を通して、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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特定のコンポーネント/バスをテストして、デバイス自体が適切に動作していることを確認します。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を使用してコンポーネントパッド間でテストできます。
パッドとビアのテストポイントサポート
Altium Designerは、テストポイントの完全なサポートを提供し、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のプロパティを設定し、次の2つの重要な質問に答える必要があります：
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パッド/ビアを製造および/または組み立てテストポイントとして使用すべきか？
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パッド/ビアをテストポイントとして使用する基板のどちらの面 - トップ、ボトム、または両方？
これらのプロパティは、Padダイアログ、またはViaダイアログで見つけることができます。
パッドまたはビアがテストポイントとして使用されるかどうかは、それに関連するプロパティダイアログの該当オプションを通じて指定されます。
プロセスを合理化し、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、Testpoint Managerを使用します。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単に設定します。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 - 本質的には、個々のパッド/ビアレベルで手作業を行うことで、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。
ソフトウェアのSummer 09リリース以前に作成されたPCBデザインを開くとき、有効にされたテストポイントオプションはFabricationテストポイントオプションとして有効になります。
テストポイント設計ルール
PCB設計の制約は、熟考された設計ルールのセットとして考えられ、実装されるべきです。定義されたテストポイントをすべてアクセスし、ベアボードおよび/またはインサーキットテストの一部として使用できる成功したテストポイントスキームを実装するには、制約を設ける必要があります。この目的のために、以下のルールタイプがPCBエディタの設計ルールシステムの一部として定義可能です： - 製造テストポイントスタイル - 製造テストポイント使用 - 組立テストポイントスタイル - 組立テストポイント使用 これらのタイプのルールにアクセスし、定義するには、 PCB Rules and Constraints Editorダイアログ（Design » Rules）から行います。
製造テストポイントと組み立てテストポイントとして使用できるパッドやビア、テストポイントが必要なネットを制約する別々の設計ルールを定義します。
テストポイントのスタイルと使用ルールは、制約の点で、製造テストと組み立てテストの2つのテストモード間で同一です。スタイルルールは、テストポイントの位置として選択されるためにパッドやビアが満たさなければならない制約を具体的に指定します。使用ルールは、どのネットにテストポイントが必要かを単純に指定します。
テストポイントの使用（上）とテストポイントのスタイル（下）のルールに関するデフォルトの制約。
スタイルルールを定義する際には、Rule Scope Helper領域で利用可能なオプションを使用して、テストポイントの考慮に対象となる正確なパッドやビアオブジェクトを迅速に作成できます。
テストポイントの設計ルールは、Testpoint Manager、オートルーター、オンラインおよびバッチDRCプロセス、そして出力生成時にも使用されます。
デフォルトの製造および組立テストポイントスタイルと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、必要に応じて変更を加えるべきです。同じタイプの複数のルールが必要な場合は、より具体的なスコープを持つルールが最初に適用されるように、設計ルールの優先度の側面を単純に使用します（例えば、DRCを実行するときなど）。
テストポイントマネージャー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の対応するテストポイントスタイルルールが少なくとも一つ存在する必要が常にあります。
ソフトウェアのSummer 09リリース以前に作成されたPCBデザインを開いたり、設計ルールをインポートした場合、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、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
テストポイントを手動で割り当てる作業は、手間がかかり大変な作業です。特に、数百のコンポーネントが搭載された複雑なボード（両面にわたる場合もあります）ではなおさらです。ボード設計におけるテストポイントの効率的な管理を実現するために、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、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用の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/ビアに対して関連するテストポイントのプロパティを単に設定するだけです。
Tools » Testpoint Managerコマンドを選択することでアクセスできます。これは、メインメニューから行います。
製造および組み立てのテストポイント要件を迅速かつ効率的に管理するには、テストポイントマネージャーを使用します。
ダイアログを使用して、便利な1か所からテストポイントを自動的に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実装回路アセンブリテストのいずれにおいても、テストポイントのカバレッジを示すステータス - CompleteまたはIncomplete - が表示されます。Fabrication TestpointsまたはAssembly Testpoints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たりクリアしたりすることが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、Testpoint Managerは製造および組立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てください。
順序を変更するには、検索順序リストのエントリを右クリックして浮動メニューコマンドを使用するか、Shift+上矢印 と 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、テストモードの両方に対して、ボードのテストポイントのステータスの完全な要約を提供します。この領域は、割り当てまたはクリアアクションを実行するたびに更新されます。より詳細な情報が必要な場合は、Assignment Results領域を使用してください。これにより、例えば、割り当て/クリアランスに関わる上部/下部のパッド/ビアの数や、失敗の指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
PCBエディタのDesign Rule Checking（DRC）機能の一環として、定義された製造および組立てのテストポイントルールに従います。オンラインおよび/またはバッチDRCチェックは、Design Rule Checker（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することができます。
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
設計で割り当てることができるさまざまな製造および組み立てテストポイントをサポートするために、論理クエリ式を使用してテストポイントをターゲットにする際に使用できる以下のキーワードがあります。以下の各項目は、Functions - Fieldsカテゴリーで、Query Helperを使用する際に見つけることができます：
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IsAssyTestpoint - 組み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 - トップまたはボトム側のテストポイントですか？
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Testpoint - トップまたはボトム側のテストポイントですか？
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TestpointAssy - 組み立てテストポイントですか？
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TestpointAssyBottom - ボトム側の組み立てテストポイントですか？
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TestpointAssyTop - トップ側の組み立てテストポイントですか？
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TestpointBottom - ボトム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 - ボトム側の製造テストポイントですか？
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TestpointFabTop - トップ側の製造テストポイントですか？
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TestpointTop - トップ側のテストポイントですか？
設計内のテストポイントを対象として、必要に応じて返すための論理式を作成します。製造および組み立てテストポイントを対象とした論理クエリ式の例は以下の通りです：
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(ObjectKind = 'Pad') かつ (TestpointAssy = 'True')
組み立てテストポイントである全てのパッドを対象とします。
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IsPad かつ (TestpointAssyTop = 'True')
上面組み立てテストポイントである全てのパッドを対象とします。
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(ObjectKind = 'Pad') かつ (TestpointFab = 'True')
製造テストポイントである全てのパッドを対象とします。
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((IsPad または IsVia)) かつ (TestpointAssy = 'True')
組み立てテストポイントである全てのパッドとビアを対象とします。
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((IsPad または IsVia)) かつ IsFabTestpoint
製造テストポイントである全てのパッドとビアを対象とします。
テストポイントレポートの生成
Altium Designerには、製造および組立てのテストポイントレポートをそれぞれ生成するための専用レポートジェネレータが含まれています。これら2つのレポートジェネレータは、設計内のパッドとビアのプリミティブに関連するテストポイントの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、パッドとビアのFabrication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、Assemblyテストポイント設定のみを使用します。
レポートは2つの方法で生成できます：
自己完結型で多機能なOutput Job 設定ファイル内に製造および組立てのテストポイントレポート出力を含め、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ダイアログが関与します。組立テストポイントレポートの場合は、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のテストポイント設定ダイアログで定義された設定は、Output Job Configurationファイル内の同じ出力タイプに定義された設定とは異なり、独立しています。前者の場合、設定はプロジェクトファイルに保存されますが、後者の場合はOutput Jobファイルに保存されます。
ダイアログのCoordinate Positions領域のオプションにより、すべてのレポート形式の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、埋め込みボードアレイをサポートしています。複数の埋め込み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の出力形式の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対象として使用されます。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ファイルでテストポイントの場所として特定されている機能に関係なく、基板製造業者は一般的にファイルデータを使用して、彼らが望む任意のタイプのテストを実現できます。ただし、状況やファイルの内容によっては、それを行うためにいくらかの手動介入が必要になる場合があります。
