Периферийное сканирование экономит деньги и время

Расскажите немного о компании «T8», что за продукцию вы выпускаете? Кто основные потребители продукции?

Компания «Т8» – производитель телекоммуникационного оборудования плотного спектрального уплотнения (DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing) и инновационных решений для оптических сетей связи. Мы являемся разработчиками и производителями в одном лице линейки DWDM-оборудования для оптоволоконных сетей. Платформа «Волга» нашего производства позволяет организовать на одной длине волны каналы связи от 155 Мб/с до 600 Гбит/с. Абсолютно всё оборудование разрабатывается и выпускается в России, поэтому уже на протяжении многих лет нашей продукции присваивается статус телекоммуникационного оборудования российского происхождения (ТОРП). Основными нашими заказчиками являются операторы связи, ИТ-компании, ЦОД, системные интеграторы, государственные структуры и промышленные предприятия.

С 2016 года наша компания участвует в программе Минэкономразвития России «Национальные чемпионы». Для нас это большой шаг в развитии, потому что российские компании, участвующие в этом проекте, предлагают инновационные решения в области микроэлектроники и телекоммуникационного оборудования. Всё это направлено на развитие рынка радиоэлектронной продукции, программного обеспечения и услуг связи в России.

 

Насколько серьёзные требования предъявляются к качеству вашей продукции?

Наше оборудование часто используется в труднодоступных районах, к которым можно добраться только по воде или воздуху и всего несколько месяцев в году. Поэтому к изделиям предъявляются самые серьёзные требования. Высокое качество и работоспособность мы ставим во главу угла, плюс гарантированный срок работы оборудования составляет 10 лет.

 

Каков состав типичного изделия? Каков уровень микросхем процессоров/ПЛИС, используемых в платах?

Наше типовое изделие имеет на борту микроконтроллер на архитектуре ARM, ПЛИС линейки Intel (Altera) Arria 10. Сейчас также у нас выпускается плата с двумя ПЛИС линейки Xilinx UltraScale.

 

Когда в вашей компании начали применять для тестирования собранных плат системы периферийного сканирования?

В 2021 году мы запустили рабочее место для серийного тестирования собранных плат. До этого мы некоторое время разрабатывали и отлаживали тесты, а также изучали возможности JTAG Provision. Основным драйвером для внедрения стали работы по уменьшению трудоёмкости операций при сборке и наладке оборудования, а также увеличение скорости производства.

 

Есть ли среди используемых компонентов такие, которые поддерживают стандарт тестирования высокоскоростных цепей IEEE 1149.6? Ведь на таком оборудовании, которое у вас производится, должно быть много LVDS-линий.

Да, мы применяем в наших изделиях компоненты с поддержкой IEEE 1149.6. Это, например, ПЛИС Intel Arria 10. C помощью этого стандарта мы активно тестируем скоростные линии. Нужно отметить, что так называемый «dot6» (обиходное название стандарта IEEE 1149.6) может отдельно тестировать линии дифференциальных пар, а также проверять межсоединения, проходящие через конденсаторы, диагностируя при этом дефекты монтажа. Многие такие цепи в итоге на наших платах выходят на оптические разъёмы. Для создания «заворота» на разъёме мы используем электрический «loopback» в конструктиве оптических сменных модулей (см. рис. 1).

 

Периферийное сканирование неразрывно связано с тестопригодной разработкой (Design for Testability – DFT). Расскажите, пришлось ли вам изменять схему или топологию плат для соответствия правилам DFT? Какие проблемы мешали внедрению и были ли они?

На ряде плат мы стали выводить JTAG от всех микросхем, поддерживающих тестирование. Также мы разработали внутренние правила по разработке устройства с поддержкой JTAG тестирования. Эти правила помогают получить максимальное тестовое покрытие.

 

Расскажите, каков типичный спектр тестов и, возможно, операций программирования, которые выполняет станция JTAG-тестирования для ваших плат? Обязательно ли периферийное сканирование для каждого выпускаемого устройства?

Кроме стандартных тестов проверки ID-кода компонентов и тестов межсоединений мы проверяем периферию компонентов с поддержкой JTAG, считывая идентификаторы каждого из компонентов, до которых мы можем дотянуться с помощью периферийного сканирования. У компонентов, в которых отсутствует регистр с ID-кодом, мы считываем другие параметры (регистры состояний или другие специфичные для того или иного компонента). Например, если мы говорим о микросхеме датчика температуры, то мы считываем регистры, отвечающие за температуру, и проверяем параметр на валидность. Спектр тестов можно посмотреть, открыв проект для одной из плат в JTAG ProVision (см. рис. 2).

 

Можете вспомнить какие-то интересные дефекты, которые были обнаружены станцией периферийного сканирования?

Одним из самых занятных был дефект микросхемы, отключающей питание в случае перегрева ПЛИС. Микросхема имеет корпус SOIC-8, и система АОИ «не нашла» проблем с ней, но с неё при этом не удавалось считывать температуру. Выяснилось, что это брак.

 

Приходилось ли создавать какую-то оснастку для возможности применения JTAG?

Да, в платы закладывается возможность проведения JTAG-тестов, а для подключения используется разработанный нами специализированный адаптер. Адаптер можно увидеть на фото на рис. 1 и 3.

Можете в целом рассказать, какие проблемы в работе организации удалось решить с внедрением технологии периферийного сканирования? Есть ли какие-то общие показатели работы, которые улучшились?

Мы сократили время на поиск проблем в плате. Также минимизировали рабочее время на ненужную сборку и разборку производимого изделия (снятие радиаторов, снятие крышки с платы). На 10% повысили скорость выпуска партии. Таким образом, сократилось время, которое раньше тратили на возвраты продукции с выходного контроля на линию входного контроля.

 

Какие ещё тестовые методы вы используете у себя, помимо периферийного сканирования? Планируется ли внедрение других типов тестеров или расширение применения JTAG-систем?

У нас много идей. В ближайшее время планируем расширять JTAG-тесты для многих изделий и внедрять ICT (внутрисхемный тест) для простых плат.

 

Литература

1. Официальный сайт JTAG Techonologies. [Электронный ресурс] // URL: www.jtag.com/ru.

2. Официальный сайт компании «T8». [Электронный ресурс] // URL: www.t8.ru.