做硬件的都该懂:测试性设计到底能省多少钱
上个月帮一个创业公司收拾硬件项目的烂摊子。算完所有返工、报废、延期交付的违约金,整整七十八万打了水漂。
七十八万。够给三个应届设计师发一年工资了。就因为省了两三天的设计功夫,全打了水漂。说出来你信不信,根源就是设计师嫌麻烦,删掉了设计图里三十多个预留测试点。说白了就是没做测试性设计。真的,这种事我见得太多了。
PCB板可测试性设计测试点布局示意图
说实话,很多小公司的老板和设计师都有个误区:测试是产线的事,我把东西做出来就行,反正最后能筛出坏的。他们看不到提前做设计省下来的钱,只看到前期多花的三五天设计时间,怎么算怎么不划算。
不过话说回来,现在这个行业环境,硬件的利润本来就薄,一块钱的成本差,一年十万台的量就是十万块,哪经得起这么造?
车规BMS板DFT测试点位实拍图
现在车规产品都要过ISO 26262功能安全认证,里面明确要求产品要有可测试性设计,你不做,连认证都过不了,根本进不了车企的供应链。这不光是省钱的事,这是能不能拿到入场券的事。
我之前还碰到过一个做定制芯片的团队,流片回来发现核心链路的时序不对,但是内部没有加测试点,根本定位不到具体是哪个模块出问题,只能重新流片,光掩模费就花了两百多万,直接把项目的利润吃没了,团队士气垮了,后来项目就黄了。可惜不可惜?要是前期多花两周做测试性设计,至于走到这一步吗?
新手做测试性设计,最容易踩的三个坑
第一个坑,为了加测试点乱插,破坏信号完整性。很多新手一听要加测试点,不管什么高速信号线、电源走线,直接插一个过孔当测试点,结果高速信号的阻抗被破坏,EMC测试过不了,反而出更大的问题。其实现在主流的EDA工具都自带测试点自动布局功能,只要提前把关键信号、禁区规则设好,工具自动会找合适的位置,根本不用手动瞎插。
第二个坑,只留生产测试点,不留研发和售后的测试点。很多人研发阶段用完测试点,量产的时候就直接从设计图删掉了,说什么省成本。结果售后出了问题,根本没法定位故障点,只能整台产品给客户换掉,一台产品的利润就这么没了。留几个测试点能增加多少成本?几分钱最多了,换来的是售后可维修,怎么算都赚。
第三个坑,完全依赖工具自动生成,不结合产线设备改规则。你的产线用的是针床测试还是飞针测试?针床对测试点的间距、平整度要求很高,工具自动生成的测试点有时候挤在一起,针床根本下不去,产线没法测,你加了也是白加。提前跟产线测试工程师对齐规则,花不了半小时,避免的就是量产卡壳。
做硬件这行,赚的从来都是抠细节的钱。你天天盯着供应商砍元器件的五分钱报价,不如花点功夫把测试性设计做好,一下就能把良率提几个点,成本降好几个百分点,这才是真的降本增效。对吧?
别听专家瞎扯,测试性设计本质就是提前铺路
很多人刚听到这个词,第一反应就是IC设计领域的高端玩意,和我做板级设计、做产品应用没关系。错得离谱。 说白了,测试性设计就是你在画原理图、布局布线的时候,就提前想好:后面研发调试怎么抓信号?产线怎么快速分出良品次品?售后坏了怎么快速定位问题?不是等所有设计都做完了,才拍脑袋想“哦我该怎么测”。 你想想,现在的芯片封装越做越小,BGA封装动不动几百个引脚,间距不到0.5mm,你不预留测试点,飞针都碰不到,连哪条路断了都测不出来,最后只能整板报废。一块车规级的主控板,成本大几百,报废一块,你得卖十台八台才能赚回这个钱。
PCB板可测试性设计测试点布局示意图
说实话,很多小公司的老板和设计师都有个误区:测试是产线的事,我把东西做出来就行,反正最后能筛出坏的。他们看不到提前做设计省下来的钱,只看到前期多花的三五天设计时间,怎么算怎么不划算。
不过话说回来,现在这个行业环境,硬件的利润本来就薄,一块钱的成本差,一年十万台的量就是十万块,哪经得起这么造?
算一笔账,测试性设计赚的都是真金白银
前两年跟国内一家做新能源BMS的工厂聊,他们之前投产第一代产品的时候,不信测试性设计的邪,按老经验画板,结果是什么?产线用针床测一块板要12分钟,良率只有91.8%,还经常有漏测的不良品流到客户端,退换货赔了不少钱。 后来他们找DFT顾问改了设计,优化了测试点布局,加了边界扫描结构,改完之后是什么结果?测一块板只要2分15秒,良率直接拉到98.7%,漏测率降了90%还多。你算,一年十万台的出货量,光是工时省下来的钱就有小两百万,再加上不良报废和售后赔付的钱,一年省出三百万轻轻松松。 改设计花了多少钱?不到十万。连省下来的零头都不到。
车规BMS板DFT测试点位实拍图
现在车规产品都要过ISO 26262功能安全认证,里面明确要求产品要有可测试性设计,你不做,连认证都过不了,根本进不了车企的供应链。这不光是省钱的事,这是能不能拿到入场券的事。
我之前还碰到过一个做定制芯片的团队,流片回来发现核心链路的时序不对,但是内部没有加测试点,根本定位不到具体是哪个模块出问题,只能重新流片,光掩模费就花了两百多万,直接把项目的利润吃没了,团队士气垮了,后来项目就黄了。可惜不可惜?要是前期多花两周做测试性设计,至于走到这一步吗?
新手做测试性设计,最容易踩的三个坑
新手做测试性设计,最容易踩的三个坑
第一个坑,为了加测试点乱插,破坏信号完整性。很多新手一听要加测试点,不管什么高速信号线、电源走线,直接插一个过孔当测试点,结果高速信号的阻抗被破坏,EMC测试过不了,反而出更大的问题。其实现在主流的EDA工具都自带测试点自动布局功能,只要提前把关键信号、禁区规则设好,工具自动会找合适的位置,根本不用手动瞎插。
第二个坑,只留生产测试点,不留研发和售后的测试点。很多人研发阶段用完测试点,量产的时候就直接从设计图删掉了,说什么省成本。结果售后出了问题,根本没法定位故障点,只能整台产品给客户换掉,一台产品的利润就这么没了。留几个测试点能增加多少成本?几分钱最多了,换来的是售后可维修,怎么算都赚。
第三个坑,完全依赖工具自动生成,不结合产线设备改规则。你的产线用的是针床测试还是飞针测试?针床对测试点的间距、平整度要求很高,工具自动生成的测试点有时候挤在一起,针床根本下不去,产线没法测,你加了也是白加。提前跟产线测试工程师对齐规则,花不了半小时,避免的就是量产卡壳。
做硬件这行,赚的从来都是抠细节的钱。你天天盯着供应商砍元器件的五分钱报价,不如花点功夫把测试性设计做好,一下就能把良率提几个点,成本降好几个百分点,这才是真的降本增效。对吧?