Diseño para pruebas


El diseño para pruebas o el diseño para la capacidad de prueba ( DFT ) consta de técnicas de diseño de circuitos integrados que agregan características de capacidad de prueba al diseño de un producto de hardware. Las funciones añadidas facilitan el desarrollo y la aplicación de pruebas de fabricación al hardware diseñado. El propósito de las pruebas de fabricación es validar que el hardware del producto no contenga defectos de fabricación que puedan afectar negativamente el correcto funcionamiento del producto.

Las pruebas se aplican en varios pasos del flujo de fabricación del hardware y, para determinados productos, también se pueden utilizar para el mantenimiento del hardware en el entorno del cliente. Las pruebas generalmente son impulsadas por programas de prueba que se ejecutan utilizando equipos de prueba automáticos (ATE) o, en el caso del mantenimiento del sistema, dentro del propio sistema ensamblado. Además de encontrar e indicar la presencia de defectos (es decir, la prueba falla), las pruebas pueden registrar información de diagnóstico sobre la naturaleza de las fallas de prueba encontradas. La información de diagnóstico se puede utilizar para localizar el origen de la falla.

En otras palabras, la respuesta de los vectores (patrones) de un buen circuito se compara con la respuesta de los vectores (usando los mismos patrones) de un DUT (dispositivo bajo prueba). Si la respuesta es la misma o coincide, el circuito está bien. De lo contrario, el circuito no se fabrica como estaba previsto.

DFT juega un papel importante en el desarrollo de programas de prueba y como interfaz para la aplicación de pruebas y diagnósticos. La generación automática de patrones de prueba , o ATPG, es mucho más fácil si se han implementado las reglas y sugerencias DFT adecuadas.

Las técnicas DFT se han utilizado al menos desde los primeros días de los equipos de procesamiento de datos eléctricos/electrónicos. Los primeros ejemplos de las décadas de 1940 y 1950 son los interruptores e instrumentos que permitían a un ingeniero "escanear" (es decir, sondear selectivamente) el voltaje/corriente en algunos nodos internos en una computadora analógica [escaneo analógico]. La DFT a menudo se asocia con modificaciones de diseño que brindan un mejor acceso a los elementos del circuito interno, de modo que el estado interno local puede controlarse ( controlabilidad ) y/u observarse ( observabilidad ) más fácilmente. Las modificaciones de diseño pueden ser de naturaleza estrictamente física (p. ej., agregar un punto de prueba físico a una red) y/o agregar elementos de circuito activo para facilitar el control/observabilidad (p. ej., insertar unmultiplexor en una red). Si bien las mejoras en la controlabilidad y la observabilidad de los elementos del circuito interno definitivamente son importantes para la prueba, no son el único tipo de DFT. Otras directrices, por ejemplo, se ocupan de las características electromecánicas de la interfaz entre el producto bajo prueba y el equipo de prueba. Algunos ejemplos son las pautas para el tamaño, la forma y el espaciado de los puntos de prueba, o la sugerencia de agregar un estado de alta impedancia a los conductores conectados a las redes probadas de modo que se mitigue el riesgo de daños por retroceso.

A lo largo de los años, la industria ha desarrollado y utilizado una gran variedad de pautas más o menos detalladas y más o menos formales para las modificaciones del circuito DFT deseadas y/u obligatorias. La comprensión común de DFT en el contexto de la Automatización del Diseño Electrónico (EDA) para la microelectrónica moderna está determinada en gran medida por las capacidades de las herramientas de software comerciales de DFT, así como por la pericia y la experiencia de una comunidad profesional de ingenieros de DFT que investigan, desarrollan y el uso de dichas herramientas. Gran parte del conocimiento relacionado con la DFT se centra en los circuitos digitales, mientras que la DFT para los circuitos analógicos/de señal mixta pasa a un segundo plano.