DWDM產(chǎn)品可測試性、可維護(hù)性、可生產(chǎn)性簡介講師：王會濤編號：T045

日期：2007-6-10北研所新員工培訓(xùn)系列教程目錄系統(tǒng)可測試性設(shè)計(jì)系統(tǒng)在線可測試性系統(tǒng)離線可測試性單板可測試性設(shè)計(jì)單板測試手段單板可測試性設(shè)計(jì)M720可測試性策略單板可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)可生產(chǎn)性衡量指標(biāo)可生產(chǎn)性需求為什么要做可生產(chǎn)性和可測試性設(shè)計(jì)？高速增長的波分產(chǎn)品規(guī)模和滯后的產(chǎn)能之間的矛盾各部門的呼聲產(chǎn)品特殊性、量相對較小、貴重光器件定制、盤纖復(fù)雜等質(zhì)量問題：光器件質(zhì)量問題，康訊來料不良（電容、晶振、接插件等問題）直通率低（非業(yè)務(wù)類單板直通率約70～90％，業(yè)務(wù)類單板直通率60～80％）外部措施：加強(qiáng)質(zhì)量控制、提高來料質(zhì)量、提高生產(chǎn)線的能力內(nèi)部措施：從設(shè)計(jì)上加強(qiáng)單板和系統(tǒng)的可測試性和可生產(chǎn)性的，從根本上提高單板的生產(chǎn)效率，從而達(dá)到提高直通率的目的困境對策內(nèi)容簡介可測試性分為系統(tǒng)可測試性和單板可測試性，單板可測試性又分為生產(chǎn)可測試性和功能可測試性，生產(chǎn)可測試性主要指單板的各種生產(chǎn)測試手段，比如在線測試、飛針測試等物理測試手段；功能可測試性主要是單板的各種自測方法的設(shè)計(jì)。可生產(chǎn)性指的主要是單板可生產(chǎn)性，通常單板的可生產(chǎn)性往往包括一些單板可測試性的內(nèi)容。系統(tǒng)可測試性

WDM系統(tǒng)的可測試性包括系統(tǒng)的在線、離線可測試性。在線可測試性是指在不影響系統(tǒng)正常工作的情況下進(jìn)行的各種故障檢測和診斷；離線則是在可能影響系統(tǒng)正常工作的情況下進(jìn)行的故障檢測和診斷?？蓽y試性主要利用芯片內(nèi)置的各種BIT資源（如芯片告警輸出、PRBS、環(huán)回等功能）進(jìn)行。系統(tǒng)可測試性—系統(tǒng)在線可測試性系統(tǒng)可測試性—系統(tǒng)在線可測試性方案業(yè)務(wù)板利用BIP比特交織奇偶檢錯(cuò)編碼或8B10B編碼違例的誤碼檢測指示信息實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)質(zhì)量的在線性能監(jiān)測，利用無光告警、幀丟失告警和同步丟失告警等告警信息對業(yè)務(wù)進(jìn)行故障檢測。業(yè)務(wù)板、光合分波板、光放大板利用MCU檢測單板的輸入、輸出光功率，實(shí)現(xiàn)對主光系統(tǒng)光功率點(diǎn)的在線性能監(jiān)測和故障檢測。業(yè)務(wù)板、光合分波板、光放大板利用MCU對有源光器件的關(guān)鍵工作參數(shù)（如偏置電流、制冷電流、器件溫度等）進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵器件工作狀態(tài)的在線性能監(jiān)測和故障檢測。監(jiān)控類單板實(shí)時(shí)對各通信接口和單板進(jìn)行性能監(jiān)測和故障檢測，同時(shí)NCP和電源板具有1+1的熱備份，主備板間實(shí)時(shí)交換信息，監(jiān)控對方故障狀態(tài)。系統(tǒng)可測試性—系統(tǒng)離線可測試性方案系統(tǒng)的離線可測試性包括對單板進(jìn)行的各種測試和網(wǎng)元級、系統(tǒng)級的自測。單板級的主要是各種測試命令下發(fā)到單板上，各單板進(jìn)行相應(yīng)的自檢（會影響單板的正常工作）。單板的測試主要是指NCP通過IP/S總線向各單板下發(fā)測試命令，單板接收命令后，根據(jù)內(nèi)置的測試項(xiàng)和測試流程進(jìn)行自測，測試完成后將結(jié)果上報(bào)。單板測試的內(nèi)容主要包括以下方面：各種存儲器、芯片讀寫、時(shí)鐘、FPGA的測試，各種通信總線的測試，模擬電路的測試，業(yè)務(wù)通道的環(huán)回測試等，這些內(nèi)容與自測軟件所測試內(nèi)容類似，后面還會敘述。網(wǎng)元級的測試主要方法是：將終端網(wǎng)元的主光系統(tǒng)的OBA的輸出口與OPA輸入口用光纖跳線連接（注意衰減），利用業(yè)務(wù)板上的自檢信號產(chǎn)生器、自檢信號檢測器，對本網(wǎng)元的各業(yè)務(wù)通路進(jìn)行功能自檢。系統(tǒng)級的測試原理同網(wǎng)元級測試，在網(wǎng)管上建立各網(wǎng)元間的業(yè)務(wù)通道，然后利用源端業(yè)務(wù)板的自檢信號發(fā)生器，和終端的自檢信號檢測器，對系統(tǒng)的整個(gè)業(yè)務(wù)通路進(jìn)行功能自檢。最終網(wǎng)管將各種性能告警和性能綜合分析，得出測試結(jié)論。單板可測試性可測試性設(shè)計(jì)（DFT）就是在電路設(shè)計(jì)的時(shí)侯，設(shè)法使待測試電路各節(jié)點(diǎn)具有可控制性（Controllability）及可觀察性（Observability）?？煽刂菩允侵竿ㄟ^外部的信號置入使電路內(nèi)節(jié)點(diǎn)置值的能力；可觀察性是指能在電路外部觀察電路節(jié)點(diǎn)響應(yīng)的能力，也就是把內(nèi)部電路被測試節(jié)點(diǎn)控制與觀察點(diǎn)設(shè)置到電路外部，從而避開測試難于觸及的技術(shù)問題，可測試性設(shè)計(jì)就是一種電路設(shè)計(jì)特性，它使測試工程師便于建立某種測試環(huán)境及測試程序，以便能精確檢測電路的工作性能。

單板生產(chǎn)測試的目的：剔除單板加工過程引入的缺陷；剔除元器件失效的缺陷；指導(dǎo)加工工藝的不斷改進(jìn)，從根本上保證產(chǎn)品質(zhì)量。好的生產(chǎn)線必須有好的測試手段，假如沒有生產(chǎn)測試環(huán)節(jié)，即使產(chǎn)品具有最完美的設(shè)計(jì)，發(fā)到客戶手中可能也是一堆垃圾。下面將對單板的各種測試手段和可測試性設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，并以M720項(xiàng)目為例介紹單板可測試性策略。OTU10G在康訊的生產(chǎn)流程物料投入→B面印錫膏→B面貼片→B面回流焊接→AOI測試→→A面印錫膏→A面貼片→A面回流焊接→AOI測試→RepairStationOkPCB絲印機(jī)回流爐

傳送帶儲板機(jī)貼片機(jī)下板機(jī)BCRH/D用于爐后檢查的AOI設(shè)備OTU10G在康訊的生產(chǎn)流程→成型→檢焊→飛針測試→單板裝配→聯(lián)機(jī)測試→Underfill→單板裝配→入庫單板測試手段結(jié)構(gòu)性測試（SPT），結(jié)構(gòu)性測試又分為人工視覺檢查（MVI）、自動光學(xué)檢測（AOI）、二維X檢查TransmissionX-ray（2Dimensional）、三維X檢查Cross-SectionalX-ray（3Dimensional）。電性能測試（EPT），電性能測試又分為飛針測試（FPT）、制造缺陷分析儀（MDA）、在線測試（ICT）。單板功能測試（FT）。單板測試手段－人工視覺檢查MVI

MVI是通過人工肉眼觀察的方法來判斷檢測單板的焊接質(zhì)量是否有問題，適用于對單板粗略的檢查或?qū)唧w缺陷問題的檢查分析，比起其他非人工方式檢測，漏檢率較高。單板測試手段－自動光學(xué)檢測AOIAOI是通過光學(xué)攝像的方法，讀取單板上器件及焊點(diǎn)的圖象，通過灰度對比,邏輯運(yùn)算,或特征提取的方法發(fā)現(xiàn)單板結(jié)構(gòu)性的缺陷,如漏件、錯(cuò)件、反向、移位、側(cè)立、立碑、橋連、開路、錫少、錫多等等。AOI的優(yōu)點(diǎn)：檢查速度快，置于流水線之上，連線使用；無夾具的，成本較低；可以提高ICT,FT測試的合格率；程序開發(fā)時(shí)間較短，易于在前期發(fā)現(xiàn)批量性的問題。AOI的缺點(diǎn)：無法檢查管腳被器件主體遮蔽在下方的器件的焊接質(zhì)量，受到高的器件對于光源的遮擋，因此檢查可能具有盲區(qū)；AOI是一種非電性能的檢查；AOI檢查的誤判還是不能排除；隨機(jī)性工藝波動的影響。AOI檢查項(xiàng)目：器件級的檢查，缺件，錯(cuò)件，移位，旋轉(zhuǎn)，反向，側(cè)立，立碑，反白，器件破損等；焊點(diǎn)級的檢查，焊錫過多，焊錫不足，橋連，空焊，錫珠等。AOI測試策略：可以用于在線測試，可以放在印刷機(jī)后、貼片機(jī)后以及回流焊后，一般放在回流焊后；AOI會漏掉一些缺陷，所以不能單獨(dú)承擔(dān)工藝測試任務(wù)，需要和ICT，F(xiàn)T測試互為補(bǔ)充。X光束，照射被測板，光束被焊點(diǎn)上的錫層阻擋，在呈像層上，顯示出焊點(diǎn)的圖象。通過對焊點(diǎn)的圖象進(jìn)行分析，確定焊接狀態(tài)的好壞。AXI技術(shù)已從以往的2D檢驗(yàn)法發(fā)展到目前的3D檢驗(yàn)法。3D檢驗(yàn)法采用分層技術(shù)，即將光束聚焦到任何一層并將相應(yīng)圖像投射到一高速旋轉(zhuǎn)的接收面上，由于接收面高速旋轉(zhuǎn)使位于焦點(diǎn)處的圖像非常清晰，而其它層上的圖像則被消除。AXI的優(yōu)點(diǎn)：唯一對焊點(diǎn)可以進(jìn)行測量的測試設(shè)備（盡管ICT和FT能夠檢測出封裝器件引腳與焊盤間的電氣連接是否有效，但這些手段卻不能檢驗(yàn)出質(zhì)量低劣和/或可能產(chǎn)生過早失效的焊點(diǎn)），通過對每一焊點(diǎn)的尺寸、形狀及特性進(jìn)行測量，自動X射線檢驗(yàn)?zāi)軌蜃詣訖z驗(yàn)出免強(qiáng)合格但質(zhì)量不高的所謂邊界焊點(diǎn)，檢查BGA封裝的器件的焊接狀況。AXI的缺點(diǎn)：測試檢查速度較慢；3D自動的X-RAY設(shè)備投入較高。AXI測試項(xiàng)目：器件級的檢查，缺件，移位；焊點(diǎn)級的檢查，焊錫過多，焊錫不足，橋連，空焊，空洞，冷焊及邊緣焊點(diǎn)等。AXI測試策略：單板上元器件密集，有大量BGA封裝的器件以及某些電路板不能留出ICT測試點(diǎn)的單板考慮使用AXI測試，單板上使用較多JTAG器件，最好考慮使用邊界掃描技術(shù)測試。單板測試手段－自動X-RAY檢測（AXI）單板測試手段－在線測試ICT在線測試也稱內(nèi)電路測試，是對單板上器件進(jìn)行測試的一種測試方法，是電性能測試使用的最基本的測試儀器，對單板網(wǎng)絡(luò)之間的通短路進(jìn)行測試及模擬元器件的參數(shù)進(jìn)行測試，混合及線性器件的測試,IC的非向量測試、加電測試,IC的準(zhǔn)動態(tài)邏輯功能測試、邊界掃描測試等。ICT 的優(yōu)點(diǎn)：對單板的器件進(jìn)行電性能的檢測，對模擬器件參數(shù)，芯片功能，單板電源，焊接缺陷的等故障做全面的檢查；測試速度較快，測試結(jié)果準(zhǔn)確，故障定位準(zhǔn)確；方便的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能可以進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋；可以采用在線測試和邊界掃描測試結(jié)合的方法。ICT的缺點(diǎn)：不能對單板的功能進(jìn)行全面測試；需要設(shè)計(jì)測試夾具，編寫測試程序；單板需要有測試點(diǎn)的設(shè)計(jì)；功能強(qiáng)大的在線測試儀投入較大。ICT測試項(xiàng)目：模擬測試，單板開路，短路件，跳線，保險(xiǎn)絲，電阻，電容，二極管，穩(wěn)壓管，三級管，運(yùn)算放大器，繼電器，變壓器，光偶，頻率等；數(shù)字器件的測試，門電路，組合邏輯及時(shí)序邏輯電路，存儲器等，數(shù)字器件的連接測試，CPU，DSP，VLSI，ASIC等；對單板的電源進(jìn)行測試。ICT測試策略：ICT測試能夠發(fā)現(xiàn)單板上大多數(shù)常見的缺陷，但是測試夾具成本高，單板如果要經(jīng)常改動，建議考慮飛針式ICT測試，ICT測試需要在設(shè)計(jì)時(shí)留出測試點(diǎn)（TP），元器件密集使ICT測試點(diǎn)難以設(shè)計(jì)時(shí)考慮使用邊界掃描測試來解決，ICT的測試點(diǎn)可以增強(qiáng)單板的可測試性，射頻單板和元器件密度小、加工工藝簡單的單板可以考慮不使用ICT測試。

單板測試手段－飛針測試FPT飛針測試用四根可以移動的測試針來代替ICT的針床，對PCB上的器件進(jìn)行電氣性能的測試的一種測試設(shè)備，其基本原理跟普通的ICT測試非常類似，一根測試針激勵(lì)信號，另一根針接收信號，別的測試針可以用作隔離周邊器件，通過接收的信號來判斷PCB上的元器件的電氣性能是不是跟期望的相同。FPT的優(yōu)點(diǎn)：不需要做針床，投入使用的周期短，減低測試成本，因此特別適用于小批量、頻繁改板單板的測試?？梢赃M(jìn)行簡單的視覺檢查，能判斷器件是不是存在并能判斷極性電容的極性目前我們公司的是生產(chǎn)或小批量的單板大部分采用飛針測試。FPT的缺點(diǎn)：測試速度比較慢，對IC的測試有一定的局限性。單板測試手段－邊界掃描測試JTAG遵循IEEE1149.1的器件都可以進(jìn)行JTAG測試，在選擇器件時(shí)，優(yōu)先選擇遵循IEEE1149.1的邊界掃描芯片（BSIC，Boundary-ScanIC），并且BSIC芯片越多。邊界掃描測試的覆蓋率越高。JTAG的優(yōu)點(diǎn)：在邊界掃描網(wǎng)絡(luò)中不再需要探針的物理介入，測試成本低，可以檢查BGA器件的焊接情況，待測網(wǎng)絡(luò)不需要加測試點(diǎn)。JTAG的缺點(diǎn)：BGA器件少時(shí)測試覆蓋率低。JTAG測試項(xiàng)目：基礎(chǔ)測試（JTAG器件本身是否正常）；互連測試（JTAG器件之間連接是否有問題）；元件/簇測試（JTAG器件與非JTAG器件之間的連接是否有問題，這個(gè)需要激勵(lì)/響應(yīng)文件）。JTAG測試策略：單板只要按照標(biāo)準(zhǔn)將JTAG器件串成鏈，然后提供原理圖網(wǎng)表，就可以進(jìn)行基礎(chǔ)測試和互連測試，對于某些關(guān)鍵的非JTAG器件之間的網(wǎng)絡(luò)，可以提供激勵(lì)/響應(yīng)文件來進(jìn)行測試。單板測試手段－功能測試FT模擬單板實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境對單板所具有的功能進(jìn)行測試。目前康訊開發(fā)的功能測試儀,是進(jìn)行單板功能測試的主要手段。測試平臺上的測試模塊和測試儀表通過電纜線連接到連接板上，給插在連接板上的被測試單板加測試激勵(lì)，并檢測其響應(yīng)。由于一般的被測試單板上都有CPU系統(tǒng)，所以在被測試單板上還要有單板的測試程序，它和單板的運(yùn)行程序不太一樣，它接受PC來的命令，并將自測試結(jié)果上報(bào)給PC機(jī)。PC機(jī)上有程序來統(tǒng)一協(xié)調(diào)整個(gè)測試的測試過程，并將測試的結(jié)果顯示出來，以統(tǒng)計(jì)故障情況和指導(dǎo)單板的維修。在整機(jī)機(jī)架上對單板進(jìn)行測試，但是測試時(shí)操作過程復(fù)雜，結(jié)果顯示不直觀,故障定位不準(zhǔn)確。但其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投入較少,測試環(huán)境建立較快。但是隨著DFT的推廣，BIST，BST的應(yīng)用，單板在設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)使用的測試軟件可以大量應(yīng)用于聯(lián)機(jī)測試環(huán)境的中，更為方便快速的驗(yàn)證單板功能。對于批量較小，故障率較高的單板這是快速建立測試環(huán)境的一種好的方法。缺點(diǎn)是可能由于缺少保護(hù)，如果短路在前面的過程中沒有診斷處理則可能損壞測試環(huán)境，或者由于CPU系統(tǒng)的問題，單板測試軟件無法運(yùn)行。

單板測試手段－確定單板測試策略考慮的因素產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中對單板生產(chǎn)測試的提出要求；分析被測試單板的可測試性；被測試單板的批量大小、版本的穩(wěn)定程度等；測試工作的投入產(chǎn)出比。以上任何一種手段都不能完成單板的全部測試，都有漏檢的情況存在，所以通常采用幾種測試進(jìn)行測試，以確保測試覆蓋率。但是針對一塊單板其測試手段并不一定越多越好，每種測試方法的測試覆蓋率并不一定越高越好，而是合適、有效。盡量降低測試費(fèi)用，提高測試效率。可測試性設(shè)計(jì)工藝結(jié)構(gòu)的可測試性設(shè)計(jì)原理圖的可測試性設(shè)計(jì)PCB的可測試性設(shè)計(jì)功能可測試性設(shè)計(jì)為了進(jìn)行前面所述的測試，在設(shè)計(jì)上要做一些相應(yīng)的工作，從各方面來保證單板的可測試性，從而提高測試覆蓋率和測試效率?？蓽y試性設(shè)計(jì)—工藝結(jié)構(gòu)的可測試性設(shè)計(jì)高頻線纜插座盡量不使用螺旋擰緊的插頭，否則測試中操作很麻煩；不推薦使用子卡，尤其是使用多個(gè)子卡；需要使用子卡的單板，推薦子卡和母板配套生產(chǎn)和測試；應(yīng)具有明顯的防反插標(biāo)識；按鈕放置在正面，保證按鈕容易接觸；按鈕放在遠(yuǎn)離背板插座的一面，保證按鈕在操作員前面，方便操作；按鈕放在插座少的地方，保證操作員的手有足夠多的空間操作；重要的指示燈都要集中放置，便于觀察；對不規(guī)則單板，接插件一般放置在單板的一邊，便于測試夾具和工裝的設(shè)計(jì)，也方便操作人員操作；對標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則單板，除了與背板接觸的插座，其他的插座最好放在面板上，或單板前面容易操作的地方。對于單板工藝結(jié)構(gòu)的可測試性設(shè)計(jì)主要是指單板的對外接口，比如接插件、指示燈、按鍵等選取和設(shè)計(jì)。選取原則：通用化、使用壽命長、操作方便、不易脫落。可測試性設(shè)計(jì)—原理圖的可測試性設(shè)計(jì)為了加強(qiáng)數(shù)字測試的隔離效果，減少反驅(qū)動對數(shù)字器件的損壞，數(shù)字器件的Enable、Disable、Select、Set、Reset、Clear、R/D、Hal、Mode和三態(tài)控制腳等引腳不能直接連接至電源或地，必須接一個(gè)上拉或下拉電阻（不小于470Ω），推薦典型值為4.7KΩ，或根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要而進(jìn)行。各器件單獨(dú)軟使能是必要的，禁止采用公共的復(fù)位、控制或軟使能，有共用電路的不同器件應(yīng)分別控制。對于含有邊界掃描芯片的原理圖設(shè)計(jì)，建議串接成鏈，邊界掃描芯片的JTAG口管腳TDI、TMS、TCK、TRST（如有）應(yīng)該可控，避免懸空或直接拉低、拉高。建議TCK、TRST（如有）內(nèi)部如果沒有上/下拉電阻，應(yīng)該通過上/下拉電阻拉高/低（有的芯片要求TCK通過下拉電阻接地），推薦阻值為千歐級，典型電阻值取為10KΩ，保證芯片在正常工作時(shí)不進(jìn)入邊界掃描狀態(tài)。鏈路之間如串有小電阻（不大于50歐姆），可以不加測試點(diǎn)。推薦使用該技術(shù)，因?yàn)椴恍枰砑訙y試點(diǎn)，即可以測試芯片間的連接情況，但不再測試小電阻的阻值?？蓽y試性設(shè)計(jì)—PCB的可測試性設(shè)計(jì)在線測試點(diǎn)的種類測試點(diǎn)的設(shè)置要求電源和地測試點(diǎn)要求測試點(diǎn)的設(shè)置準(zhǔn)則測試點(diǎn)的尺寸要求定位孔要求飛針測試點(diǎn)DFT要求可測試性設(shè)計(jì)—功能可測試性設(shè)計(jì)對于同一系統(tǒng)的各組成單板，建議使用統(tǒng)一的通訊接口，組合單板（母板+子卡）的通訊接口，建議通訊口各自獨(dú)立。單板內(nèi)應(yīng)至少有一路信號鏈路，用于與測試平臺的通訊，這一信號鏈路，可以是RS-232、RS-485、E1、HDLC、雙口RAM或網(wǎng)口之中的一種。這一路通訊鏈路，最好引出到背板插座上，或者引出到前面板上。只要CPU有通訊接口，即使暫時(shí)不用，也必須要設(shè)計(jì)，如RS232/RS485、HDLC(HW線)、E1接口、以太網(wǎng)口等等。對于有CPU的時(shí)鐘單板設(shè)計(jì)，特別是針對有很多基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入的單板，CPU一定要能對輸入的時(shí)鐘進(jìn)行判斷，至少需要有檢測時(shí)鐘是否存在的自測試功能；或者單板上有指示燈指示出各輸入時(shí)鐘是否存在。CPU應(yīng)該能夠讀取單板的運(yùn)行狀態(tài)以及各類芯片、信號的狀態(tài)。邏輯下載的時(shí)間應(yīng)該盡可能不超過測試總時(shí)間的10％。EPLD/FPGA的設(shè)計(jì)必須要有兩個(gè)通用寄存器，一個(gè)測試用的寄存器，CPU可以讀寫操作，這樣至少通過這個(gè)寄存器可以覆蓋全EPLD/FPGA的數(shù)據(jù)線；還有一個(gè)寄存器就是邏輯版本寄存器，要求可以讀取邏輯版本。M720單板可測試性策略

M720并行設(shè)計(jì)對單板可測試性的要求，主要分為幾個(gè)方面，分別是調(diào)試、生產(chǎn)、維修、維護(hù)過程中的可測試性。調(diào)試時(shí)的可測試性主要是指單板在研發(fā)過程中為了方便調(diào)試，從而增加各種測試點(diǎn)、測試手段和功能電路。生產(chǎn)可測試性主要是指單板轉(zhuǎn)產(chǎn)后在生產(chǎn)過程中為了保證單板的成品率，需要進(jìn)行各項(xiàng)測試，從而剔除單板在生產(chǎn)加工階段引入的各種故障，提高單板的直通率。維修可測試性主要針對生產(chǎn)完成后的故障單板，在維修過程中需要采用各種測試診斷方法，來排查定位單板的故障，此部分的可測試性要求類似于調(diào)試可測試性，要求單板通過簡單明了的測試方法就能定位故障，而不需要對維修工人提出太高的要求。維護(hù)可測試性指的時(shí)單板在線運(yùn)行后通過各種手段來得知單板的運(yùn)行狀態(tài)，或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障后來排查單板的故障所在，主要是指單板對業(yè)務(wù)的各種檢測手段和環(huán)回等功能。下面把各種可測試性手段分為兩種來描述，一種就是物理上的手段加測試點(diǎn)，硬件設(shè)計(jì)等來保證單板的可測試性，這里稱生產(chǎn)可測試性，另外一種是通過自測軟件的方法來對單板的各項(xiàng)子功能來進(jìn)行測試，這里稱為功能測試性。M720單板生產(chǎn)可測試性設(shè)計(jì)—指示燈、測試點(diǎn)設(shè)計(jì)所有電源分支最低層電源加電源指示燈，所有的電源加電源測試點(diǎn)。電源測試點(diǎn)放在電源模塊附近，每一組電源對應(yīng)一個(gè)地，成對放置（如果距離合適，可以幾組電源共用一個(gè)地），方便測量紋波等指標(biāo)。除和電源成對的測試點(diǎn)外，單板上還應(yīng)該至少放置兩個(gè)地的測試點(diǎn)，旁邊以GND絲印注明，方便示波器測量。所有電源和地的測試點(diǎn)采用cadence庫中“standard”下的“TESTPOINT”，選用封裝“TP”，電源按照實(shí)際電壓標(biāo)在測試點(diǎn)上，比如“3.3V”“GND2”，不能使用“TP62”之類的標(biāo)識。差分信號使用cadence庫中的“TESTPOINT_DIFF”測試點(diǎn)，封裝選“TESTPOINT_DIFF”，差分信號絲印標(biāo)識以實(shí)際信號的含義來標(biāo)識，可以不標(biāo)+/-，比如“REFCLK0”等。關(guān)鍵信號（硬件自測方案中需要測試的信號）加測試點(diǎn)和絲印表示，絲印以實(shí)際信號的含義來標(biāo)識，此類信號可以加測試點(diǎn)（“TESTPOINT”中的“TP”或“TPS”均可）或者過孔。調(diào)試用測試點(diǎn)盡量放在單板的正面，方便測量。指示燈盡量成排放置，除了“HL**”的絲印外，在燈的旁邊還應(yīng)該以燈的實(shí)際含義以絲印形式標(biāo)出。M720單板生產(chǎn)可測試性設(shè)計(jì)—JTAG鏈設(shè)計(jì)圖中R1=0ohm，R2~R6=4.7Kohm，R7~R9=0ohm，R10~R12=4.7Kohm，R13~R15=0ohm，C1=1uF。藍(lán)色虛線的電阻在正常料單中不出現(xiàn)。調(diào)試階段如果需要通過JTAG下載CPLD/FPGA，則需要去掉R14，焊接R7或R8；如果在單板不裝CCSM的時(shí)候焊接上R9即可進(jìn)行JTAG測試；對于各器件的TDI輸入，如果芯片有內(nèi)部上拉的則不需要此電阻（則該電阻在正常料單中不出現(xiàn)），如果沒有的采用自己器件外圍電路的電壓上拉；如果有某個(gè)JTAG器件可能不焊接的情況，在相應(yīng)的器件處JTAG鏈需用0ohm電阻做跳接處理。M720單板功能可測試性設(shè)計(jì)—公用功能測試CPU最小系統(tǒng)測試（包括FPGA、RAM、FLASH測試）網(wǎng)口測試/S口測試FPGA測試時(shí)鐘測試其他接口測試，H口等測試EEPROM讀寫測試溫度傳感器測試M720單板功能可測試性設(shè)計(jì)—電板功能測試SDRAM、FLASH和RTC自測（最小系統(tǒng)不采用CCSM）GT48330,GT48510的測試和驗(yàn)證，與LXT9785的連接SFP和光模塊換回測試，IIC通信測試（OSC）；PHY芯片測試面板網(wǎng)口的測試M720單板功能可測試性設(shè)計(jì)—光板功能測試DSP程序下載和DPRAM通信測試，此部分測試DSP相關(guān)電路的工作情況，包括DSP時(shí)鐘、電源，外圍電路，DSP程序加載和運(yùn)行指示；功率檢測電路測試，因?yàn)樵诓谎bEDFA模塊的情況下，功率檢測電路無信號輸出，此處的最后一級運(yùn)放輸出會在一個(gè)范圍內(nèi)，此時(shí)檢測AD值看是否在正常的范圍內(nèi)，就知道功率檢測電路是否正常；泵浦驅(qū)動電路，同樣在不裝EDFA模塊的情況下，驅(qū)動電路不起作用，無法采樣到驅(qū)動的結(jié)果，此處需要通過設(shè)計(jì)在驅(qū)動電路未端設(shè)置檢測電路用AD來檢測，然后在前級DA輸出一些值，檢測后端的值是否在合理的范圍內(nèi)，由此來判斷驅(qū)動電路是否正常；性能監(jiān)控AD測試，利用AD的參考電壓引到一個(gè)通道上然后采集，來驗(yàn)證AD是否正常；致冷器控制電路測試。M720單板功能可測試性設(shè)計(jì)—業(yè)務(wù)板功能測試M720單板功能可測試性設(shè)計(jì)—業(yè)務(wù)板功能測試系統(tǒng)時(shí)鐘/晶振測試，其他時(shí)鐘測試，利用FPGA測試單板上各時(shí)鐘是否有正常的時(shí)鐘輸出；Framer讀寫測試，MUX/DEMUX芯片測試，這里可以讀寫芯片寄存器的特征值，以測試這些芯片本身和相關(guān)電壓是否正常；檢測是否有假模塊，如果有假模塊，測試相關(guān)的AD和DA；線路側(cè)接收參考電路檢測；客戶側(cè)發(fā)送鎖相環(huán)檢測（分別采用不同的模式，將所有的壓控振蕩器都要測到），可以檢測這部分相關(guān)的VCO、低通濾波器、時(shí)鐘驅(qū)動電路等；客戶側(cè)接收參考電路檢測；客戶側(cè)發(fā)送鎖相環(huán)檢測；Framer產(chǎn)生PRBS碼，進(jìn)行環(huán)回，向線路側(cè)MUX/DEMUX或線路側(cè)假模塊環(huán)回測試；Framer產(chǎn)生PRBS碼，進(jìn)行環(huán)回，向客戶側(cè)MUX/DEMUX或客戶側(cè)假模塊環(huán)回測試；匯聚板需要分別測試各個(gè)通道的環(huán)回，如果裝有SFP模塊需要測試SFP模塊的IIC讀寫。單板可生產(chǎn)性波分產(chǎn)品從2006年4月份開始流水化生產(chǎn)。隨著產(chǎn)量的逐步上升，生產(chǎn)效率成為一個(gè)關(guān)鍵的因素，對于可生產(chǎn)性要也越來越高。為此中試生產(chǎn)等部門聯(lián)合提出了對波分產(chǎn)品的可生產(chǎn)性需求，內(nèi)容涵蓋系統(tǒng)、硬件、軟件、網(wǎng)管、工藝結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，下面將分別描述?？缮a(chǎn)性衡量指標(biāo)故障定級：M1～M4，共4級。 M1～M4故障的具體規(guī)定如下：M1故障：不可批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率極低，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，很難保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。M2故障：嚴(yán)重影響批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率很低，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，容易影響批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。M3故障：對批量生產(chǎn)有影響，生產(chǎn)效率較低，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，對批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量有影響。M4故障：對批量生產(chǎn)有輕微影響，不符合常規(guī)的生產(chǎn)方式或操作習(xí)慣，可能會對批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量造成影響?？缮a(chǎn)性衡量指標(biāo)測試覆蓋率=可測試的電氣網(wǎng)絡(luò)數(shù)/單板總電氣網(wǎng)絡(luò)數(shù)。本文中的測試覆蓋率指的是電路方面的，而非功能方面的。主要指的是在康訊的測試覆蓋率，可以通過自動光學(xué)AOI測試、自動X光檢查——AXI測試、JTAG測試、ICT測試、飛針測試、功能測試等等手段提高整體的測試覆蓋率，從而達(dá)到要求。由于波分產(chǎn)品的特殊性，分為完整單板測試覆蓋率、非完整單板測試覆蓋率和光模塊測試覆蓋率。完整單板指的是所有部件都在康訊組裝完成的單板，如電板類單板：NCP、OHP、APSF、OSC、PCW等等單板。非完整單板指的是一部分部件在康訊組裝，還有一部分部件在本部組裝完成，在康訊測試的時(shí)候就是一塊非完整的單板，如帶有光器件或者光模塊的光板類和業(yè)務(wù)類單板，如：OMD、OAD、OGMD、OPCS、VMUX等等光板，光器件在本部安裝和定標(biāo)；如：OTU類、SRM類、GEM類單板光模塊在本部安裝和調(diào)試。光模塊指的是PE6MP3、TE1601、PE6MPZ等等自制光模塊，APD和LD在本部焊接和調(diào)試?？缮a(chǎn)性衡量指標(biāo)過程工序合格率＝本工序不合格單板數(shù)/本工序上線單板總數(shù)。指的是單板流水化生產(chǎn)每道工序的合格率，目前一般有3個(gè)合格率，高溫前初測合格率、高溫合格率、高溫后復(fù)測合格率。初測合格率和復(fù)測合格率直接從MES系統(tǒng)中提取。高溫合格率由高溫人員統(tǒng)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)在MES系統(tǒng)中提取。該指標(biāo)考察的是WDM產(chǎn)品的生產(chǎn)制程，分為試生產(chǎn)階段過程工序合格率和批量生產(chǎn)階段過程工序合格率，不論什么原因?qū)е碌牟缓细衿范加?jì)算在內(nèi)，包括設(shè)計(jì)原因，康訊加工問題，器件來料問題，生產(chǎn)人為問題等等。設(shè)計(jì)定型評審的時(shí)候必須依據(jù)試生產(chǎn)階段過程工序合格率給出故障定級，分析具體的原因?qū)е碌暮细衤实拖鹿┰u委參考，如果因?yàn)榧夹g(shù)原因達(dá)到M1故障，設(shè)計(jì)定型評審不通過?？缮a(chǎn)性衡量指標(biāo)直通率＝高溫前初測單板合格率×高溫合格率×高溫后復(fù)測單板合格率，初測合格率和復(fù)測合格率直接從MES系統(tǒng)中提取。高溫合格率由高溫人員統(tǒng)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)在MES系統(tǒng)中提取高溫合格率以及直通率的數(shù)據(jù)。該指標(biāo)考察的是WDM產(chǎn)品的生產(chǎn)制程，分為試生產(chǎn)階段過程工序合格率和批量生產(chǎn)階段過程工序合格率，不論什么原因?qū)е碌牟缓细衿范加?jì)算在內(nèi)，包括設(shè)計(jì)原因，康訊加工問題，器件來料問題，生產(chǎn)人為問題等等。設(shè)計(jì)定型評審的時(shí)候必須依據(jù)試生產(chǎn)階段直通率給出故障定級，分析具體的原因?qū)е碌暮细衤实拖鹿┰u委參考，如果因?yàn)榧夹g(shù)原因達(dá)到M1故障，設(shè)計(jì)定型評審不通過?？缮a(chǎn)性需求—系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，需要將康訊儀器產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)人員納入項(xiàng)目之中，對單板生產(chǎn)測試手段進(jìn)行規(guī)劃（包括AOI/飛針/ICT/FT/聯(lián)機(jī)測試等）。對單板功能測試儀的測試項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃，在測試功能儀能夠使用之前，系統(tǒng)的試生產(chǎn)到小批量，單板必須要有北研提供的自測軟件（可以通過串口打印測試結(jié)果）和簡易的測試工裝。單板設(shè)計(jì)方案中必須對單板的可生產(chǎn)性、生產(chǎn)效率等進(jìn)行描述，在軟硬件設(shè)計(jì)規(guī)范中提出對自測軟件的需求，軟硬件設(shè)計(jì)方案中必須對自測方案進(jìn)行詳細(xì)的描述（各種功能電路的測試放方案）和測試覆蓋率分析，自測軟件要盡量將故障定位到具體器件或者功能模塊，以便維修，自測軟件盡量不借助外部設(shè)備對單板進(jìn)行測試，自測軟件可以通過更換boot芯片進(jìn)行。業(yè)務(wù)單板可以在線調(diào)試光模塊指標(biāo)，要求調(diào)試接口通訊成功率在99.7%以上。具有相同功能的產(chǎn)品封裝結(jié)構(gòu)都采用通用的結(jié)構(gòu)平臺和技術(shù)平臺，盡量歸一化而不是多樣化。新產(chǎn)品盡量利用已有的平臺進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。所有單板必須能夠都做AOI、飛針測試，所有單板必須100％滿足在線測試ICT測試要求，滿足不了的考慮邊界掃描測試。做完ICT測試的單板的版本穩(wěn)定必須在1年以上，否則浪費(fèi)測試夾具?？缮a(chǎn)性需求—硬件設(shè)計(jì)階段單板指示燈的要求，要求每一路電源分支都要有指示燈，關(guān)鍵的功能模塊要給出指示燈，以便判斷本模塊的工作情況。盡量減少生產(chǎn)過程中需要調(diào)試的步驟，比如可調(diào)電位器盡量少用，盡量采用數(shù)字電位器，配備自動調(diào)試的軟件。后期需要插拔或安裝的器件不能被已經(jīng)安裝的擋住。維修過程中可能拆卸的器件周圍要留出方便烙鐵操作的空間。單板的各種接口需要考慮在批量生產(chǎn)時(shí)的便利，尤其是裝在子架上之后。單板上相同功能的接口器件，采用相同的封裝/器件，比如EPLD下載接口。光模塊的出纖部位要考慮尾纖的位置和種類，不能有高的器件，防止遮擋?？缮a(chǎn)性需求—硬件設(shè)計(jì)階段撥碼開關(guān)要有絲印說明，標(biāo)出各個(gè)開關(guān)的含義。光器件的安裝要給出絲印說明，注明與光器件尾纖標(biāo)簽一一對應(yīng)的絲印，便于生產(chǎn)進(jìn)行安裝。功能模塊與單板的安裝配合必須給出絲印一一對應(yīng)明確說明安裝方向，操作工不需要請教相關(guān)人士。維修和調(diào)試的測試點(diǎn)及絲印要放在單板的Top層。需要調(diào)試的單板，調(diào)測部分和相關(guān)測試點(diǎn)要放在PCB的Top層，并且在布局上不能和其他部分相互遮擋。PCB的Top層的器件要低于面板高度1mm以上，防止插板時(shí)與相鄰單板干涉。PCB上的條碼空間不能被遮擋，要保證能夠方便順利的掃描。PCB上各組電壓都要加測試點(diǎn)，并且電壓測試點(diǎn)附近要有地的測試點(diǎn)；關(guān)鍵的功能模塊、告警、通訊指示（如LOS、LOF）也要有測試點(diǎn)，并且在測試點(diǎn)附近要有絲印，經(jīng)常用的測試點(diǎn)的位置要方便測量，在單板硬件設(shè)計(jì)方案中要對測試點(diǎn)加以說明?？缮a(chǎn)性需求—軟件設(shè)計(jì)階段每個(gè)單板軟件只允許有一個(gè)名稱，軟件名稱必須區(qū)分小版本，從名稱可區(qū)分歸屬的硬件，名稱顯示芯片的位號，可區(qū)分啟用日期方便生產(chǎn)人員快捷識別，可區(qū)分軟件的性質(zhì)，如屬于APP軟件還是EPLD軟件。數(shù)量的控制。單板應(yīng)該減少單板邏輯、微代碼、單板程序等下載，如果必須下載的要合并成一個(gè)程序一次性下載完成。新版本軟件要向下兼容。支持批量下載單板軟件，需要有翻譯重要數(shù)據(jù)各位的軟件，并且支持批量修改重要數(shù)據(jù)，軟件下載后，應(yīng)由軟件對沒有寫重要數(shù)據(jù)的單板寫入能標(biāo)示該類型單板的通用默認(rèn)重要數(shù)據(jù)。要求單板軟件首次下載成功率達(dá)到99%以上，二次下載需要達(dá)到100%。軟件應(yīng)支持在運(yùn)行正式功能前，對硬件設(shè)備進(jìn)行自檢，對故障現(xiàn)象可通過指示燈閃爍，并且閃爍方式一致，說明自檢不成功。單板軟件、FPGA邏輯均應(yīng)該支持板內(nèi)備份和恢復(fù)。對和外購供應(yīng)商相關(guān)的重要數(shù)據(jù)位，可提供信息給供應(yīng)商代號，捆綁在來料光器件的重要數(shù)據(jù)中，單板只讀取應(yīng)用，減少人員寫入經(jīng)常變更易造成的失誤。工人不需要手工做進(jìn)制轉(zhuǎn)換，和單位轉(zhuǎn)換之類的工作，如10進(jìn)制到16進(jìn)制，dbm到mw之間的轉(zhuǎn)換等等，否則影響生產(chǎn)調(diào)試效率?？缮a(chǎn)性需求—工裝設(shè)計(jì)工裝要求設(shè)計(jì)簡單，但能批量處理單板的生產(chǎn)，測試上能全面覆蓋單板所有指標(biāo)，盡量使用環(huán)境與出廠的機(jī)箱環(huán)境不存在差別。工裝設(shè)計(jì)考慮安全性，考慮操作者的安全和單板光器件的安全。工裝應(yīng)該考慮反復(fù)插拔帶來的易損壞性?？紤]防摔功能。工裝要有外殼設(shè)計(jì)，不能夠是裸露的背板。應(yīng)該像是一個(gè)機(jī)箱一樣。工裝必須做為一個(gè)簡單而全面的測試儀器設(shè)計(jì)，引出數(shù)據(jù)和電源接口，以及功能故障診斷的指示燈，不能夠只是一塊背板。光器件要有適用的成型、剪腳、焊接工裝來保證質(zhì)量和效率（保證整個(gè)過程在2.5分鐘內(nèi)完成），尤其是P3、P4的PIN管和APD管。要有模塊調(diào)試的工裝，與實(shí)際單板環(huán)境差異不能夠太大。模塊實(shí)現(xiàn)自動定標(biāo)和校驗(yàn)。要有專用的光板定標(biāo)工裝?？缮a(chǎn)性需求—網(wǎng)管設(shè)計(jì)網(wǎng)管程序在多個(gè)Windows平臺上通用，并且安裝方法、操作方式要相同，程序在各平臺上運(yùn)行穩(wěn)定。網(wǎng)管程序提供安裝包，支持光盤及硬盤安裝，易于安裝和卸載，并提供安裝和卸載向?qū)?。網(wǎng)管補(bǔ)丁程序易于安裝和卸載，支持光盤及硬盤安裝，提供補(bǔ)丁安裝和卸載向?qū)?。生產(chǎn)應(yīng)用中常出現(xiàn)由于Agent版本和網(wǎng)管不匹配而引起的錯(cuò)誤，要求網(wǎng)管能自動識別當(dāng)前網(wǎng)元運(yùn)行的Agent是否為匹配版本，并給用戶作出提示。有部分網(wǎng)管上下發(fā)的命令失敗時(shí)，用戶不能取消命令，只能等待網(wǎng)管上報(bào)超時(shí)。在用戶誤操作時(shí)影響生產(chǎn)效率?？紤]所有網(wǎng)管下發(fā)的命令都能由用戶取消等待。網(wǎng)管系統(tǒng)人機(jī)接口（HMI）采用WIMP（窗口、圖標(biāo)、菜單、光標(biāo)）方式，支持鼠標(biāo)及鍵盤操作，界面和操作風(fēng)格符合Windows用戶使用習(xí)慣，操作方便，簡單易用。網(wǎng)管操作效率要高，支持單個(gè)和批量操作，提供智能化配置處理機(jī)制，對重復(fù)性的功能操作，支持一次下發(fā)命令，多個(gè)單板或網(wǎng)元生效。如連接關(guān)系的建立和刪除等，支持智能化條件判斷，批量建立和刪除。提供一定的網(wǎng)管自身故障診斷定位功能，根據(jù)自身的故障定位使用者可以進(jìn)行初步故障的排除。網(wǎng)管系統(tǒng)對每個(gè)功能操作窗口能夠提供在線幫助，可指導(dǎo)使用者操作使用該窗口各項(xiàng)功能，幫助信息詳盡而準(zhǔn)確。網(wǎng)管agent程序過多，需要根據(jù)設(shè)備單板硬件類型來使用不同的agent程序，可操作性性差，容易出現(xiàn)使用不當(dāng)情況，agent程序合一處理或者減少數(shù)量。要求單板提供所有性能的查詢，也提供部分性能的各種組合查詢，且部分性能的任意組合其操作所需時(shí)間不超過3分鐘，例如需要查詢某網(wǎng)元內(nèi)某些OTU單板的輸入、輸出功率選中端口的時(shí)間不能過長。可生產(chǎn)性需求—光模塊設(shè)計(jì)模塊PCB的設(shè)計(jì)必須兼容各個(gè)廠家的不同規(guī)格的光器件，必須預(yù)留足夠的空間。光器件的安裝相對位置要一致。必須考慮光器件的離散性，靈敏度指標(biāo)、出光等等都必須要能夠兼容各個(gè)廠家的LD和A