4. 硬件测试方案：电源、信号、时序与接口

量产测试里，硬件测试方案是真正见真章的地方。很多研发阶段跑得好好的板子，一到产线就出问题，说白了就是测试方案没覆盖到量产场景。我个人习惯把硬件测试分成四大块：电源、信号、时序、接口。这四块搞定了，板子基本就稳了。

4.1 电源测试：电压、电流、纹波

电源是板子的心脏。心脏跳得不好，其他器官全得跟着遭殃。量产电源测试我一般盯三个指标：电压精度、电流消耗、纹波噪声。

4.1.1 电压测试

量产测电压，不是拿万用表点一下就完事。你得考虑负载变化时的电压跌落。我记得有一次项目，空载时1.2V很稳，一加载就掉到1.08V，芯片直接复位。后来发现是PCB走线太细，IR drop严重。

4.1.2 电流测试

电流测试主要抓两个东西：静态电流和动态峰值电流。静态电流超标，说明板子有漏电或器件没进休眠。动态峰值电流超标，电源芯片可能扛不住。

我曾经遇到一个案子，量产时10%的板子在上电瞬间烧保险丝。查了半天，发现是某个电容的ESR批次偏小，导致浪涌电流过大。后来在测试方案里加了个缓启动检测，问题就解决了。

4.1.3 纹波测试

纹波这东西，研发阶段看的是漂亮波形，量产阶段看的是上限值。我一般要求纹波峰峰值不超过标称电压的1%。对于1.2V的核心电压，纹波不能超过12mV。

4.2 信号完整性测试

信号完整性，说白了就是看信号从A点到B点有没有变形。量产阶段我们没时间做全链路仿真，但有几个关键项必须测。

4.2.1 阻抗测试

高速信号对阻抗很敏感。USB 2.0要求90Ω差分阻抗，HDMI要求100Ω差分阻抗。量产时用TDR（时域反射计）抽检，每批次至少抽5片。

4.2.2 眼图测试

眼图是信号质量的直观体现。量产测试时，我会设定一个最小眼高和眼宽的门限。比如USB 2.0高速模式，眼高不低于400mV，眼宽不低于0.7UI。

4.3 时序测试

时序测试是量产中最容易被忽视的环节。很多工程师觉得研发阶段时序仿真过了就行，但PCB制造误差、温度变化都会影响实际时序。

4.3.1 建立时间与保持时间

量产时序测试的核心是检查建立时间和保持时间是否满足芯片datasheet的要求。我一般用示波器测量时钟与数据信号之间的相对延迟。

4.4 接口测试：USB、HDMI、Ethernet

接口测试是量产的最后一道关。接口不通，前面测得再好也没用。

4.4.1 USB接口测试

USB测试分电气测试和协议测试。量产时电气测试用示波器看D+和D-的差分信号，协议测试用USB分析仪验证枚举过程。

• 电气测试： 差分电压幅度、信号上升/下降时间、交叉点电压
• 协议测试： 设备枚举、端点配置、数据吞吐量
• 量产判据： 枚举成功率100%，数据吞吐量不低于标称值的90%

4.4.2 HDMI接口测试

HDMI测试比较麻烦，因为涉及视频信号和音频信号。量产时我主要测TMDS信号质量和EDID读取。

4.4.3 Ethernet接口测试

Ethernet测试包括PHY芯片的电气特性和网络连通性。量产时用网络分析仪测回波损耗和插入损耗，再用Ping包测试验证吞吐量。