白盒测试分成两部分：测试用例设计（由测试工程师完成）与测试实施（由测试实验员完成），太多的机构里，招聘的是测试工程师的岗位，干的是实验员的活儿，两边都不满意。

      测试用例设计主要针对问题来进行测试，测试用例设计的步骤如下：

1、找到应测点

     拿到被测物，从接口分析（机械接口、电气接口、信息接口、环境接口），列出明细，这就是应测点。

      机械接口：与被测物有力学作用的地方；

      电气接口：与被测有电压电流交互的接口，含无线方式交互；

     信息接口：与被测物有数据交换的地方，主要研究其接口协议，包括数据速率、校验方式、数据格式位数、数据含义、握手方式等。另含两个特殊的信息接口，一个是显示屏，将机器的信息传递给人；二是键盘，将人的命令信息输入给机器。

      环境接口：包括两个，分别是气候环境（温湿度大气压强紫外线冲击振动灰尘淋雨等近20项）和电磁环境（常见的11项）

      特殊说明：有一种情况可能会发生，就是一个接口节点上，可能会同时具有多个接口，如CAN接口，既有电压电流的电气接口，也有数据协议的

2、确定应测项

      针对每个具体的测试点，确定测试项目。就好像相亲一下，第一步确定跟谁相亲，第二步确定相什么，是经济状况、家庭关系、身体健康、性格特点等等。确定测试项目的方法比较技术，内容也多，大约有十个方面：

（1）标准符合性测试

      顾名思义，找到参考测试标准借鉴之。注意事项是：可以借鉴与被测产品相同应用工况的其他类型产品的测试标准，不可借鉴与被测产品同类但应用工况不同的同类产品标准。如建筑工地用对讲机测试，可以借鉴工地专用灯具的测试标准，不宜借鉴商超室内对讲机的测试标准。

（2）用户模拟测试

      标准符合性测试的要求是60分要求，不达到是不及格，就不能推向市场，是底线思维。但实际现场的应力要比这高，甚至高很多，因此，要结合现场的条件确定测试项目和测试应力大小。这就是用户模拟测试。比如220V+/-10%，这是标准符合性测试的要求，但实际现场可能是网电源波动超过了+/-20%，虽不合理，但是用户的实际，你不满足我就不买你产品。

（3）基于失效机理的应力测试

      这一条是专门戳人心窝子的一种方法，你怕什么就搞你什么。这个测试方法的核心技术点不在于怎么搞，而在于搞什么，打靶打准不要紧，靶子在哪里更关键。这个要研究可靠性物理，研究失效机理。

（4）应力变化率测试

      这是一种比较特殊的应力。就好象人一样，一直呆在16度的房间里不会感冒，一直呆在30度的房间里也不会感冒，但房间里16和30度来回跳变，一会就喷嚏了。这种变化率是一种单独的且特殊的应力，与单独的max、单独的min值测试，都不是同一回事。这种应力常见的是：△T/△t、△U/△t、△I/△t、△Load/△t、△F/△t。分别是温度冲击、电压冲击、电流冲击、负载突变、力学突变。

（5）极限组合应力测试

      现场应力与实验室测试有个很大的不同，现场应力一般同时面临多个综合应力的综合。又让驴子快跑还不给它喝水吃草，看它扛的住不。

（6）时序测试

      时序指的是每件事、每个参数、每个波形单独来看都是没问题的，但加入了时间的因素，问题就来了。我刚把一块肉塞嘴里，你就问问题而且逼着我马上给答案，是不是有点不人道。我吃肉没错，你问问题也没错，我没塞嘴里前你问，或者等我咽下去了你再问，是不是更好。类似的工况有：Vcc和reset、in管脚电平和Vcc电平、MOS管的Vc电压和Vg电压的先后……

（7）全覆盖测试（尤其是软件接口）

      从基本逻辑来说，bug就是隐藏在电子产品中的一个个小颗粒，如果我们遍历测试，把每个犄角旮旯都找遍了，从理论上来说，这个bug是不是必然可以找到。所以全覆盖测试就是测试的终极追求。

      如何做到全覆盖，有个基础方法就是活动分解。上面第一节的找应测点过程，就是一个活动分解方法的运用。将一个复杂综合性问题，分解成若干个小细节的模块，逐个分析拆解。从研究结果转变到研究过程，从研究整体转变到研究每个组成部分。

（8）一致性测试

      有些隐患是带有概率性的，一个是噪声，一个是器件参数的离散性和批次制造一致性，会带来两类概率性问题，批次产品中的个别台次故障，单台产品长期运行的偶发故障。测试有个本质问题就是基于样机抽样，任何一家公司不太可能会做到全抽样测试，这样的话，小概率问题机型抽不到，怎么测都是好的，可批量一上来，概率性问题就出来了，怎么测？

      两个途径组合使用：一是工程计算，二是一定批量的抽样，抽样测试后做统计计算，计算均值和标准差，然后计算超差的概率。

      这个测试方法里，最核心的不是测试，而是测试后的数据分析。

（9）波形诊断测试

      正如人体心脏的任何问题都会表现在心电图上一样，电路里的任何问题，分布参数问题，温漂问题、布线问题、参数选型问题、上升沿过程的浪涌超调问题等等，都会在波形上显现出来，通过实测波形，发现其中的隐患，尤其是分布参数和器件内部特性变化带来的影响，凭借工程计算原理设计是不太可能发现的了的，只有波形才可以。测试方法简单，测试信息丰富。

      此方法还有一个好处，可以结合一致性测试一起使用，多次测一个波形，做统计分析，甚至可以得出噪声导致的偶发信号异常的概率。

（10）单一故障模拟测试（SFC）

       这个测试项目比较特殊。

      任何的有形物体，不可能不会坏，不能说好的时候你好我好大家好，可某个器件一旦坏了就整机摧枯拉朽吧。从设计上，应该保证单一故障发生的时候，系统功能仍能保持基本安全，如果还能保持基本工作那就更好了。

      这个测试项目就是人为制造特定关键器件，看系统性能的反应是什么，能否满足安全的要求，或者是客户满意的要求。

3、制定测试用例

     依据以上的应测点和应测项，可以列出一系列的测试项目清单，结合标准、实际工况、失效机理，确定每个测试项目的测试用例内容，至少包括：测试系统搭建图、测试应力、测试仪器、测试判据、测试注意事项。

4、测试项目分级

      如上这么多的测试项目，可能会耗费太多的精力，组织里没这么多资源怎么办？

     可以将测试项目做一个分级，按照风险程度由高到低分成五个级别：

    （1）安全性能

    （2）基本功能

    （3）单一故障

    （4）用户感知

    （5）其它。

     资源紧张的时候，优先资源分配给靠前的测试项目。

5、测试实施

6、测试结果与数据分析

7、整改落实

来源：航科电子可靠性

关键词： PCBA 白盒测试