Synspunkter: 0 Forfatter: Jun Balangue Publicering Tid: 2024-07-08 Oprindelse: Ee tider
Kompleksiteten af den trykte kredsløbsstyringssamling (PCBA) vokser, og det samme er behovet for test for at sikre kvalitet, pålidelighed og funktionalitet på det elektroniske produktionsgulv.
Når vi fortsætter med at skubbe grænserne for, hvad der er muligt med elektronik, fortsætter efterspørgslen efter pålidelige og højtydende elektroniske systemer med at vokse. Som et resultat vokser kompleksiteten af trykt kredsløbsstyresenhed (PCBA), og det samme er behovet for test for at sikre kvalitet, pålidelighed og funktionalitet på det elektroniske fremstillingsgulv.
Efterhånden som teknologiske fremskridt bevæger sig fremad, har der været en betydelig ændring i ønsket om kompakte og intrikat designede enheder. Dette har givet anledning til betydelig udvikling i PCBA -design, kendetegnet ved to centrale udviklinger:
Enhedsminiaturisering som svar på den voksende efterspørgsel efter alt mindre og hurtigere. Som et resultat øger designere aktivt funktionaliteten af PCBA og øger derved antallet af komponenter, der kræver testadgang.
Der er et stort volumen PCBA, og selvom stigningen i testadgang er uundgåelig, har denne volumenvækst skabt en flaskehals i in-circuit test (IKT) systemer.
At tackle disse udfordringer betyder at udnytte teknologi, der kan rumme flere testknudepunkter. Dette betyder i sidste ende at øge kapaciteten og muliggøre behandling af større paneler.
En kort test er en standard, der ikke er strømmet test udført under IKT. Denne test kontrollerer for uønskede shorts mellem komponenter på en PCBA. Den korte test hjælper også med at beskytte brættet mod skader i den efterfølgende drevne testfase. Efterhånden som teknologien udvikler sig, er forekomsten af knudepunkter med høj impedans steget, drevet af den voksende efterspørgsel efter signalkvalitet, lavere strømforbrug og forbedret funktionalitet.
Imidlertid er kort testvarighed for den højimpedansnode især længere. I gennemsnit tager det tre gange så lang tid at teste en højimpedansnode sammenlignet med en node med lav impedans. Denne uoverensstemmelse ved testning opstår på grund af de unikke egenskaber ved højimpedansknudepunkter, som kræver længere stabiliseringstid på grund af den lave strømstrøm, og hvor små mængder støj kan påvirke målinger. Derfor skal testere anvende testsignalet i en længere periode for at stabilisere spændingen eller strømmen for at sikre nøjagtige aflæsninger. Der er også kompleksitet under kort isolering, når der registreres en kort på en højimpedansknudepunkt, kan isolering og identificering af de specifikke kortsluttede noder være en mere kompleks proces. Denne udvidede testtid kan potentielt hindre den samlede testgennemstrømning af fremstillingslinjen, hvilket udgør udfordringer til effektivitet og produktionshastighed.
Den forbedrede korte test er ved at tackle de udfordringer, der er forbundet med testning af højimpedansknudepunkter, og består af to faser: en detektionsfase og en isoleringsfase. Specielt designet til at forbedre effektiviteten af kort påvisning af knudepunkter med høj impedans, er denne nye algoritme ikke anvendelig for noder med lav impedans eller knudepunkter med kendte shorts.
Figur 1: Højimpedansknudepunkter opdeles i grupper ved hjælp af det binære ID og måles til modstand for at kontrollere for shorts.
Overvej et scenarie, hvor et bord indeholder 100 højimpedansknudepunkter. I dette tilfælde har hver knude en 7-bit identifikatorlængde. Gennem implementeringen af den forbedrede korte test blev testprocessen signifikant strømlinet, hvilket krævede kun syv iterationer for at gennemføre testen i stedet for 100. Derfor minimerer denne reduktion i antallet af iterationer effektivt den samlede testvarighed.
I isoleringsfasen, hvis der påvises en kortslutning, anvender den forbedrede korte testmetode halveringsteknikken til at præcisere de specifikke knudepunkter, hvor den uventede korte har fundet sted, hvilket spejler standardalgoritmen. Imidlertid ligger en vigtig sondring i sekvensen: de kortsluttede knudepunkter identificeres oprindeligt fra den ene gruppe og derefter fra den anden, der optimerer effektiviteten af identifikationsprocessen.
Superkapacitorer, ofte benævnt superkapsler, er en type kondensatorer, der er kendetegnet ved deres høje kapacitet, lige fra 1 Farad til 100 farads. Kondensatorer er generelt elektrokemiske enheder designet til at opbevare energi i form af elektrostatisk energi.
Superkapacitors ekstraordinære energilagringskapacitet gør dem særlig værdifulde i en række applikationer, såsom at understøtte elektriske og hybridkøretøjer (EVS/HEVS) og plug-in hybrid elektriske køretøjer (PHEV'er). De bruges til stop-start-funktionalitet, hurtig acceleration og regenerative bremseoperationer.
Ud over deres bilapplikationer fungerer superkapacitorer som en sekundær strømkilde, hvilket giver nødsituationskopiering til kritiske systemer i tilfælde af fiasko eller under opstartprocedurer. Desuden spiller de en afgørende rolle i at opretholde stabile spændingsniveauer inden for et køretøjs elektriske system og derved forbedre strømkvaliteten. Denne stabilitet sikrer, at følsomme elektroniske komponenter får en konsekvent og pålidelig strømforsyning, hvilket bidrager til den samlede systemsikkerhed og ydeevne.
Det er derfor vigtigt at oplade, teste og decharge superkapacitorer med præcision.
Figur 2: Supercap -testforbindelse
Lækage- og søvnstrømmene spiller en afgørende rolle i ydelsen af forskellige enheder, herunder mobile enheder, medicinsk udstyr og bilenheder. Disse strømme er især betydningsfulde indikatorer for en enheds energiforbrug, hvilket giver indsigt i, hvor længe batteriet kan opretholde drift, før de kræver genopladning eller udskiftning.
I bilapplikationer eksemplificerer motorkontrolenheder (ECUS) vigtigheden af at håndtere lækage- og søvnstrømme. ECUS fører tilsyn med kritiske funktioner inden for en motors operation, såsom klimakontrol, airbag-styring og anti-lock-bremsesystemer. Ineffektiv håndtering af disse strømme inden for ECU'er kan resultere i en unødvendig dræning på batteriet, hvilket fører til forkortet batterilevetid og potentielle elektriske funktionsfejl.
Ud over effektivitetsproblemer udgør lækagestrømme også en betydelig sikkerhedsrisiko. Fejl induceret af disse strømme kan forårsage sikkerhedskritiske kredsløb inden for ECU'er til at opføre sig uforudsigeligt, hvilket potentielt resulterer i farlige situationer. F.eks. Kan funktionsfejl i sikkerhedssystemer føre til manglende indsættelse af airbags under en kollision. I betragtning af disse potentielle risici er omhyggelige målinger med lav strømning afgørende.
At opnå omfattende test af en PCBA med høj densitet kræver, at testpunkter placeres på enhver elektrisk knude i hele kredsløbet, hvilket gør det muligt for testeren i kredsløb at udføre grundige komponent- og forbindelsestest. Det er upraktisk at imødekomme testpunkter på alle elektriske knudepunkter inden for en tætpakket PCBA. Denne begrænsning i testpunktfordeling fører til et fald i testdækning for en PCBA med høj densitet.
Dette kan adresseres ved at introducere automatiseret klyngedannelse og testgenerering til disse klynger. En automatiseret funktion beregner den ækvivalente impedans af den passive analoge klynge og sammenligner den med måleresultater. Derefter opretter en omfattende testplan, der er skræddersyet til måling af klyngekomponenter på tætpakkede PCBA'er. Dette reducerer den tekniske indsats markant for manuelt at identificere klynger og generere test.
Figur 3: Typer af enheder, og hvilke enheder, der accepteres til klyngetest.
Den forbedrede klyngestestalgoritme introduceres i tester med høj densitet og præsenterer en automatiseret løsning til at skabe pålidelige passive enhedsklynger og generere testplaner. Udnyttelse af kraften i en algoritme fra Advanced Cluster Library (ACL) sikrer effektiv klyngedannelse. Efterfølgende faser involverer strenge hardwarekravvalidering, hvilket bidrager til at identificere pålidelige klynger til testformål. Ved at strømline processen kan selv nybegynder testingeniører effektivt udføre test. Denne fremskridt har potentialet for kunderne til at nyde forbedret testpræcision, hurtigere testudførelse og forbedret pålidelighed i deres produktionsprocesser, alt sammen lettet af den automatiserede klyngetestalgoritme.
For at tackle dagens PCBA-testudfordringer er det vigtigt at reducere antallet af iterationer, hvilket følgelig reducerer den testvarighed, der kræves for PCBA'er med høj densitet. Ved at muliggøre hurtigere testtider og reimaginering af testdækning vil producenterne være i stand til at overvinde kompleksiteten.
Kilde fra: EE Times
