Προβολές: 0 Συγγραφέας: Jun Balangue Publish ώρα: 2024-07-08 Προέλευση: Ee φορές
Η πολυπλοκότητα του συγκροτήματος πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων (PCBA) αυξάνεται και έτσι είναι η ανάγκη για δοκιμή για να εξασφαλιστεί η ποιότητα, η αξιοπιστία και η λειτουργικότητα στο ηλεκτρονικό δάπεδο κατασκευής.
Καθώς συνεχίζουμε να προωθούμε τα όρια του τι είναι δυνατό με τα ηλεκτρονικά, η ζήτηση για αξιόπιστα και υψηλής απόδοσης ηλεκτρονικών συστημάτων συνεχίζει να αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, η πολυπλοκότητα του συγκροτήματος πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων (PCBA) αυξάνεται και έτσι είναι η ανάγκη δοκιμής για την εξασφάλιση της ποιότητας, της αξιοπιστίας και της λειτουργικότητας στο ηλεκτρονικό δάπεδο κατασκευής.
Καθώς η τεχνολογική πρόοδος κινείται προς τα εμπρός, υπήρξε μια σημαντική αλλαγή στην επιθυμία για συμπαγείς και περίπλοκες σχεδιασμένες συσκευές. Αυτό έχει προκαλέσει σημαντική εξέλιξη στο σχεδιασμό PCBA, που χαρακτηρίζεται από δύο βασικές εξελίξεις:
Η μικροσκοπική συσκευή, ανταποκρινόμενη στην αυξανόμενη ζήτηση για όλα τα μικρότερα και ταχύτερα. Ως αποτέλεσμα, οι σχεδιαστές αυξάνουν ενεργά τη λειτουργικότητα του PCBA, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό των εξαρτημάτων που απαιτούν πρόσβαση δοκιμής.
Υπάρχει μεγάλος όγκος PCBA και ενώ η αύξηση της πρόσβασης δοκιμής είναι αναπόφευκτη, αυτή η αύξηση του όγκου έχει δημιουργήσει ένα συμφόρηση σε συστήματα δοκιμής κυκλώματος (ΤΠΕ).
Η αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων σημαίνει την αξιοποίηση της τεχνολογίας που μπορεί να φιλοξενήσει περισσότερους κόμβους δοκιμών. Αυτό τελικά σημαίνει αύξηση της χωρητικότητας και επιτρέποντας την επεξεργασία μεγαλύτερων πλαισίων.
Μια σύντομη δοκιμή είναι μια τυπική δοκιμασία που δεν διεξάγεται κατά τη διάρκεια των ΤΠΕ. Αυτή η δοκιμή ελέγχει τα ανεπιθύμητα σορτς μεταξύ των εξαρτημάτων σε ένα PCBA. Η σύντομη δοκιμή βοηθά επίσης στην προστασία του σκάφους από ζημιές στην επακόλουθη φάση δοκιμών. Καθώς εξελίσσεται η τεχνολογία, ο επιπολασμός των κόμβων υψηλής έντασης αυξάνεται, οδηγείται από την αυξανόμενη ζήτηση για ποιότητα σήματος, χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και βελτιωμένη λειτουργικότητα.
Ωστόσο, η σύντομη διάρκεια δοκιμής για τον κόμβο υψηλής εμφάνισης είναι σημαντικά μεγαλύτερη. Κατά μέσο όρο, διαρκεί τρεις φορές για να δοκιμαστεί ένας κόμβος υψηλής έντασης σε σύγκριση με έναν κόμβο χαμηλής απεικόνισης. Αυτή η ασυμφωνία στις δοκιμές προκύπτει λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών των κόμβων υψηλής εμφάνισης, τα οποία απαιτούν μεγαλύτερο χρόνο σταθεροποίησης λόγω της ροής χαμηλού ρεύματος και πόσο μικρές ποσότητες θορύβου μπορούν να επηρεάσουν τις μετρήσεις. Επομένως, οι δοκιμαστές πρέπει να εφαρμόζουν το σήμα δοκιμής για παρατεταμένη περίοδο για να σταθεροποιήσουν την τάση ή το ρεύμα για να εξασφαλίσουν ακριβείς αναγνώσεις. Υπάρχει επίσης πολυπλοκότητα κατά τη διάρκεια της σύντομης απομόνωσης όταν εντοπίζεται ένα σύντομο σε έναν κόμβο υψηλής εντολής, η απομόνωση και η ταυτοποίηση των ειδικών βραχυκυκλωμένων κόμβων μπορεί να είναι μια πιο περίπλοκη διαδικασία. Αυτός ο εκτεταμένος χρόνος δοκιμών θα μπορούσε ενδεχομένως να εμποδίσει τη συνολική δοκιμαστική απόδοση της γραμμής κατασκευής, θέτοντας προκλήσεις στην αποτελεσματικότητα και την ταχύτητα παραγωγής.
Αντιμετωπίζοντας τις προκλήσεις που σχετίζονται με τη δοκιμή κόμβων υψηλής ποιότητας, η ενισχυμένη σύντομη δοκιμή περιλαμβάνει δύο φάσεις: μια φάση ανίχνευσης και μια φάση απομόνωσης. Σχεδιασμένα σχεδιασμένο για την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας της σύντομης ανίχνευσης για κόμβους υψηλής εμφάνισης, αυτός ο νέος αλγόριθμος δεν ισχύει για κόμβους ή κόμβους χαμηλής εμμονής με γνωστά σορτς.
Εικόνα 1: Οι κόμβοι υψηλής εντολής χωρίζονται σε ομάδες χρησιμοποιώντας το δυαδικό αναγνωριστικό και μετριούνται για αντίσταση για έλεγχο για σορτς.
Εξετάστε ένα σενάριο όπου ένα σκάφος περιέχει 100 κόμβους υψηλής εντολής. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε κόμβος θα έχει μήκος αναγνωριστικού 7-bit. Μέσω της εφαρμογής της ενισχυμένης σύντομης δοκιμής, η διαδικασία δοκιμής εξορθολογίστηκε σημαντικά, απαιτώντας μόνο επτά επαναλήψεις για την ολοκλήρωση της δοκιμής αντί των 100. Συνεπώς, αυτή η μείωση του αριθμού των επαναλήψεων ελαχιστοποιεί αποτελεσματικά τη συνολική διάρκεια της δοκιμής.
Κατά τη διάρκεια της φάσης απομόνωσης, εάν ανιχνευθεί ένα βραχυκύκλωμα, η ενισχυμένη μέθοδος σύντομης δοκιμής χρησιμοποιεί την τεχνική κατά το ήμισυ για να εντοπίσει τους συγκεκριμένους κόμβους όπου έχει συμβεί το απροσδόκητο σύντομο, αντικατοπτρίζοντας τον τυποποιημένο αλγόριθμο. Ωστόσο, μια βασική διάκριση έγκειται στην ακολουθία: οι βραχυπρόθεσμοι κόμβοι αναγνωρίζονται αρχικά από μία ομάδα και στη συνέχεια από την άλλη, βελτιστοποιώντας την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας αναγνώρισης.
Οι supercapacitors, που συχνά αναφέρονται ως supercaps, είναι ένας τύπος πυκνωτών που χαρακτηρίζονται από την υψηλή τους χωρητικότητα, που κυμαίνονται από 1 Farad έως 100 Farads. Οι πυκνωτές, γενικά, είναι ηλεκτροχημικές συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να αποθηκεύουν ενέργεια με τη μορφή ηλεκτροστατικής ενέργειας.
Η εξαιρετική χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας των supercapacitors τους καθιστά ιδιαίτερα πολύτιμη σε διάφορες εφαρμογές, όπως υποστηρίζοντας ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα (EVS/HEV) και υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα (PHEV). Χρησιμοποιούνται για λειτουργικότητα Stop-Start, ταχεία επιτάχυνση και αναγεννητική πέδηση.
Εκτός από τις εφαρμογές αυτοκινήτων τους, οι supercapacitors χρησιμεύουν ως δευτερεύουσα πηγή ενέργειας, παρέχοντας εφεδρική ισχύ επείγουσας ισχύος σε κρίσιμα συστήματα σε περίπτωση αποτυχίας ή κατά τη διάρκεια των διαδικασιών εκκίνησης. Επιπλέον, διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση σταθερών επιπέδων τάσης στο ηλεκτρικό σύστημα ενός οχήματος, ενισχύοντας έτσι την ποιότητα της ισχύος. Αυτή η σταθερότητα διασφαλίζει ότι τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα λαμβάνουν μια συνεπής και αξιόπιστη τροφοδοσία, συμβάλλοντας στη συνολική αξιοπιστία και απόδοση του συστήματος.
Επομένως, είναι απαραίτητο να χρεώνετε, να δοκιμάζετε και να εκκενώστε τους υπερκατασκευαστές με ακρίβεια.
Εικόνα 2: Σύνδεση δοκιμής supercap
Τα ρεύματα διαρροής και ύπνου διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην απόδοση διαφόρων συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των κινητών συσκευών, του ιατρικού εξοπλισμού και των μονάδων αυτοκινήτων. Αυτά τα ρεύματα είναι ιδιαίτερα σημαντικοί δείκτες της κατανάλωσης ενέργειας μιας συσκευής, παρέχοντας πληροφορίες για το πόσο καιρό η μπαταρία μπορεί να διατηρήσει τη λειτουργία πριν απαιτεί την επαναφόρτιση ή την αντικατάσταση.
Στις εφαρμογές αυτοκινήτων, οι μονάδες ελέγχου του κινητήρα (ECUs) αποτελούν παραδείγματα της σημασίας της διαχείρισης διαρροής και ρευμάτων ύπνου. Τα ECU επιβλέπουν τις κρίσιμες λειτουργίες μέσα στη λειτουργία ενός κινητήρα, όπως ο έλεγχος του κλίματος, η διαχείριση των αερόσακων και τα συστήματα κατά του κλειδώματος. Η αναποτελεσματική διαχείριση αυτών των ρευμάτων εντός των ECU μπορεί να οδηγήσει σε περιττή αποστράγγιση στην μπαταρία, οδηγώντας σε συντομευμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και πιθανές ηλεκτρικές δυσλειτουργίες.
Πέρα από τις ανησυχίες της απόδοσης, τα ρεύματα διαρροής αποτελούν επίσης σημαντικό κίνδυνο ασφάλειας. Οι δυσλειτουργίες που προκαλούνται από αυτά τα ρεύματα ενδέχεται να προκαλέσουν κρίσιμα κυκλώματα για την ασφάλεια στο ECU να συμπεριφέρονται απρόβλεπτα, ενδεχομένως να οδηγήσουν σε επικίνδυνες καταστάσεις. Για παράδειγμα, η δυσλειτουργία των συστημάτων ασφαλείας θα μπορούσε να οδηγήσει στην αποτυχία ανάπτυξης αερόσακων κατά τη διάρκεια σύγκρουσης. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους δυνητικούς κινδύνους, οι σχολαστικές μετρήσεις χαμηλού ρεύματος είναι επιτακτικές.
Η επίτευξη ολοκληρωμένων δοκιμών ενός PCBA υψηλής πυκνότητας απαιτεί να τοποθετηθούν σημεία δοκιμής σε κάθε ηλεκτρικό κόμβο σε όλο το κύκλωμα, επιτρέποντας στον δοκιμαστή εντός κυκλώματος να εκτελεί λεπτομερή συστατικά και δοκιμές σύνδεσης. Ωστόσο, τα σημεία δοκιμής φιλοξενίας σε όλους τους ηλεκτρικούς κόμβους μέσα σε ένα πυκνά συσκευασμένο PCBA είναι ανέφικτα. Αυτός ο περιορισμός στην κατανομή του σημείου δοκιμής οδηγεί σε μείωση της κάλυψης δοκιμής για PCBA υψηλής πυκνότητας.
Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί με την εισαγωγή αυτοματοποιημένου σχηματισμού συμπλέγματος και δημιουργίας δοκιμών για αυτές τις συστάδες. Μια αυτοματοποιημένη λειτουργία υπολογίζει την ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση του παθητικού αναλογικού συμπλέγματος και το συγκρίνει με τα αποτελέσματα μέτρησης. Στη συνέχεια, δημιουργώντας ένα ολοκληρωμένο σχέδιο δοκιμών προσαρμοσμένο για τη μέτρηση των συστατικών συμπλέγματος σε πυκνά συσκευασμένα PCBAs. Αυτό μειώνει σημαντικά την προσπάθεια μηχανικής που απαιτείται για την ταυτοποίηση των συστάδων με το χέρι και τη δημιουργία δοκιμών.
Εικόνα 3: Τύποι συσκευών και ποιες συσκευές γίνονται αποδεκτές για δοκιμή συμπλέγματος.
Ο ενισχυμένος αλγόριθμος δοκιμής συμπλέγματος εισάγεται στον δοκιμαστή υψηλής πυκνότητας εντός κυκλώματος και παρουσιάζει μια αυτοματοποιημένη λύση για τη δημιουργία αξιόπιστων συστάδων παθητικών συσκευών και δημιουργίας σχεδίων δοκιμών. Η αξιοποίηση της ισχύος ενός αλγορίθμου από τη βιβλιοθήκη Advanced Cluster (ACL) εξασφαλίζει αποτελεσματικό σχηματισμό συμπλέγματος. Τα επόμενα στάδια περιλαμβάνουν αυστηρή επικύρωση απαίτησης υλικού, συμβάλλοντας στον εντοπισμό αξιόπιστων συστάδων για σκοπούς δοκιμής. Με τον εξορθολογισμό της διαδικασίας, ακόμη και οι μηχανικοί δοκιμών αρχάριων μπορούν να εκτελέσουν αποτελεσματικά τις δοκιμές. Αυτή η πρόοδος έχει τη δυνατότητα των πελατών να απολαμβάνουν βελτιωμένη ακρίβεια δοκιμών, ταχύτερη εκτέλεση δοκιμών και βελτιωμένη αξιοπιστία στις διαδικασίες παραγωγής τους, που διευκολύνεται από τον αυτοματοποιημένο αλγόριθμο δοκιμής συμπλέγματος.
Για να αντιμετωπιστούν οι σημερινές προκλήσεις δοκιμών PCBA, είναι απαραίτητο να μειωθεί ο αριθμός των επαναλήψεων, μειώνοντας κατά συνέπεια τη διάρκεια δοκιμής που απαιτείται για τα PCBA υψηλής πυκνότητας. Με την ενεργοποίηση ταχύτερων χρόνων δοκιμής και την επανεξέταση της κάλυψης των δοκιμών, οι κατασκευαστές θα μπορούν να ξεπεράσουν τις πολυπλοκότητες.
Πηγή από: EE Times
