Näkymät: 0 Kirjailija: Jun Balangue Julkaisuaika: 2024-07-08 Alkuperä: Ee Times
Painetun piirilevyn kokoonpanon (PCBA) monimutkaisuus kasvaa, samoin testata tarve varmistaa laatu, luotettavuus ja toiminnallisuus elektronisessa valmistuskerroksessa.
Kun jatkamme elektroniikan rajojen työntämistä, luotettavien ja korkean suorituskyvyn elektronisten järjestelmien kysyntä kasvaa edelleen. Seurauksena on, että painetun piirilevyn kokoonpanon (PCBA) monimutkaisuus kasvaa, ja samoin on testauksen tarve varmistaakseen laadun, luotettavuuden ja toiminnallisuuden elektronisessa valmistuskerroksessa.
Teknologisen kehityksen siirtyessä eteenpäin on tapahtunut merkittävä muutos kompakteihin ja monimutkaisesti suunniteltuihin laitteisiin. Tämä on herättänyt merkittävää kehitystä PCBA -suunnittelussa, jolle on ominaista kaksi keskeistä kehitystä:
Laitteen miniatyrisointi vastauksena kaikkeen pienemmälle ja nopeammalle kysyntään. Seurauksena on, että suunnittelijat lisäävät aktiivisesti PCBA: n toiminnallisuutta, lisäämällä siten testin käyttöä vaativien komponenttien lukumäärää.
PCBA: ta on suuri määrä, ja vaikka testin saatavuuden lisääntyminen on väistämätöntä, tämä tilavuuden kasvu on luonut pullonkaulan piirin sisäisissä testijärjestelmissä (ICT).
Näiden haasteiden ratkaiseminen tarkoittaa tekniikan hyödyntämistä, joka mahtuu enemmän testisolmuihin. Tämä tarkoittaa viime kädessä kapasiteetin lisäämistä ja suurempien paneelien käsittelyä.
Lyhyt testi on tavanomainen ICT: n aikana suoritettu standardi voimallinen testi. Tämä testi tarkistaa ei -toivotut shortsit PCBA: n komponenttien välillä. Lyhyt testi auttaa myös suojaamaan levyä vaurioilta seuraavissa virtalähteissä. Teknologian kehittyessä korkean impedanssisolmujen esiintyvyys on lisääntynyt, mikä johtuu kasvavasta signaalin laadun kysynnästä, alhaisemmasta tehonkulutuksesta ja parannetusta toiminnallisuudesta.
Korkean impedanssisolmun lyhyt testin kesto on kuitenkin huomattavasti pidempi. Keskimäärin korkean impedanssisolmun testaaminen on kolme kertaa niin kauan verrattuna matalan impedanssisolmun verrattuna. Tämä testien ero syntyy korkean impedanssisolmujen ainutlaatuisista ominaisuuksista, jotka vaativat pidemmän stabilointiajan alhaisen virran virtauksen vuoksi ja kuinka pienet melun määrät voivat vaikuttaa mittauksiin. Siksi testaajien on käytettävä tesisignaalia pitkään jännitteen tai virran vakauttamiseksi tarkkojen lukemien varmistamiseksi. Lyhyen eristyksen aikana on myös monimutkaisuutta, kun lyhyet havaitaan korkean impedanssisolmussa, eristämällä ja tunnistamalla tietyt orahat voivat olla monimutkaisempi prosessi. Tämä pidennetty testausaika voi mahdollisesti estää valmistuslinjan kokonaistestien läpäisemistä aiheuttaen haasteita tehokkuudelle ja tuotannon nopeudelle.
Korkean impedanssisolmujen testaamiseen liittyvät haasteet, parannettu lyhyt testi käsittää kahdesta vaiheesta: havaitsemisvaihe ja eristysvaihe. Tätä uutta algoritmia ei ole erityisesti suunniteltu parantamaan lyhyen impedanssisolmujen havaitsemisen tehokkuutta.
Kuva 1: Korkeamerkkien solmut jaotellaan ryhmiin käyttämällä binaarista tunnusta ja mitataan vastustuskykyä shortsien tarkistamiseksi.
Harkitse skenaariota, jossa lauta sisältää 100 korkean impedanssisolmua. Tässä tapauksessa jokaisella solmulla on 7-bittinen tunnistepituus. Parannetun lyhyen testin toteuttamisen avulla testausprosessi oli merkittävästi virtaviivainen, mikä vaatii vain seitsemän iteraatiota testin suorittamiseksi 100: n sijasta. Tämän seurauksena tämä iteraatioiden lukumäärän väheneminen minimoi tehokkaasti testin kokonaiskesto.
Eristämisvaiheen aikana, jos oikosulku havaitaan, parannettu lyhyt testimenetelmä käyttää puolivälissä olevaa tekniikkaa määrittääksesi erityiset solmut, joissa on tapahtunut odottamaton lyhyt, heijastaen vakioalgoritmia. Avainerottelu on kuitenkin sekvenssissä: oikosulkut tunnistetaan alun perin yhdestä ryhmästä ja myöhemmin toisesta, optimoimalla tunnistusprosessin tehokkuutta.
Superkondensaattorit, joita usein kutsutaan superkappaleiksi, ovat eräänlainen kondensaattorit, joille on ominaista niiden korkea kapasitanssi, joka vaihtelee 1 Faradista 100 faradiin. Kondensaattorit ovat yleensä sähkökemiallisia laitteita, jotka on suunniteltu säilyttämään energiaa sähköstaattisen energian muodossa.
Superkondensaattorien poikkeuksellinen energian varastointikyky tekee niistä erityisen arvokkaita useissa sovelluksissa, kuten tukevat sähkö- ja hybridiajoneuvoja (EVS/HEV) ja plug-in-hybridi-sähköajoneuvoja (PHEV). Niitä käytetään stop-start-toiminnallisuuteen, nopeaan kiihtyvyyteen ja regeneratiiviseen jarrutustoimintaan.
Autoteollisuussovellustensa lisäksi superkondensaattorit toimivat toissijaisena virtalähteenä, tarjoamalla hätätilanteita kriittisille järjestelmille vian tai käynnistysmenettelyjen aikana. Lisäksi niillä on ratkaiseva rooli vakaan jännitteen ylläpitämisessä ajoneuvon sähköjärjestelmässä, mikä parantaa tehonlaatua. Tämä vakaus varmistaa, että herkät elektroniset komponentit saavat yhdenmukaisen ja luotettavan virtalähteen, mikä edistää järjestelmän yleistä luotettavuutta ja suorituskykyä.
Siksi on välttämätöntä ladata, testata ja purkaa superkondensaattoreita tarkasti.
Kuva 2: Supercap -testiyhteys
Vuoto- ja nukkumisvirroilla on ratkaiseva rooli eri laitteiden, mukaan lukien mobiililaitteet, lääketieteelliset laitteet ja autojen yksiköt. Nämä virrat ovat erityisen merkittäviä indikaattoreita laitteen energiankulutuksesta, mikä tarjoaa käsityksen siitä, kuinka kauan akku voi ylläpitää toimintaa ennen lataamista tai vaihtoa.
Autoteollisuussovelluksissa moottorin ohjausyksiköt (ECU) kuvaa vuotojen ja nukkumisvirtojen hallinnan merkitystä. ECU: t valvovat moottorin toiminnan kriittisiä toimintoja, kuten ilmastonhallinta, turvatyynyn hallinta ja lukituksen vastaiset jarrujärjestelmät. Näiden virtojen tehoton käsittely ECU: ssa voi johtaa akun tarpeettomaan tyhjentämiseen, mikä johtaa lyhentyneeseen akun kestoan ja potentiaalisiin sähköhäiriöihin.
Tehokkuusongelmien lisäksi vuotovirrat aiheuttavat myös merkittävän turvallisuusriskin. Näiden virtojen aiheuttamat toimintahäiriöt voivat aiheuttaa ECU: n turvallisuuskriittisiä piirejä käyttäytymään ennakoimattomasti, mikä mahdollisesti johtaa vaarallisiin tilanteisiin. Esimerkiksi turvallisuusjärjestelmien toimintahäiriöt voivat johtaa turvatyynyjen käytön epäonnistumiseen törmäyksen aikana. Näiden mahdollisten riskien huomioon ottaen huolelliset matalan virran mittaukset ovat välttämättömiä.
Korkean tiheyden PCBA: n kattavan testauksen saavuttaminen edellyttää, että testipisteet sijoitetaan jokaiseen sähkösolmuun koko piirissä, jolloin piirin sisäinen testaaja voi suorittaa perusteelliset komponentit ja liitäntätestit. Koepisteiden mukauttaminen kaikissa sähkösolmuissa tiheästi pakatun PCBA: n sisällä on kuitenkin epäkäytännöllistä. Tämä testipisteen allokoinnin rajoitus johtaa testien kattavuuden vähentymiseen korkean tiheyden PCBA: n suhteen.
Tätä voidaan käsitellä ottamalla käyttöön automatisoitu klusterin muodostuminen ja testin luominen näille klustereille. Automaattinen ominaisuus laskee passiivisen analogisen klusterin vastaavan impedanssin ja vertaa sitä mittaustuloksiin. Myöhemmin luodaan kattava testisuunnitelma, joka on räätälöity klusterikomponenttien mittaamiseen tiheästi pakattuihin PCBA: iin. Tämä vähentää merkittävästi klustereiden tunnistamiseksi ja testien tuottamiseksi tarvittavaa tekniikkapyrkimystä.
Kuva 3: Laitteiden tyypit ja mitkä laitteet hyväksytään klusterikokeeseen.
Parannettu klusterin testialgoritmi otetaan käyttöön korkean tiheyden sisäisessä testerissä ja esittelee automatisoidun ratkaisun luotettavien passiivisten laitteiden klusterien luomiseksi ja testisuunnitelmien luomiseen. Algoritmin tehon hyödyntäminen edistyneestä klusterikirjastosta (ACL) varmistaa tehokkaan klusterin muodostumisen. Myöhemmät vaiheet sisältävät tiukat laitteistovaatimukset validoinnin, joka edistää luotettavien klusterien tunnistamista testaustarkoituksiin. Prosessin virtaviivaistamalla jopa aloittelijoiden testisuunnittelijat voivat suorittaa tehokkaasti testit. Tämä kehitys antaa asiakkaille mahdollisuuden nauttia parannetusta testaustarkkuudesta, nopeammasta testien suorittamisesta ja parannetusta luotettavuudesta tuotantoprosesseissaan, joita kaikki helpottavat automatisoidun klusterin testialgoritmi.
Nykypäivän PCBA-testihaasteiden ratkaisemiseksi on välttämätöntä vähentää iteraatioiden lukumäärää vähentäen siten korkean tiheyden PCBA: iin tarvittavaa testauskestoa. Mahdollistaa nopeammat testiajat ja uudelleenkuvantamalla testien kattavuuden valmistajat pystyvät voittamaan monimutkaisuuden.
Lähde: EE Times
