צפיות: 0 מחבר: יוני בלנגו זמן פרסום: 2024-07-08 מקור: זמני EE
המורכבות של מכלול לוח המעגלים המודפס (PCBA) צומחת וכך גם הצורך בבדיקה כדי להבטיח איכות, אמינות ופונקציונליות ברצפת הייצור האלקטרונית.
כאשר אנו ממשיכים לדחוף את גבולות האפשר עם האלקטרוניקה, הביקוש למערכות אלקטרוניות אמינות וביצוע גבוה ממשיך לצמוח. כתוצאה מכך, המורכבות של מכלול לוח המעגלים המודפס (PCBA) צומחת וכך גם הצורך בבדיקה כדי להבטיח איכות, אמינות ופונקציונליות ברצפת הייצור האלקטרונית.
ככל שההתקדמות הטכנולוגית מתקדמת, חל שינוי משמעותי ברצון למכשירים קומפקטיים ומעוצבים באופן מורכב. זה עורר התפתחות משמעותית בעיצוב PCBA, המאופיין בשתי התפתחויות עיקריות:
מיניאטוריזציה של מכשירים, בתגובה לביקוש ההולך וגובר לכל דבר קטן ומהיר יותר. כתוצאה מכך, מעצבים מגדילים באופן פעיל את הפונקציונליות של ה- PCBA, ובכך מגדילים את מספר הרכיבים הדורשים גישה לבדיקה.
יש נפח גבוה של PCBA, ובעוד שהגידול בגישה לבדיקה בלתי נמנע, גידול נפח זה יצר צוואר בקבוק במערכות בדיקת מעגל (ICT).
התייחסות לאתגרים אלה פירושה מינוף טכנולוגיה שיכולה להכיל צמתים נוספים. פירושו בסופו של דבר להגדיל את היכולת ולאפשר עיבוד לוחות גדולים יותר.
מבחן קצר הוא מבחן סטנדרטי ללא הכוח שנערך במהלך התקשוב. בדיקה זו בודקת מכנסיים קצרים לא רצויים בין רכיבים ב- PCBA. הבדיקה הקצרה מסייעת גם בהגנה על הלוח מפני נזק בשלב הבדיקות המופעלות לאחר מכן. ככל שהטכנולוגיה מתפתחת, השכיחות של צמתים בעלי עכבה גבוהה גדלה, מונעת על ידי הביקוש ההולך וגובר לאיכות האות, צריכת חשמל נמוכה יותר ופונקציונליות משופרת.
עם זאת, משך הבדיקה הקצר עבור צומת העכבה הגבוה הוא ארוך במיוחד. בממוצע, לוקח פי שלוש זמן לבדוק צומת עכבה גבוה בהשוואה לצומת עכבה נמוך. אי התאמה זו בבדיקה מתעוררת כתוצאה מהמאפיינים הייחודיים של צמתים בעלי עכבה גבוהה, הדורשים זמן ייצוב ארוך יותר בגלל זרימת הזרם הנמוכה, וכיצד כמויות קטנות של רעש יכולות להשפיע על המדידות. לפיכך, על הבוחנים למרוח את אות הבדיקה לתקופה ממושכת כדי לייצב את המתח או הזרם כדי להבטיח קריאות מדויקות. יש גם מורכבות במהלך בידוד קצר כאשר מתגלה קצר על צומת עכבה גבוה, בידוד וזיהוי הצמתים הקצרים הספציפיים יכול להיות תהליך מורכב יותר. זמן בדיקה מורחב זה עלול לפגוע בפוטנציאל את תפוקת הבדיקה הכוללת של קו הייצור, מה שמציב אתגרים ליעילות ומהירות הייצור.
הבדיקה הקצרה המשופרת כוללת את האתגרים הקשורים לבדיקת צמתים בעלי עכבה גבוהה, כוללת שני שלבים: שלב גילוי ושלב בידוד. האלגוריתם החדש הזה, שתוכנן באופן ספציפי כדי לשפר את היעילות של גילוי קצר עבור צמתים בעלי עכבה גבוהה, אינו חל על צמתים או צמתים בעלי עכבה נמוכה עם מכנסיים קצרים ידועים.
איור 1: צמתים בעלי עכבה גבוהה מחולקים לקבוצות באמצעות מזהה הבינארי ונמדדים להתנגדות כדי לבדוק אם יש מכנסיים קצרים.
קחו בחשבון תרחיש בו לוח מכיל 100 צמתים בעלי עכבה גבוהה. במקרה זה, לכל צומת יהיה אורך מזהה של 7 סיביות. באמצעות יישום הבדיקה הקצרה המשופרת, תהליך הבדיקה התייעל באופן משמעותי, והצריך רק שבעה איטרציות להשלמת הבדיקה במקום 100. כתוצאה מכך, ירידה זו במספר האיטרציות ממזערת למעשה את משך הבדיקה הכולל.
בשלב הבידוד, אם מתגלה קצר חשק, שיטת הבדיקה הקצרה המשופרת משתמשת בטכניקת החצייה כדי לאתר את הצמתים הספציפיים שבהם התרחש הקצר הבלתי צפוי, תוך שיקוף האלגוריתם הסטנדרטי. עם זאת, הבחנה מרכזית נעוצה ברצף: הצמתים המקוצרים מזוהים בתחילה מקבוצה אחת ובעקבות זאת מהשנייה, ומיטב את היעילות של תהליך הזיהוי.
מקפיצי -על, המכונה לעתים קרובות כובעי -על, הם סוג של קבלים המאופיינים בקיבולם הגבוה, שנע בין 1 לפארד ל 100 פארד. קבלים, באופן כללי, הם מכשירים אלקטרוכימיים שנועדו לאחסן אנרגיה בצורה של אנרגיה אלקטרוסטטית.
קיבולת אחסון האנרגיה יוצאת הדופן של הצוותים העל הופכת אותם לבעלי ערך במיוחד במספר יישומים, כגון תמיכה ברכבים חשמליים והיברידיים (EVS/HEV) וכלי רכב חשמליים היברידיים (PHEV). הם משמשים לפונקציונליות להפסקת הפעלה, תאוצה מהירה ופעולות בלימה התחדשות.
בנוסף ליישומי הרכב שלהם, משקעי העל משמשים כמקור כוח משני, ומספקים כוח גיבוי חירום למערכות קריטיות במקרה של כישלון או במהלך נהלי ההפעלה. יתר על כן, הם ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על רמות מתח יציבות במערכת החשמל של רכב, ובכך משפרות את איכות הכוח. יציבות זו מבטיחה כי רכיבים אלקטרוניים רגישים יקבלו אספקת חשמל עקבית ואמינה, ותורמים לאמינות המערכת הכללית ולביצועים.
לפיכך חיוני לטעון, לבחון ולפרק את המוצרי -על עם דיוק.
איור 2: חיבור מבחן Supercap
זרמי הדליפה והשינה ממלאים תפקיד מכריע בביצועים של מכשירים שונים, כולל מכשירים ניידים, ציוד רפואי ויחידות רכב. זרמים אלה הם אינדיקטורים משמעותיים במיוחד לצריכת האנרגיה של המכשיר, ומספקים תובנות לגבי כמה זמן הסוללה יכולה לקיים פעולה לפני שתדרוש טעינה או החלפה.
ביישומי רכב, יחידות בקרת מנוע (ECU) מדגימות את החשיבות של ניהול דליפות וזרמי שינה. ECUs מפקחים על פונקציות קריטיות במסגרת פעולת המנוע, כמו בקרת אקלים, ניהול כריות אוויר ומערכות בלימה נגד נעילה. טיפול לא יעיל בזרמים אלה בתוך ECUs עלול לגרום לניקוז מיותר בסוללה, מה שמוביל לחיי סוללה מקוצרים ולתקלות חשמליות פוטנציאליות.
מעבר לחששות יעילות, זרמי דליפה מהווים גם הם סיכון בטיחותי משמעותי. תקלות הנגרמות על ידי זרמים אלה עלולות לגרום למעגלים ביקורתיים בטיחותיים בתוך ECUs להתנהג באופן בלתי צפוי, וכתוצאה מכך לגרום למצבים מסוכנים. לדוגמה, מערכות בטיחות לא תקלות עלולות להוביל לכישלון פריסת כריות אוויר במהלך התנגשות. בהתחשב בסיכונים פוטנציאליים אלה, מדידות קפדניות בזרם נמוך הן הכרחיות.
השגת בדיקה מקיפה של PCBA בצפיפות גבוהה מחייבת את מיקום נקודות הבדיקה בכל צומת חשמלי ברחבי המעגל, ומאפשרת לבוחן המעגל לבצע בדיקות רכיב וחיבור יסודיות. עם זאת, התאמת נקודות בדיקה בכל הצמתים החשמליים בתוך PCBA ארוז בצפיפות אינה מעשית. מגבלה זו בהקצאת נקודת הבדיקה מביאה לירידה בכיסוי הבדיקה עבור PCBA בצפיפות גבוהה.
ניתן לטפל בזה על ידי הצגת היווצרות אשכולות אוטומטיים וייצור בדיקות עבור אשכולות אלה. תכונה אוטומטית מחשבת את העכבה המקבילה של האשכול האנלוגי הפסיבי ומשווה אותו עם תוצאות המדידה. בהמשך, יצירת תוכנית בדיקה מקיפה המותאמת למדידת רכיבי אשכול ב- PCBAs צפוף. זה מקטין משמעותית את המאמץ ההנדסי הנדרש כדי לזהות ידנית אשכולות ולייצר בדיקות.
איור 3: סוגי מכשירים ואילו מכשירים מתקבלים לבדיקת אשכול.
אלגוריתם הבדיקה של האשכול המשופר מוצג בבוחן המעגל בצפיפות גבוהה ומציג פיתרון אוטומטי ליצירת אשכולות מכשירים פסיביים אמין ויצירת תוכניות בדיקה. מינוף כוחו של אלגוריתם מספריית האשכול המתקדמת (ACL) מבטיח היווצרות אשכול יעילה. שלבים עוקבים כוללים אימות דרישות חומרה מחמירות, תוך תרומה לזיהוי אשכולות אמינים למטרות בדיקה. על ידי ייעול התהליך, אפילו מהנדסי בדיקות מתחילים יכולים לבצע בדיקות ביעילות. התקדמות זו מחזיקה בפוטנציאל של הלקוחות ליהנות מדויק בדיקות משופרות, ביצוע בדיקות מהירות יותר ואמינות משופרת בתהליכי הייצור שלהם, כולם מקלים על ידי אלגוריתם מבחן האשכול האוטומטי.
כדי להתמודד עם אתגרי בדיקת ה- PCBA של ימינו, חיוני להפחית את מספר האיטרציות, וכתוצאה מכך להקטין את משך הבדיקה הנדרש עבור PCBAs בצפיפות גבוהה. על ידי הפעלת זמני בדיקה מהירים יותר והדמיה מחדש של כיסוי הבדיקה, היצרנים יוכלו להתגבר על המורכבות.
מקור מאת: EE Times
