Հինգ արտադրական թեստային մարտահրավերներ բարդ տպագիր սխեմայի տախտակի հավաքման համար

Տպագիր տպատախտակների հավաքման (PCBA) բարդությունը աճում է, և այդպիսով ավելանում է թեստավորման անհրաժեշտությունը՝ որակ, հուսալիություն և ֆունկցիոնալություն ապահովելու համար էլեկտրոնային արտադրական հատակին:

Քանի որ մենք շարունակում ենք ընդլայնել էլեկտրոնիկայի հնարավորության սահմանները, հուսալի և բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրոնային համակարգերի պահանջարկը շարունակում է աճել: Արդյունքում, տպագիր տպատախտակների հավաքման (PCBA) բարդությունը մեծանում է, ինչպես նաև աճում է թեստավորման անհրաժեշտությունը՝ որակ, հուսալիություն և ֆունկցիոնալություն ապահովելու համար էլեկտրոնային արտադրական հատակին:

Մարտահրավեր #1. PCBA-ի խտության և արտադրության մեջ մեծ ծավալի պահանջարկի ավելացում

Քանի որ տեխնոլոգիական առաջընթացը առաջ է շարժվում, զգալի փոփոխություն է տեղի ունեցել կոմպակտ և բարդ ձևավորված սարքերի ցանկության մեջ: Սա զգալի էվոլյուցիա է առաջացրել PCBA դիզայնում, որը բնութագրվում է երկու հիմնական զարգացումներով.

• Սարքի մանրացում՝ ի պատասխան ամեն ինչ ավելի փոքր և արագ աճող պահանջարկի: Արդյունքում, դիզայներները ակտիվորեն մեծացնում են PCBA-ի ֆունկցիոնալությունը՝ դրանով իսկ ավելացնելով այն բաղադրիչների թիվը, որոնք պահանջում են թեստային հասանելիություն:

• Գոյություն ունի PCBA-ի մեծ ծավալ, և թեև թեստային հասանելիության աճն անխուսափելի է, այս ծավալի աճը խոչընդոտ է ստեղծել ներշղթայական փորձարկման (ՏՀՏ) համակարգերում:

Այս մարտահրավերներին լուծում տալը նշանակում է օգտագործել տեխնոլոգիա, որը կարող է ավելի շատ փորձարկման հանգույցներ տեղավորել: Սա, ի վերջո, նշանակում է հզորության ավելացում և ավելի մեծ վահանակների մշակման հնարավորություն:

Մարտահրավեր #2. Ավելի երկար կարճ փորձարկում բարձր դիմադրողականության հանգույցի վրա

Կարճ թեստը ՏՀՏ-ի ժամանակ անցկացվող ստանդարտ առանց հզորության թեստ է: Այս թեստը ստուգում է PCBA-ի բաղադրիչների միջև անցանկալի շորտեր: Կարճ թեստը նաև օգնում է պաշտպանել տախտակը վնասից հետագա սնուցման փորձարկման փուլում: Քանի որ տեխնոլոգիան զարգանում է, բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցների տարածվածությունը մեծանում է, ինչը պայմանավորված է ազդանշանի որակի աճող պահանջարկով, էներգիայի ցածր սպառմամբ և բարելավված ֆունկցիոնալությամբ:

Այնուամենայնիվ, փորձարկման կարճ տեւողությունը բարձր դիմադրողականության հանգույցի համար զգալիորեն ավելի երկար է: Միջինում երեք անգամ ավելի երկար ժամանակ է պահանջվում բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցի փորձարկման համար՝ համեմատած ցածր դիմադրողականության հանգույցի հետ: Փորձարկման այս անհամապատասխանությունը առաջանում է բարձր դիմադրողականության հանգույցների յուրահատուկ բնութագրերի պատճառով, որոնք պահանջում են ավելի երկար կայունացման ժամանակ՝ ցածր հոսանքի պատճառով, և ինչպես փոքր քանակությամբ աղմուկը կարող է ազդել չափումների վրա: Հետևաբար, փորձարկողները պետք է երկար ժամանակ կիրառեն փորձարկման ազդանշանը՝ լարումը կամ հոսանքը կայունացնելու համար՝ ճշգրիտ ընթերցումներ ապահովելու համար: Բարդություն կա նաև կարճ մեկուսացման ժամանակ, երբ բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցի վրա հայտնաբերվում է կարճ, կոնկրետ կարճացված հանգույցների մեկուսացումն ու նույնականացումը կարող է ավելի բարդ գործընթաց լինել: Այս երկարացված փորձարկման ժամանակը կարող է պոտենցիալ խոչընդոտել արտադրական գծի ընդհանուր փորձարկման թողունակությունը՝ մարտահրավերներ առաջացնելով արդյունավետության և արտադրության արագության համար:

Անդրադառնալով բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցների փորձարկման հետ կապված մարտահրավերներին՝ ուժեղացված կարճ թեստը բաղկացած է երկու փուլից՝ հայտնաբերման և մեկուսացման փուլից: Հատկապես նախագծված է բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցների կարճ հայտնաբերման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար, այս նոր ալգորիթմը կիրառելի չէ ցածր դիմադրության հանգույցների կամ հայտնի շորտեր ունեցող հանգույցների համար:

Նկար 1. Բարձր դիմադրողականությամբ հանգույցները բաժանվում են խմբերի, օգտագործելով երկուական ID-ն և չափվում դիմադրության համար՝ շորտերի առկայությունը ստուգելու համար:

Դիտարկենք մի սցենար, երբ տախտակը պարունակում է 100 բարձր դիմադրողականության հանգույցներ: Այս դեպքում յուրաքանչյուր հանգույց կունենա 7 բիթ նույնացուցիչի երկարություն: Ընդլայնված կարճ թեստի իրականացման միջոցով թեստավորման գործընթացը զգալիորեն պարզեցվեց՝ պահանջելով ընդամենը յոթ կրկնում՝ թեստը 100-ի փոխարեն ավարտելու համար: Հետևաբար, կրկնությունների թվի այս կրճատումը արդյունավետորեն նվազագույնի է հասցնում թեստի ընդհանուր տևողությունը:

Մեկուսացման փուլում, եթե կարճ միացում է հայտնաբերվում, ընդլայնված կարճ փորձարկման մեթոդը օգտագործում է կիսատացման տեխնիկան՝ մատնանշելու կոնկրետ հանգույցները, որտեղ տեղի է ունեցել անսպասելի կարճացում՝ արտացոլելով ստանդարտ ալգորիթմը: Այնուամենայնիվ, հիմնական տարբերությունը կայանում է հաջորդականության մեջ. կարճացված հանգույցները սկզբում բացահայտվում են մի խմբից, իսկ հետո՝ մյուսից՝ օպտիմալացնելով նույնականացման գործընթացի արդյունավետությունը:

Մարտահրավերներ # 3. Սուպերկոնդենսատորների (1-ից 100 Ֆարադ) փորձարկում ներշղթայական փորձարկումներում

Սուպերկոնդենսատորները, որոնք հաճախ կոչվում են SuperCaps, կոնդենսատորների տեսակ են, որոնք բնութագրվում են իրենց բարձր հզորությամբ՝ տատանվում է 1 ֆարադից մինչև 100 ֆարադ: Կոնդենսատորները, ընդհանուր առմամբ, էլեկտրաքիմիական սարքեր են, որոնք նախատեսված են էներգիան էլեկտրաստատիկ էներգիայի տեսքով կուտակելու համար:

Սուպերկոնդենսատորների էներգիայի պահպանման բացառիկ հզորությունը դրանք հատկապես արժեքավոր է դարձնում մի շարք կիրառություններում, ինչպիսիք են սատարող էլեկտրական և հիբրիդային մեքենաները (EVs/HEVs) և plug-in հիբրիդային էլեկտրական մեքենաները (PHEVs): Դրանք օգտագործվում են «stop-start» ֆունկցիոնալության, արագ արագացման և վերականգնողական արգելակման գործողությունների համար:

Բացի իրենց ավտոմոբիլային կիրառություններից, գերկոնդենսատորները ծառայում են որպես էներգիայի երկրորդական աղբյուր՝ ապահովելով վթարային պահուստային էներգիա կարևոր համակարգերին խափանման դեպքում կամ գործարկման ընթացակարգերի ընթացքում: Ավելին, դրանք վճռորոշ դեր են խաղում մեքենայի էլեկտրական համակարգում կայուն լարման մակարդակի պահպանման գործում՝ դրանով իսկ բարձրացնելով էներգիայի որակը: Այս կայունությունը երաշխավորում է, որ զգայուն էլեկտրոնային բաղադրիչները ստանան հետևողական և հուսալի էլեկտրամատակարարում, ինչը նպաստում է համակարգի ընդհանուր հուսալիությանը և աշխատանքին:

Ուստի կարևոր է լիցքավորել, փորձարկել և լիցքաթափել գերկոնդենսատորները ճշգրտությամբ:

Նկար 2. SuperCap թեստային կապ

Մարտահրավեր #4. Ցածր հոսանքի չափումներ ներշղթայական թեստավորման ժամանակ

Արտահոսքի և քնի հոսանքները վճռորոշ դեր են խաղում տարբեր սարքերի աշխատանքի մեջ, ներառյալ շարժական սարքերը, բժշկական սարքավորումները և ավտոմոբիլային ստորաբաժանումները: Այս հոսանքները սարքի էներգիայի սպառման հատկապես կարևոր ցուցանիշներ են, որոնք պատկերացում են տալիս այն մասին, թե որքան ժամանակ կարող է մարտկոցը պահպանել աշխատանքը՝ նախքան վերալիցքավորումը կամ փոխարինումը պահանջելը:

Ավտոմոբիլային կիրառություններում շարժիչի կառավարման միավորները (ECU) ցույց են տալիս արտահոսքի և քնի հոսանքների կառավարման կարևորությունը: ECU-ները վերահսկում են շարժիչի գործունեության կարևորագույն գործառույթները, ինչպիսիք են կլիմայի կառավարումը, անվտանգության բարձիկների կառավարումը և հակաբլոկային արգելակման համակարգերը: Այս հոսանքների անարդյունավետ կառավարումը ECU-ների ներսում կարող է հանգեցնել մարտկոցի անհարկի արտահոսքի, ինչը կհանգեցնի մարտկոցի ժամկետի կրճատման և հնարավոր էլեկտրական անսարքությունների:

Արդյունավետության հետ կապված մտահոգություններից բացի, արտահոսքի հոսանքները նաև անվտանգության զգալի վտանգ են ներկայացնում: Այս հոսանքների հետևանքով առաջացած անսարքությունները կարող են հանգեցնել ECU-ների անվտանգության համար կարևոր սխեմաների անկանխատեսելի վարքագծին, ինչը կարող է հանգեցնել վտանգավոր իրավիճակների: Օրինակ, անվտանգության համակարգերի անսարքությունը կարող է հանգեցնել բախման ժամանակ անվտանգության բարձիկների չգործարկմանը: Հաշվի առնելով այս պոտենցիալ ռիսկերը, ցածր հոսանքի մանրակրկիտ չափումները պարտադիր են:

Մարտահրավեր # 5. սահմանափակ փորձնական մուտք PCBA-ում

Բարձր խտության PCBA-ի համապարփակ փորձարկման հասնելու համար պահանջվում է, որ փորձարկման կետերը տեղադրվեն յուրաքանչյուր էլեկտրական հանգույցի վրա ամբողջ միացումում, ինչը թույլ է տալիս ներշղթայական փորձարկողին կատարել բաղադրիչի և միացման մանրակրկիտ թեստեր: Այնուամենայնիվ, խիտ փաթեթավորված PCBA-ում բոլոր էլեկտրական հանգույցների վրա փորձարկման կետերի տեղավորումն անիրագործելի է: Փորձարկման կետերի բաշխման այս սահմանափակումը հանգեցնում է բարձր խտության PCBA-ի փորձարկման ծածկույթի նվազմանը:

Սա կարող է լուծվել այս կլաստերների համար ավտոմատացված կլաստերի ձևավորման և փորձարկման ստեղծման միջոցով: Ավտոմատացված ֆունկցիան հաշվարկում է պասիվ անալոգային կլաստերի համարժեք դիմադրությունը և համեմատում այն ​​չափման արդյունքների հետ: Հետագայում ստեղծելով համապարփակ փորձարկման պլան, որը հարմարեցված է կլաստերի բաղադրիչները խիտ փաթեթավորված PCBA-ների վրա չափելու համար: Սա զգալիորեն նվազեցնում է ինժեներական ջանքերը, որոնք անհրաժեշտ են կլաստերները ձեռքով բացահայտելու և թեստեր ստեղծելու համար:

Գծապատկեր 3. Սարքերի տեսակները և որ սարքերն են ընդունվում կլաստերային փորձարկման համար:

Ընդլայնված կլաստերի փորձարկման ալգորիթմը ներդրված է բարձր խտության ներկառուցված փորձարկիչում և ներկայացնում է ավտոմատացված լուծում՝ հուսալի պասիվ սարքերի կլաստերներ ստեղծելու և փորձարկման պլաններ ստեղծելու համար: Ալգորիթմի հզորության օգտագործումը առաջադեմ կլաստերային գրադարանից (ACL) ապահովում է կլաստերի արդյունավետ ձևավորում: Հետագա փուլերը ներառում են ապարատային պահանջների խիստ վավերացում՝ նպաստելով թեստավորման նպատակով հուսալի կլաստերների բացահայտմանը: Գործընթացը պարզեցնելով, նույնիսկ սկսնակ թեստային ինժեներները կարող են արդյունավետ կերպով կատարել թեստեր: Այս առաջընթացը հնարավորություն է տալիս հաճախորդներին վայելել թեստավորման բարելավված ճշգրտությունը, թեստի ավելի արագ կատարումը և ուժեղացված հուսալիությունը իրենց արտադրական գործընթացներում, ինչը նպաստում է ավտոմատացված կլաստերի փորձարկման ալգորիթմին:

Ամփոփում

Այսօրվա PCBA փորձարկման մարտահրավերներին դիմակայելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել կրկնությունների քանակը, հետևաբար նվազեցնելով բարձր խտության PCBA-ների համար պահանջվող փորձարկման տևողությունը: Միացնելով ավելի արագ փորձարկումներ և վերաիմաստավորելով թեստի ծածկույթը, արտադրողները կկարողանան հաղթահարել բարդությունները:

Աղբյուրը` EE Times- ից