ビュー： 0 著者：Jun Balangue Publish Time：2024-07-08 Origin： EEタイム
印刷回路基板アセンブリ（PCBA）の複雑さは増加しており、電子製造フロアの品質、信頼性、機能性を確保するためのテストの必要性も高まっています。
電子機器の可能なことの境界を押し続けているため、信頼性が高く、パフォーマンスの高い電子システムの需要が成長し続けています。その結果、プリント回路基板アセンブリ（PCBA）の複雑さが高まっているため、電子製造フロアでの品質、信頼性、機能性を確保するためのテストの必要性も高まっています。
技術の進歩が進むにつれて、コンパクトで複雑に設計されたデバイスに対する欲求に大きな変化がありました。これは、2つの重要な開発を特徴とするPCBA設計の重要な進化を引き起こしました。
デバイスの小型化、すべてがより小さく速いすべての需要の増加に応じて。その結果、設計者はPCBAの機能を積極的に増加させているため、テストアクセスを必要とするコンポーネントの数が増加しています。
大量のPCBAがあり、テストアクセスの増加は避けられませんが、このボリュームの成長により、回路内テスト（ICT）システムでボトルネックが生まれました。
これらの課題に対処することは、より多くのテストノードに対応できる技術を活用することを意味します。これは、最終的に容量を増やし、より大きなパネルを処理できることを意味します。
短いテストは、ICT中に実施された標準の未発表テストです。このテストでは、PCBA上のコンポーネント間の不要なショートパンツをチェックします。短いテストは、後続のパワーテストフェーズでの損傷からボードを保護するのにも役立ちます。テクノロジーが進化するにつれて、信号品質の需要の高まり、消費電力の低下、機能の改善に起因する、高インピーダンスノードの有病率が増加しています。
ただし、高インピーダンスノードのテスト期間が短いことは、特に長くなります。平均して、低インピーダンスノードと比較して、高インピーダンスノードのテストに3倍かかります。このテストにおけるこの矛盾は、高電流の流れのためにより長い安定化時間、および少量のノイズが測定にどの程度影響するかにより長い安定化時間を必要とする高インピーダンスノードのユニークな特性により発生します。したがって、テスターは、正確な測定値を確保するために、電圧または電流を安定させるために、テスト信号を長期間適用する必要があります。また、高インピーダンスノードでショートが検出された場合の短い分離中に複雑さがあり、特定の短縮ノードを分離および識別することは、より複雑なプロセスになる可能性があります。この延長されたテスト時間は、製造ラインの全体的なテストスループットを妨げる可能性があり、効率と生産速度に課題をもたらす可能性があります。
高インピーダンスノードのテストに関連する課題に対処すると、強化された短いテストは、検出フェーズと分離フェーズの2つのフェーズで構成されます。高インピーダンスノードの短い検出の効率を向上させるように特別に設計されたこの新しいアルゴリズムは、既知のショーツを持つ低インピーダンスノードまたはノードには適用されません。
図1：高インピーダンスノードは、バイナリIDを使用してグループに分解され、抵抗がショートパンツをチェックするために測定されます。
ボードに100の高インピーダンスノードが含まれるシナリオを考えてみましょう。この場合、各ノードには7ビット識別子の長さがあります。拡張された短いテストの実装を通じて、テストプロセスは大幅に合理化され、100ではなくテストを完了するために7つの反復が必要になりました。その結果、この反復回数の減少は、全体的なテスト期間を効果的に最小限に抑えます。
分離段階では、短絡が検出された場合、拡張された短いテスト方法は、標準アルゴリズムを反映して、予期しない短いショートが発生した特定のノードを特定するために半分の技術を使用します。ただし、重要な区別はシーケンスにあります。ショートされたノードは、最初に1つのグループから識別され、その後他のグループから識別され、識別プロセスの効率を最適化します。
しばしばスーパーキャップと呼ばれるスーパーキャパシタは、1つのファラドから100のファラドまでの高い静電容量を特徴とする一種のコンデンサです。コンデンサは、一般に、静電エネルギーの形でエネルギーを貯蔵するように設計された電気化学デバイスです。
スーパーキャパシタの例外的なエネルギー貯蔵容量は、電気車両やハイブリッド車（EVS/HEV）やプラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）のサポートなど、多くのアプリケーションで特に価値があります。それらは、ストップスタート機能、迅速な加速、再生ブレーキ操作に利用されます。
自動車アプリケーションに加えて、スーパーキャパシタは二次電源として機能し、障害が発生した場合または起動時の手順中に重要なシステムに緊急バックアップ電力を提供します。さらに、彼らは車両の電気システム内で安定した電圧レベルを維持する上で重要な役割を果たし、それによって電力品質を向上させます。この安定性により、敏感な電子コンポーネントが一貫した信頼性の高い電源を受け取り、システム全体の信頼性とパフォーマンスに貢献します。
したがって、スーパーキャパシターを精度で充電、テスト、および排出することが不可欠です。
図2：スーパーキャップテスト接続
漏れと睡眠の流れは、モバイルデバイス、医療機器、自動車ユニットなど、さまざまなデバイスのパフォーマンスにおいて重要な役割を果たします。これらの電流は、デバイスのエネルギー消費の特に重要な指標であり、充電または交換を必要とする前にバッテリーが操作を維持できる期間についての洞察を提供します。
自動車用アプリケーションでは、エンジン制御ユニット（ECU）が漏れと睡眠の電流を管理することの重要性を例示しています。 ECUは、気候制御、エアバッグ管理、アンチロックブレーキシステムなど、エンジンの動作内で重要な機能を監督しています。 ECU内のこれらの電流の非効率的な取り扱いにより、バッテリーに不必要なドレンが発生する可能性があり、バッテリー寿命が短くなり、電気誤動作が潜在的になります。
効率性の懸念を超えて、漏れ電流も重大な安全リスクをもたらします。これらの電流によって誘発される誤動作により、ECU内の安全性が批判的な回路が予測不可能に振る舞い、潜在的に危険な状況をもたらす可能性があります。たとえば、誤動作安全システムは、衝突中にエアバッグの展開に失敗する可能性があります。これらの潜在的なリスクを考慮すると、細心の低電流測定が不可欠です。
高密度PCBAの包括的なテストを実現するには、回路全体のすべての電気ノードにテストポイントを配置する必要があり、回路内テスターが徹底的なコンポーネントと接続テストを実行できるようにします。ただし、密集したPCBA内のすべての電気ノードのテストポイントに対応することは実用的ではありません。テストポイント割り当てのこの制限は、高密度PCBAのテストカバレッジの減少につながります。
これは、これらのクラスターの自動クラスター形成とテスト生成を導入することで対処できます。自動化された機能は、パッシブアナログクラスターの同等のインピーダンスを計算し、測定結果と比較します。その後、密集したPCBAでクラスターコンポーネントを測定するために調整された包括的なテスト計画を作成します。これにより、クラスターを手動で識別し、テストを生成するために必要なエンジニアリングの取り組みが大幅に削減されます。
図3：デバイスの種類とクラスターテストのために受け入れられるデバイス。
強化されたクラスターテストアルゴリズムは、高密度の回路テスターに導入され、信頼できるパッシブデバイスクラスターを作成し、テスト計画を生成するための自動化されたソリューションを提供します。高度なクラスターライブラリ（ACL）からアルゴリズムのパワーを活用すると、効率的なクラスター形成が保証されます。その後の段階には、厳しいハードウェア要件の検証が含まれ、テスト目的で信頼できるクラスターの識別に貢献します。プロセスを合理化することにより、初心者のテストエンジニアでさえテストを効果的に実行できます。この進歩は、顧客が自動クラスターテストアルゴリズムによって促進され、すべてが自動化されたクラスターテストアルゴリズムによって促進される改善されたテストの精度、より迅速なテスト実行、および生産プロセスの信頼性の向上を享受する可能性を秘めています。
今日のPCBAテストの課題に対処するには、反復回数を減らすことが不可欠であり、その結果、高密度PCBAに必要なテスト期間を減らします。テスト時間を速くすることを可能にし、テストカバレッジを再考することにより、メーカーは複雑さを克服できるようになります。
出典： EE Times
