Lima cabaran ujian pembuatan untuk pemasangan papan litar bercetak kompleks

Kerumitan pemasangan papan litar bercetak (PCBA) berkembang dan begitu juga keperluan untuk ujian untuk memastikan kualiti, kebolehpercayaan dan fungsi di lantai pembuatan elektronik.

Ketika kami terus mendorong sempadan apa yang mungkin dengan elektronik, permintaan untuk sistem elektronik yang boleh dipercayai dan berprestasi tinggi terus berkembang. Akibatnya, kerumitan pemasangan papan litar bercetak (PCBA) berkembang dan begitu juga keperluan untuk ujian untuk memastikan kualiti, kebolehpercayaan dan fungsi di lantai pembuatan elektronik.

Cabaran #1: Meningkatkan ketumpatan PCBA dan permintaan volum tinggi dalam pembuatan

Apabila kemajuan teknologi bergerak ke hadapan, terdapat perubahan ketara dalam keinginan untuk peranti yang kompak dan direka dengan rumit. Ini telah mencetuskan evolusi penting dalam reka bentuk PCBA, yang dicirikan oleh dua perkembangan utama:

• Miniaturisasi peranti, sebagai tindak balas kepada permintaan yang semakin meningkat untuk semua yang lebih kecil dan lebih cepat. Akibatnya, pereka secara aktif meningkatkan fungsi PCBA, dengan itu meningkatkan bilangan komponen yang memerlukan akses ujian.

• Terdapat jumlah PCBA yang tinggi, dan sementara peningkatan akses ujian tidak dapat dielakkan, pertumbuhan jumlah ini telah menghasilkan kesesakan dalam sistem ujian litar (ICT).

Menangani cabaran ini bermakna memanfaatkan teknologi yang dapat menampung lebih banyak nod ujian. Ini akhirnya bermakna meningkatkan kapasiti dan membolehkan memproses panel yang lebih besar.

Cabaran #2: Ujian pendek lebih lama mengenai nod impedans tinggi

Ujian pendek adalah ujian standard yang tidak dikuasai semasa ICT. Pemeriksaan ujian ini untuk seluar pendek yang tidak diingini antara komponen pada PCBA. Ujian pendek juga membantu melindungi lembaga dari kerosakan pada fasa ujian berkuasa berikutnya. Apabila teknologi berkembang, kelaziman nod impedans tinggi telah meningkat, didorong oleh permintaan yang semakin meningkat untuk kualiti isyarat, penggunaan kuasa yang lebih rendah dan fungsi yang lebih baik.

Walau bagaimanapun, tempoh ujian pendek untuk nod impedans tinggi lebih lama lagi. Rata-rata, ia mengambil masa tiga kali ganda untuk menguji nod impedans tinggi berbanding dengan nod impedans rendah. Percanggahan dalam ujian ini timbul disebabkan oleh ciri-ciri unik nod impedans tinggi, yang memerlukan masa penstabilan yang lebih lama disebabkan oleh aliran arus yang rendah, dan berapa sedikit bunyi bising yang dapat mempengaruhi pengukuran. Oleh itu, penguji mesti menggunakan isyarat ujian untuk tempoh yang panjang untuk menstabilkan voltan atau arus untuk memastikan pembacaan yang tepat. Terdapat juga kerumitan semasa pengasingan pendek apabila pendek dikesan pada nod impedans yang tinggi, mengasingkan dan mengenal pasti nod yang diselimuti tertentu boleh menjadi proses yang lebih kompleks. Masa ujian yang dilanjutkan ini berpotensi menghalangi ujian keseluruhan garis pembuatan, menimbulkan cabaran kepada kecekapan dan kelajuan pengeluaran.

Menangani cabaran yang berkaitan dengan ujian nod impedans tinggi, ujian pendek yang dipertingkatkan terdiri daripada dua fasa: fasa pengesanan dan fasa pengasingan. Direka khusus untuk meningkatkan kecekapan pengesanan pendek untuk nod impedans tinggi, algoritma baru ini tidak terpakai kepada nod atau nod yang rendah dengan seluar pendek yang diketahui.

Rajah 1: Nod impedans tinggi dipecahkan kepada kumpulan menggunakan ID binari dan diukur untuk rintangan untuk memeriksa seluar pendek.

Pertimbangkan senario di mana papan mengandungi 100 nod impedans tinggi. Dalam kes ini, setiap nod akan mempunyai panjang pengecam 7-bit. Melalui pelaksanaan ujian pendek yang dipertingkatkan, proses ujian telah diselaraskan dengan ketara, yang memerlukan hanya tujuh lelaran untuk menyelesaikan ujian dan bukannya 100. Akibatnya, pengurangan bilangan lelaran secara berkesan meminimumkan tempoh ujian keseluruhan.

Semasa fasa pengasingan, jika litar pintas dikesan, kaedah ujian pendek yang dipertingkatkan menggunakan teknik separuh untuk menentukan nod tertentu di mana pendek yang tidak dijangka telah berlaku, mencerminkan algoritma standard. Walau bagaimanapun, perbezaan utama terletak pada urutan: nod yang pendek pada mulanya dikenal pasti dari satu kumpulan dan seterusnya dari yang lain, mengoptimumkan kecekapan proses pengenalan.

Cabaran #3: Menguji Supercapacitors (1 hingga 100 Farads) dalam ujian litar

Supercapacitors, yang sering dirujuk sebagai supercaps, adalah sejenis kapasitor yang dicirikan oleh kapasitans yang tinggi, dari 1 Farad hingga 100 Farads. Kapasitor, secara umum, adalah peranti elektrokimia yang direka untuk menyimpan tenaga dalam bentuk tenaga elektrostatik.

Kapasiti penyimpanan tenaga luar biasa supercapacitors menjadikan mereka sangat berharga dalam beberapa aplikasi, seperti menyokong kenderaan elektrik dan hibrid (EVS/HEV) dan kenderaan elektrik hibrid plug-in (PHEV). Mereka digunakan untuk fungsi stop-start, pecutan pesat dan operasi brek regeneratif.

Sebagai tambahan kepada aplikasi automotif mereka, supercapacitors berfungsi sebagai sumber kuasa sekunder, menyediakan kuasa sandaran kecemasan kepada sistem kritikal sekiranya berlaku kegagalan atau semasa prosedur permulaan. Selain itu, mereka memainkan peranan penting dalam mengekalkan tahap voltan yang stabil dalam sistem elektrik kenderaan, dengan itu meningkatkan kualiti kuasa. Kestabilan ini memastikan bahawa komponen elektronik sensitif menerima bekalan kuasa yang konsisten dan boleh dipercayai, menyumbang kepada kebolehpercayaan dan prestasi sistem keseluruhan.

Oleh itu, adalah penting untuk mengenakan, menguji dan menunaikan supercapacitors dengan ketepatan.

Rajah 2: Sambungan ujian supercap

Cabaran #4: Pengukuran semasa yang rendah dalam ujian dalam litar

Arus kebocoran dan tidur memainkan peranan penting dalam prestasi pelbagai peranti, termasuk peranti mudah alih, peralatan perubatan dan unit automotif. Arus ini adalah petunjuk penting bagi penggunaan tenaga peranti, memberikan gambaran tentang berapa lama bateri dapat mengekalkan operasi sebelum memerlukan pengisian atau penggantian.

Dalam aplikasi automotif, unit kawalan enjin (ECU) mencontohkan kepentingan menguruskan kebocoran dan arus tidur. ECU mengawasi fungsi kritikal dalam operasi enjin, seperti kawalan iklim, pengurusan beg udara dan sistem brek anti-kunci. Pengendalian arus yang tidak cekap dalam ECU boleh mengakibatkan longkang yang tidak perlu pada bateri, yang membawa kepada hayat bateri yang dipendekkan dan kerosakan elektrik yang berpotensi.

Di luar kebimbangan kecekapan, arus kebocoran juga menimbulkan risiko keselamatan yang signifikan. Kerosakan yang disebabkan oleh arus ini boleh menyebabkan litar kritikal keselamatan dalam ECU untuk berkelakuan tidak dapat diramalkan, yang berpotensi mengakibatkan situasi berbahaya. Sebagai contoh, sistem keselamatan yang tidak berfungsi boleh menyebabkan kegagalan menggunakan beg udara semasa perlanggaran. Memandangkan risiko yang berpotensi ini, pengukuran rendah semasa adalah penting.

Cabaran #5: Akses Ujian Terhad pada PCBA

Mencapai ujian komprehensif PCBA berkepadatan tinggi memerlukan titik ujian untuk diposisikan pada setiap nod elektrik di seluruh litar, yang membolehkan penguji dalam litar untuk melakukan komponen menyeluruh dan ujian sambungan. Walau bagaimanapun, menampung titik ujian pada semua nod elektrik dalam PCBA yang padat adalah tidak praktikal. Batasan ini dalam peruntukan titik ujian membawa kepada penurunan liputan ujian untuk PCBA berkepadatan tinggi.

Ini boleh ditangani dengan memperkenalkan pembentukan kluster automatik dan penjanaan ujian untuk kelompok ini. Ciri automatik mengira impedans bersamaan kluster analog pasif dan membandingkannya dengan hasil pengukuran. Seterusnya, mewujudkan pelan ujian komprehensif yang disesuaikan untuk mengukur komponen kluster pada PCBA padat. Ini mengurangkan usaha kejuruteraan yang diperlukan untuk mengenal pasti kluster secara manual dan menjana ujian.

Rajah 3: Jenis peranti dan peranti mana yang diterima untuk ujian kluster.

Algoritma ujian kluster yang dipertingkatkan diperkenalkan dalam penguji dalam litar berkepadatan tinggi dan membentangkan penyelesaian automatik untuk mewujudkan kelompok peranti pasif yang boleh dipercayai dan menjana rancangan ujian. Memanfaatkan kuasa algoritma dari Perpustakaan Cluster Advanced (ACL) memastikan pembentukan kluster yang cekap. Tahap seterusnya melibatkan pengesahan keperluan perkakasan yang ketat, menyumbang untuk mengenal pasti kelompok yang boleh dipercayai untuk tujuan ujian. Dengan menyelaraskan proses, walaupun jurutera ujian baru dapat melaksanakan ujian dengan berkesan. Kemajuan ini memegang potensi pelanggan untuk menikmati ketepatan ujian yang lebih baik, pelaksanaan ujian yang lebih cepat dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan dalam proses pengeluaran mereka, semuanya difasilitasi oleh algoritma ujian kluster automatik.

Ringkasan

Untuk menangani cabaran ujian PCBA hari ini, adalah penting untuk mengurangkan bilangan lelaran, seterusnya mengurangkan tempoh ujian yang diperlukan untuk PCBA berkepadatan tinggi. Dengan membolehkan masa ujian yang lebih cepat dan menyamakan semula liputan ujian, pengeluar akan dapat mengatasi kerumitan.

Sumber dari: masa ee