Visninger: 0 Forfatter: Jun Balangue Publiser tid: 2024-07-08 Opprinnelse: Ee ganger
Kompleksiteten til trykt kretskortsamling (PCBA) vokser, og det er også behovet for testing for å sikre kvalitet, pålitelighet og funksjonalitet på det elektroniske produksjonsgulvet.
Når vi fortsetter å skyve grensene for hva som er mulig med elektronikk, fortsetter etterspørselen etter pålitelige og høypresterende elektroniske systemer å vokse. Som et resultat vokser kompleksiteten i trykt kretskortsamling (PCBA), og det er også behovet for testing for å sikre kvalitet, pålitelighet og funksjonalitet på det elektroniske produksjonsgulvet.
Når teknologisk fremgang beveger seg fremover, har det skjedd en betydelig endring i ønsket om kompakte og intrikat designede enheter. Dette har vekket betydelig evolusjon innen PCBA -design, preget av to nøkkelutviklinger:
Enhetsminiatyrisering, som svar på den økende etterspørselen etter alt mindre og raskere. Som et resultat øker designere aktivt funksjonaliteten til PCBA, og øker dermed antall komponenter som krever testtilgang.
Det er et høyt volum av PCBA, og selv om økningen i testtilgang er uunngåelig, har denne volumveksten skapt en flaskehals i systemer i kretsen (IKT).
Å takle disse utfordringene betyr å utnytte teknologi som har plass til flere testnoder. Dette betyr til slutt å øke kapasiteten og gi mulighet for prosessering av større paneler.
En kort test er en standard ikke -kraftig test utført under IKT. Denne testen sjekker for uønskede shorts mellom komponenter på en PCBA. Den korte testen hjelper også til å beskytte styret mot skade i den påfølgende drevne testfasen. Etter hvert som teknologien utvikler seg, har forekomsten av høye impedansnoder økt, drevet av den økende etterspørselen etter signalkvalitet, lavere strømforbruk og forbedret funksjonalitet.
Imidlertid er kort testvarighet for noden med høy impedans spesielt lengre. I gjennomsnitt tar det tre ganger så lang tid å teste en høyimpedansnode sammenlignet med en lavimpedansnode. Dette avviket ved testing oppstår på grunn av de unike egenskapene til høyimpedansnoder, som krever lengre stabiliseringstid på grunn av den lave strømmen, og hvor små mengder støy kan påvirke målingene. Derfor må testere bruke testsignalet i en lengre periode for å stabilisere spenningen eller strømmen for å sikre nøyaktige avlesninger. Det er også kompleksitet under kort isolasjon når en kort blir oppdaget på en høyimpedansnode, isolering og identifisering av de spesifikke kortslåtte nodene kan være en mer kompleks prosess. Denne utvidede testtiden kan potensielt hindre den samlede testgjennomstrømningen av produksjonslinjen, noe som gir utfordringer for effektivitet og produksjonshastighet.
Den forbedrede korte testen er forbundet med testing av høyimpedansnoder, og består av to faser: en deteksjonsfase og en isolasjonsfase. Denne nye algoritmen er spesielt designet for å forbedre effektiviteten av kort deteksjon for høyimpedansnoder, og er ikke anvendelig for noder med lav impedans eller noder med kjente shorts.
Figur 1: Høyimpedansnoder er delt opp i grupper ved bruk av den binære ID og målt for motstand for å sjekke for shorts.
Tenk på et scenario der et brett inneholder 100 høyimpedansnoder. I dette tilfellet vil hver node ha en 7-bit identifikatorlengde. Gjennom implementeringen av den forbedrede korte testen ble testprosessen betydelig strømlinjeformet, og krevde bare syv iterasjoner for å fullføre testen i stedet for 100. Følgelig minimerer denne reduksjonen i antall iterasjoner effektivt den totale testvarigheten.
I løpet av isolasjonsfasen, hvis det blir oppdaget en kortslutning, benytter den forbedrede korte testmetoden halveringsteknikken for å finne de spesifikke nodene der den uventede kortet har skjedd, og speiler standardalgoritmen. Imidlertid ligger et sentralt skille i sekvensen: de kortslåtte nodene er opprinnelig identifisert fra den ene gruppen og deretter fra den andre, optimaliserer effektiviteten til identifikasjonsprosessen.
Supercapacitors, ofte referert til som superkapsler, er en type kondensatorer preget av deres høye kapasitans, fra 1 farad til 100 farad. Kondensatorer er generelt elektrokjemiske enheter designet for å lagre energi i form av elektrostatisk energi.
Den eksepsjonelle energilagringskapasiteten til SuperCapacitors gjør dem spesielt verdifulle i en rekke applikasjoner, for eksempel å støtte elektriske og hybridbiler (EVs/HEV) og plug-in hybrid elektriske kjøretøyer (PHEVS). De brukes til stop-start-funksjonalitet, rask akselerasjon og regenerativ bremseoperasjoner.
I tillegg til bilapplikasjonene sine, fungerer SuperCapacitors som en sekundær strømkilde, og gir akutt sikkerhetskopiering til kritiske systemer i tilfelle en feil eller under oppstartsprosedyrer. Dessuten spiller de en avgjørende rolle i å opprettholde stabile spenningsnivåer i et kjøretøys elektriske system, og dermed styrke kraftkvaliteten. Denne stabiliteten sikrer at sensitive elektroniske komponenter får en jevn og pålitelig strømforsyning, og bidrar til generell systemets pålitelighet og ytelse.
Det er derfor viktig å lade, teste og slippe ut superkapslinger med presisjon.
Figur 2: Supercap testforbindelse
Lekkasjen og søvnstrømmene spiller en avgjørende rolle i ytelsen til forskjellige enheter, inkludert mobile enheter, medisinsk utstyr og bilenheter. Disse strømningene er spesielt signifikante indikatorer på enhetens energiforbruk, og gir innsikt i hvor lenge batteriet kan opprettholde driften før det krever lading eller utskifting.
I bilapplikasjoner eksemplifiserer motorkontrollenheter (ECU) viktigheten av å håndtere lekkasje og søvnstrømmer. ECUer har tilsyn med kritiske funksjoner i en motors drift, for eksempel klimakontroll, kollisjonsputehåndtering og bremsesystemer mot lås. Ineffektiv håndtering av disse strømningene i ECUer kan føre til et unødvendig avløp på batteriet, noe som fører til forkortet batterilevetid og potensielle elektriske funksjonsfeil.
Utover effektivitetsproblemer utgjør lekkasjestrømmer også en betydelig sikkerhetsrisiko. Feil indusert av disse strømningene kan forårsake sikkerhetskritiske kretser i ECUer for å oppføre seg uforutsigbart, og potensielt føre til farlige situasjoner. For eksempel kan funksjonsfeil sikkerhetssystemer føre til at det ikke kan distribuere kollisjoner under en kollisjon. Tatt i betraktning disse potensielle risikoene, er nøye lavstrømmålinger avgjørende.
Å oppnå omfattende testing av en PCBA med høy tetthet krever at testpunkter skal plasseres på hver elektriske node gjennom kretsen, slik at den i krets tester kan utføre grundige komponent- og tilkoblingstester. Å imøtekomme testpunkter på alle elektriske noder i en tettpakket PCBA er imidlertid upraktisk. Denne begrensningen i testpunktfordelingen fører til en reduksjon i testdekningen for en PCBA med høy tetthet.
Dette kan adresseres ved å innføre automatisert klyngedannelse og testgenerering for disse klyngene. En automatisert funksjon beregner den ekvivalente impedansen til den passive analoge klyngen og sammenligner den med måleresultater. Deretter er det å lage en omfattende testplan skreddersydd for å måle klyngekomponenter på tettpakket PCBA. Dette reduserer ingeniørinnsatsen som kreves for å identifisere klynger manuelt og generere tester.
Figur 3: Typer av enheter og hvilke enheter som er akseptert for klyngetest.
Den forbedrede klynge-testen-algoritmen introduseres i den høye tettheten i kretsen tester og presenterer en automatisert løsning for å lage pålitelige passive enhetsklynger og generere testplaner. Å utnytte kraften til en algoritme fra Advanced Cluster Library (ACL) sikrer effektiv klyngedannelse. Påfølgende stadier involverer streng validering av maskinvarekrav, og bidrar til å identifisere pålitelige klynger for testformål. Ved å effektivisere prosessen kan til og med nybegynnere testingeniører effektivt utføre tester. Denne fremgangen holder potensialet for at kunder kan glede seg over forbedret testpresisjon, raskere testutførelse og forbedret pålitelighet i sine produksjonsprosesser, alt tilrettelagt av den automatiserte klyngetestalgoritmen.
For å adressere dagens PCBA-testutfordringer, er det viktig å redusere antall iterasjoner, og følgelig redusere testvarigheten som kreves for PCBA med høy tetthet. Ved å muliggjøre raskere testtider og reimaginering av testdekning, vil produsentene kunne overvinne kompleksitetene.
Kilde fra: EE Times
