Widoki: 0 Autor: Jun Balangue Publikuj Czas: 2024-07-08 Pochodzenie: Czasy EE
Złożoność montażu płytki drukowanej (PCBA) rośnie, podobnie jak potrzeba testowania w celu zapewnienia jakości, niezawodności i funkcjonalności na elektronicznej podłodze produkcyjnej.
Gdy nadal przekraczamy granice tego, co możliwe w przypadku elektroniki, popyt na niezawodne i wysokowydajne systemy elektroniczne stale rośnie. W rezultacie złożoność montażu płytki drukowanej (PCBA) rośnie, podobnie jak potrzeba testowania w celu zapewnienia jakości, niezawodności i funkcjonalności na podłodze elektronicznej.
W miarę postępu postępu technologicznego nastąpiła znacząca zmiana pragnienia kompaktowych i misternie zaprojektowanych urządzeń. To wywołało znaczącą ewolucję w projektowaniu PCBA, charakteryzującym się dwoma kluczowymi zmianami:
Miniaturyzacja urządzenia, w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na wszystko, co mniejsze i szybsze. W rezultacie projektanci aktywnie zwiększają funkcjonalność PCBA, zwiększając w ten sposób liczbę komponentów wymagających dostępu do testu.
Istnieje duża liczba PCBA i chociaż wzrost dostępu do testu jest nieunikniony, ten wzrost wolumenu stworzył wąskie gardło w systemach testu w obwodzie (ICT).
Rozwiązanie tych wyzwań oznacza wykorzystanie technologii, która może pomieścić więcej węzłów testowych. Ostatecznie oznacza to zwiększenie pojemności i umożliwienie przetwarzania większych paneli.
Krótki test to standardowy test niezauważniony przeprowadzony podczas ICT. Ten test sprawdza niechciane szorty między komponentami na PCBA. Krótki test pomaga również chronić planszę przed uszkodzeniem w kolejnej fazie testów zasilanych. W miarę ewolucji technologii częstość występowania węzłów o dużej impedancji wzrasta, napędzane rosnącym zapotrzebowaniem na jakość sygnału, niższe zużycie energii i lepszą funkcjonalność.
Jednak krótki czas testu dla węzła o wysokiej impedancji jest szczególnie dłuższy. Średnio trwa trzy razy dłuższe, aby przetestować węzeł o dużej impedancji w porównaniu z węzłem o niskiej impedancji. Ta rozbieżność w testach wynika z unikalnych charakterystyk węzłów o dużej impedancji, które wymagają dłuższego czasu stabilizacji z powodu niskiego przepływu prądu oraz w jaki sposób niewielkie ilości hałasu mogą wpływać na pomiary. Dlatego testery muszą zastosować sygnał testowy przez dłuższy okres, aby ustabilizować napięcie lub prąd, aby zapewnić dokładne odczyty. Istnieje również złożoność podczas krótkiej izolacji, gdy krótkie jest wykrycie w węźle o dużej impedancji, izolujące i identyfikacja określonych zwarciowych węzłów może być bardziej złożonym procesem. Ten rozszerzony czas testowania może potencjalnie utrudniać ogólną przepustowość testu linii produkcyjnej, stanowiąc wyzwania dla wydajności i prędkości produkcyjnej.
Rozwiązując wyzwania związane z testowaniem węzłów o wysokiej impedancji, ulepszony krótki test obejmuje dwie fazy: fazę wykrywania i fazę izolacji. Szczególnie zaprojektowany w celu zwiększenia wydajności krótkiego wykrywania węzłów o wysokiej impedancji, ten nowy algorytm nie ma zastosowania do węzłów lub węzłów o niskiej impedancji o znanych szortach.
Rysunek 1: Węzły o wysokiej impedancji są podzielone na grupy przy użyciu binarnego ID i mierzone w celu oporu w celu sprawdzenia szortów.
Rozważ scenariusz, w którym płyta zawiera 100 węzłów o dużej impedancji. W takim przypadku każdy węzeł będzie miał 7-bitową długość identyfikatora. Dzięki wdrożeniu ulepszonego krótkiego testu proces testowania został znacznie usprawniony, wymagając tylko siedmiu iteracji do ukończenia testu zamiast 100. W związku z tym to zmniejszenie liczby iteracji skutecznie minimalizuje ogólny czas trwania testu.
Podczas fazy izolacji, jeśli wykrycie zwarcia, ulepszona metoda krótkiego testu wykorzystuje technikę o połowę, aby wskazać określone węzły, w których wystąpiło nieoczekiwane krótkie, odzwierciedlając standardowy algorytm. Jednak kluczowe rozróżnienie polega na sekwencji: zwarte węzły są początkowo identyfikowane z jednej grupy, a następnie z drugiej, optymalizując wydajność procesu identyfikacji.
Superkapacytory, często określane jako superkapty, są rodzajem kondensatorów charakteryzujących się ich wysoką pojemnością, od 1 Farad do 100 Farad. Zasadniczo kondensatory są urządzeniami elektrochemicznymi zaprojektowanymi do przechowywania energii w postaci energii elektrostatycznej.
Wyjątkowa pojemność magazynowania energii dla superkondensatorów sprawia, że są one szczególnie cenne w wielu zastosowaniach, takich jak obsługa pojazdów elektrycznych i hybrydowych (EV/HEV) oraz hybrydowe pojazdy elektryczne (PHEV). Są one wykorzystywane do funkcjonalności zatrzymania, szybkiego przyspieszenia i operacji hamowania regeneracyjnego.
Oprócz aplikacji motoryzacyjnych, superkapacitorzy służą jako wtórne źródło zasilania, zapewniając awaryjną moc tworzenia kopii zapasowych w przypadku systemów krytycznych w przypadku awarii lub podczas procedur uruchamiania. Ponadto odgrywają kluczową rolę w utrzymywaniu stabilnych poziomów napięcia w układzie elektrycznym pojazdu, tym samym zwiększając jakość mocy. Ta stabilność zapewnia, że wrażliwe komponenty elektroniczne otrzymują spójny i niezawodny zasilanie, przyczyniając się do ogólnej niezawodności i wydajności systemu.
Dlatego niezbędne jest ładowanie, testowanie i rozładowanie superkondensatorów z precyzją.
Rysunek 2: Połączenie testowe SuperCap
Prądy wycieku i snu odgrywają kluczową rolę w wydajności różnych urządzeń, w tym urządzeń mobilnych, sprzętu medycznego i jednostek motoryzacyjnych. Prądy te są szczególnie znaczącymi wskaźnikami zużycia energii urządzenia, zapewniając wgląd w to, jak długo akumulator może utrzymać działanie przed wymaganiem ładowania lub wymiany.
W aplikacjach motoryzacyjnych jednostki kontroli silnika (ECU) są przykładem znaczenia zarządzania upływem i prądami snu. ECU nadzorują funkcje krytyczne w ramach operacji silnika, takie jak kontrola klimatu, zarządzanie poduszkami powietrznymi i systemy hamulcowe przeciw blokowaniu. Nieefektywne obsługa tych prądów w ECU może powodować niepotrzebne drenaż akumulatora, co prowadzi do skróconej żywotności baterii i potencjalnych awarii elektrycznych.
Oprócz obaw związanych z wydajnością prądy upływowe stanowią również znaczący zagrożenie bezpieczeństwa. Nieprawidłowe funkcje wywołane przez te prądy mogą powodować, że obwody o znaczeniu krytycznym w ECU zachowują się nieprzewidywalnie, potencjalnie powodując niebezpieczne sytuacje. Na przykład nieprawidłowe działanie systemów bezpieczeństwa może prowadzić do braku wdrożenia poduszek powietrznych podczas kolizji. Biorąc pod uwagę te potencjalne ryzyko, konieczne są skrupulatne pomiary niskiej prądu.
Osiągnięcie kompleksowego testu PCBA o dużej gęstości wymaga umieszczenia punktów testowych na każdym węźle elektrycznym w całym obwodzie, umożliwiając testerowi obwodu wykonanie dokładnego komponentu i testów połączenia. Jednak pomieścić punkty testowe na wszystkich węzłach elektrycznych w gęsto upakowanym PCBA, jest niepraktyczne. To ograniczenie alokacji punktów testowych prowadzi do zmniejszenia pokrycia testowego dla PCBA o dużej gęstości.
Można to rozwiązać, wprowadzając zautomatyzowane tworzenie klastrów i generowanie testów dla tych klastrów. Zautomatyzowana funkcja oblicza równoważną impedancję pasywnego klastra analogowego i porównuje ją z wynikami pomiaru. Następnie tworzenie kompleksowego planu testowego dostosowanego do pomiaru komponentów klastrów na gęsto upakowanych PCBA. To znacznie zmniejsza wysiłki inżynieryjne wymagane do ręcznego identyfikacji klastrów i wygenerowania testów.
Rysunek 3: Rodzaje urządzeń i które urządzenia są akceptowane do testu klastra.
Wprowadzony algorytm testu klastra jest wprowadzany do testera w obwodzie o dużej gęstości i przedstawia zautomatyzowane rozwiązanie do tworzenia niezawodnych klastrów urządzeń pasywnych i generowania planów testów. Wykorzystanie mocy algorytmu z Advanced Cluster Library (ACL) zapewnia wydajne tworzenie klastrów. Kolejne etapy obejmują rygorystyczne walidację wymogów sprzętowych, przyczyniając się do identyfikacji wiarygodnych klastrów do celów testowych. Usprawniając proces, nawet początkujący inżynierowie testów mogą skutecznie wykonać testy. Postęp ten ma potencjał klientów do lepszej precyzji testowania, szybszej realizacji testu i lepszej niezawodności w swoich procesach produkcyjnych, wszystkie ułatwione przez algorytm zautomatyzowanego testu klastra.
Aby rozwiązać dzisiejsze wyzwania testowe PCBA, konieczne jest zmniejszenie liczby iteracji, w konsekwencji zmniejszając czas testowania wymagany dla PCBS o dużej gęstości. Umożliwiając szybszy czas testu i ponownie wyobrażając sobie pokrycie testów, producenci będą mogli pokonać złożoność.
Źródło: EE Times
