Visualizações: 0 Autor: Jun Balangue Publicar Tempo: 2024-07-08 Origem: EE Times
A complexidade do conjunto da placa de circuito impresso (PCBA) está crescendo e a necessidade de teste para garantir a qualidade, a confiabilidade e a funcionalidade no piso de fabricação eletrônico.
À medida que continuamos a ultrapassar os limites do que é possível com a eletrônica, a demanda por sistemas eletrônicos confiáveis e de alto desempenho continua a crescer. Como resultado, a complexidade do conjunto da placa de circuito impresso (PCBA) está crescendo e a necessidade de testes para garantir a qualidade, a confiabilidade e a funcionalidade no piso de fabricação eletrônico.
À medida que o progresso tecnológico avança, houve uma mudança significativa no desejo de dispositivos compactos e intrincados. Isso provocou uma evolução significativa no design do PCBA, caracterizada por dois desenvolvimentos principais:
Miniaturização do dispositivo, em resposta à crescente demanda por tudo menor e rápido. Como resultado, os designers estão aumentando ativamente a funcionalidade do PCBA, aumentando assim o número de componentes que requerem acesso ao teste.
Há um alto volume de PCBA e, embora o aumento do acesso ao teste seja inevitável, esse crescimento de volume criou um gargalo nos sistemas de teste no circuito (TIC).
Abordar esses desafios significa alavancar a tecnologia que pode acomodar mais nós de teste. Em última análise, isso significa aumentar a capacidade e permitir o processamento de painéis maiores.
Um teste curto é um teste não de energia padrão realizado durante as TIC. Este teste verifica curtas indesejados entre os componentes em um PCBA. O teste curto também ajuda a proteger a placa contra danos na fase de testes movidos subsequentes. À medida que a tecnologia evolui, a prevalência de nós de alta impedância tem aumentado, impulsionado pela crescente demanda por qualidade do sinal, menor consumo de energia e funcionalidade aprimorada.
No entanto, a duração do teste curto para o nó de alta impedância é notavelmente maior. Em média, leva três vezes mais tempo para testar um nó de alta impedância em comparação com um nó de baixa impedância. Essa discrepância no teste surge devido às características únicas dos nós de alta impedância, que requerem tempo de estabilização mais longo devido ao baixo fluxo de corrente e quão pequenas quantidades de ruído podem afetar as medições. Portanto, os testadores devem aplicar o sinal de teste por um período prolongado para estabilizar a tensão ou corrente para garantir leituras precisas. Também há complexidade durante o isolamento curto, quando um curto é detectado em um nó de alta impedância, isolar e identificar os nós em curto específico pode ser um processo mais complexo. Esse tempo de teste prolongado pode impedir a taxa de transferência de teste geral da linha de fabricação, apresentando desafios para a eficiência e a velocidade de produção.
Abordando os desafios associados ao teste de nós de alta impedância, o teste curto aprimorado compreende duas fases: uma fase de detecção e uma fase de isolamento. Projetado especificamente para aumentar a eficiência da detecção curta para nós de alta impedância, esse novo algoritmo não é aplicável a nós ou nós de baixa impedância com shorts conhecidos.
Figura 1: Os nós de alta impedância são divididos em grupos usando o ID binário e medidos para resistência para verificar curtos.
Considere um cenário em que uma placa contém 100 nós de alta impedância. Nesse caso, cada nó terá um comprimento de identificador de 7 bits. Através da implementação do teste curto aprimorado, o processo de teste foi significativamente simplificado, exigindo apenas sete iterações para concluir o teste em vez de 100. Consequentemente, essa redução no número de iterações minimiza efetivamente a duração geral do teste.
Durante a fase de isolamento, se um curto -circuito for detectado, o método de teste curto aprimorado emprega a técnica de metade para identificar os nós específicos em que ocorreu o curto inesperado, espelhando o algoritmo padrão. No entanto, uma distinção chave está na sequência: os nós curtos são inicialmente identificados de um grupo e posteriormente do outro, otimizando a eficiência do processo de identificação.
Os supercapacitores, geralmente chamados de supercaps, são um tipo de capacitores caracterizados por sua alta capacitância, variando de 1 Farad a 100 Farads. Os capacitores, em geral, são dispositivos eletroquímicos projetados para armazenar energia na forma de energia eletrostática.
A excepcional capacidade de armazenamento de energia dos supercapacitores os torna particularmente valiosos em várias aplicações, como suportar veículos elétricos e híbridos (VEs/HEVs) e veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs). Eles são utilizados para funcionalidade parada, aceleração rápida e operações de frenagem regenerativa.
Além de suas aplicações automotivas, os supercapacitores servem como uma fonte de energia secundária, fornecendo energia de backup de emergência para sistemas críticos no caso de uma falha ou durante os procedimentos de inicialização. Além disso, eles desempenham um papel crucial na manutenção dos níveis estáveis de tensão no sistema elétrico de um veículo, aumentando assim a qualidade da energia. Essa estabilidade garante que os componentes eletrônicos sensíveis recebam uma fonte de alimentação consistente e confiável, contribuindo para a confiabilidade e o desempenho gerais do sistema.
Portanto, é essencial carregar, testar e descarregar supercapacitores com precisão.
Figura 2: Conexão de teste de supercap
As correntes de vazamento e sono desempenham um papel crucial no desempenho de vários dispositivos, incluindo dispositivos móveis, equipamentos médicos e unidades automotivas. Essas correntes são indicadores particularmente significativos do consumo de energia de um dispositivo, fornecendo informações sobre quanto tempo a bateria pode sustentar a operação antes de exigir recarga ou substituição.
Em aplicações automotivas, as unidades de controle do motor (ECUS) exemplificam a importância de gerenciar o vazamento e as correntes de sono. A ECUS supervisiona as funções críticas na operação de um motor, como controle climático, gerenciamento de airbag e sistemas de frenagem antibloqueio. O manuseio ineficiente dessas correntes dentro da ECUS pode resultar em um dreno desnecessário na bateria, levando a uma duração da bateria reduzida e possíveis funções elétricas.
Além das preocupações com a eficiência, as correntes de vazamento também representam um risco significativo de segurança. Os mau funcionamento induzidos por essas correntes podem causar circuitos críticos de segurança dentro da ECUS se comportarem imprevisivelmente, resultando potencialmente em situações perigosas. Por exemplo, os sistemas de segurança com defeito podem levar à falha na implantação de airbags durante uma colisão. Considerando esses riscos potenciais, medições meticulosas de baixa corrente são imperativas.
A obtenção de testes abrangentes de um PCBA de alta densidade exige que os pontos de teste sejam posicionados em todos os nó elétricos em todo o circuito, permitindo que o testador no circuito realize testes completos de componentes e conexões. No entanto, acomodar pontos de teste em todos os nós elétricos em um PCBA densamente embalado é impraticável. Essa limitação na alocação do ponto de teste leva a uma diminuição na cobertura do teste para um PCBA de alta densidade.
Isso pode ser abordado pela introdução de formação automatizada de cluster e geração de teste para esses clusters. Um recurso automatizado calcula a impedância equivalente do cluster analógico passivo e a compara com os resultados da medição. Posteriormente, criando um plano de teste abrangente adaptado para medir componentes de cluster em PCBAs densamente embalados. Isso reduz significativamente o esforço de engenharia necessário para identificar manualmente clusters e gerar testes.
Figura 3: Tipos de dispositivos e quais dispositivos são aceitos para teste de cluster.
O algoritmo de teste de cluster aprimorado é introduzido no testador de alta densidade no circuito e apresenta uma solução automatizada para criar clusters de dispositivos passivos confiáveis e gerar planos de teste. A alavancagem do poder de um algoritmo da Biblioteca Avançada de Cluster (ACL) garante formação eficiente de cluster. Os estágios subsequentes envolvem validação rigorosa de requisitos de hardware, contribuindo para identificar clusters confiáveis para fins de teste. Ao simplificar o processo, mesmo os engenheiros de testes iniciantes podem efetivamente executar testes. Esse avanço mantém o potencial de os clientes desfrutarem de precisão de teste aprimorada, execução mais rápida do teste e maior confiabilidade em seus processos de produção, todos facilitados pelo algoritmo de teste de cluster automatizado.
Para abordar os desafios do teste PCBA de hoje, é essencial reduzir o número de iterações, diminuindo, consequentemente, a duração do teste necessária para PCBAs de alta densidade. Ao permitir tempos de teste mais rápidos e reimaginar a cobertura do teste, os fabricantes poderão superar as complexidades.
Fonte de: EE Times
