Vizualizări: 0 Autor: Jun Balangue Data publicării: 2024-07-08 Origine: EE Times
Complexitatea ansamblului plăcilor de circuit imprimat (PCBA) este în creștere, la fel și nevoia de testare pentru a asigura calitatea, fiabilitatea și funcționalitatea la nivelul producției electronice.
Pe măsură ce continuăm să depășim limitele a ceea ce este posibil cu electronicele, cererea pentru sisteme electronice fiabile și de înaltă performanță continuă să crească. Ca urmare, complexitatea ansamblului plăcilor de circuit imprimat (PCBA) este în creștere, la fel și nevoia de testare pentru a asigura calitatea, fiabilitatea și funcționalitatea la nivelul producției electronice.
Pe măsură ce progresul tehnologic avansează, a avut loc o schimbare semnificativă în dorința de a avea dispozitive compacte și complicate. Acest lucru a declanșat o evoluție semnificativă în proiectarea PCBA, caracterizată prin două dezvoltări cheie:
Miniaturizarea dispozitivului, ca răspuns la cererea în creștere pentru tot ce este mai mic și mai rapid. Drept urmare, designerii cresc în mod activ funcționalitatea PCBA, crescând astfel numărul de componente care necesită acces de testare.
Există un volum mare de PCBA și, în timp ce creșterea accesului la teste este inevitabilă, această creștere a volumului a creat un blocaj în sistemele de testare în circuit (ICT).
Abordarea acestor provocări înseamnă utilizarea tehnologiei care poate găzdui mai multe noduri de testare. Acest lucru înseamnă în cele din urmă creșterea capacității și permiterea procesării panourilor mai mari.
Un test scurt este un test standard fără putere efectuat în timpul TIC. Acest test verifică dacă există scurtcircuitari nedorite între componentele unui PCBA. Testul scurt ajută, de asemenea, la protejarea plăcii de deteriorare în faza ulterioară a testelor alimentate. Pe măsură ce tehnologia evoluează, prevalența nodurilor de înaltă impedanță a crescut, determinată de cererea tot mai mare de calitate a semnalului, consum mai mic de energie și funcționalitate îmbunătățită.
Cu toate acestea, durata scurtă a testului pentru nodul de înaltă impedanță este considerabil mai lungă. În medie, este nevoie de trei ori mai mult timp pentru a testa un nod cu impedanță mare în comparație cu un nod cu impedanță scăzută. Această discrepanță în testare apare din cauza caracteristicilor unice ale nodurilor de înaltă impedanță, care necesită timp de stabilizare mai lung din cauza fluxului scăzut de curent și a modului în care cantitățile mici de zgomot pot afecta măsurătorile. Prin urmare, testerii trebuie să aplice semnalul de testare pentru o perioadă lungă de timp pentru a stabiliza tensiunea sau curentul pentru a asigura citiri precise. Există, de asemenea, complexitate în timpul izolării scurte atunci când este detectat un scurtcircuit pe un nod cu impedanță mare, izolarea și identificarea nodurilor scurtate specifice poate fi un proces mai complex. Acest timp de testare prelungit ar putea împiedica debitul general de testare al liniei de producție, punând provocări pentru eficiență și viteza de producție.
Abordând provocările asociate cu testarea nodurilor de înaltă impedanță, testul scurt îmbunătățit cuprinde două faze: o fază de detectare și o fază de izolare. Conceput special pentru a spori eficiența detectării scurte pentru nodurile cu impedanță mare, acest nou algoritm nu este aplicabil nodurilor cu impedanță scăzută sau nodurilor cu scurtcircuit cunoscute.
Figura 1: Nodurile de înaltă impedanță sunt împărțite în grupuri folosind ID-ul binar și măsurate pentru rezistență pentru a verifica scurtcircuit.
Luați în considerare un scenariu în care o placă conține 100 de noduri de înaltă impedanță. În acest caz, fiecare nod va avea o lungime de identificare de 7 biți. Prin implementarea testului scurt îmbunătățit, procesul de testare a fost eficientizat în mod semnificativ, necesitând doar șapte iterații pentru a finaliza testul în loc de 100. În consecință, această reducere a numărului de iterații minimizează efectiv durata totală a testului.
În timpul fazei de izolare, dacă este detectat un scurtcircuit, metoda îmbunătățită de testare a scurtcircuitului folosește tehnica de înjumătățire pentru a identifica nodurile specifice în care a avut loc scurtcircuitul neașteptat, reflectând algoritmul standard. Cu toate acestea, o distincție cheie constă în secvența: nodurile scurtate sunt identificate inițial dintr-un grup și ulterior din celălalt, optimizând eficiența procesului de identificare.
Supercondensatorii, denumiți adesea SuperCaps, sunt un tip de condensatori caracterizați prin capacitatea lor mare, variind de la 1 farad la 100 farad. Condensatorii, în general, sunt dispozitive electrochimice concepute pentru a stoca energie sub formă de energie electrostatică.
Capacitatea excepțională de stocare a energiei a supercondensatorilor le face deosebit de valoroase într-o serie de aplicații, cum ar fi suportul pentru vehicule electrice și hibride (EV/HEV) și vehicule electrice hibride plug-in (PHEV). Ele sunt utilizate pentru funcționalitatea oprire-pornire, accelerare rapidă și operațiuni de frânare regenerativă.
În plus față de aplicațiile lor auto, supercondensatorii servesc ca o sursă de alimentare secundară, oferind energie de rezervă de urgență sistemelor critice în cazul unei defecțiuni sau în timpul procedurilor de pornire. Mai mult, ele joacă un rol crucial în menținerea nivelurilor stabile de tensiune în sistemul electric al unui vehicul, îmbunătățind astfel calitatea energiei. Această stabilitate asigură că componentele electronice sensibile primesc o sursă de alimentare consistentă și fiabilă, contribuind la fiabilitatea și performanța generală a sistemului.
Prin urmare, este esențial să încărcați, testați și descărcați supercondensatorii cu precizie.
Figura 2: Conexiune de testare SuperCap
Curenții de scurgere și de somn joacă un rol crucial în performanța diferitelor dispozitive, inclusiv dispozitive mobile, echipamente medicale și unități auto. Acești curenți sunt indicatori deosebit de semnificativi ai consumului de energie al unui dispozitiv, oferind informații despre cât timp poate funcționa bateria înainte de a necesita reîncărcare sau înlocuire.
În aplicațiile auto, unitățile de control al motorului (ECU) exemplifică importanța gestionării scurgerilor și a curenților de somn. ECU-urile supraveghează funcțiile critice în funcționarea unui motor, cum ar fi controlul climatizării, managementul airbag-urilor și sistemele de frânare antiblocare. Manipularea ineficientă a acestor curenți în ECU poate duce la o consumare inutilă a bateriei, ceea ce duce la scurtarea duratei de viață a bateriei și la potențiale defecțiuni electrice.
Dincolo de preocupările legate de eficiență, curenții de scurgere prezintă, de asemenea, un risc semnificativ de siguranță. Defecțiunile induse de acești curenți pot face ca circuitele critice din punct de vedere al siguranței din ECU să se comporte imprevizibil, ceea ce poate duce la situații periculoase. De exemplu, sistemele de siguranță defectuoase ar putea duce la eșecul declanșării airbag-urilor în timpul unei coliziuni. Având în vedere aceste riscuri potențiale, măsurători meticuloase de curent scăzut sunt imperative.
Realizarea testării cuprinzătoare a unui PCBA de înaltă densitate necesită poziționarea punctelor de testare pe fiecare nod electric din circuit, permițând testerului în circuit să efectueze teste amănunțite ale componentelor și ale conexiunii. Cu toate acestea, acomodarea punctelor de testare pe toate nodurile electrice într-un PCBA dens ambalat este impracticabilă. Această limitare în alocarea punctelor de testare duce la o scădere a acoperirii testului pentru un PCBA de înaltă densitate.
Acest lucru poate fi abordat prin introducerea formării clusterelor automate și a generării de teste pentru aceste clustere. O caracteristică automată calculează impedanța echivalentă a clusterului analog pasiv și o compară cu rezultatele măsurătorilor. Ulterior, crearea unui plan de testare cuprinzător, adaptat pentru măsurarea componentelor clusterului pe PCBA-uri dens ambalate. Acest lucru reduce semnificativ efortul de inginerie necesar pentru identificarea manuală a clusterelor și generarea de teste.
Figura 3: Tipuri de dispozitive și ce dispozitive sunt acceptate pentru testul cluster.
Algoritmul îmbunătățit de testare a clusterului este introdus în testerul de înaltă densitate în circuit și prezintă o soluție automată pentru crearea unor clustere de dispozitive pasive de încredere și generarea de planuri de testare. Utilizarea puterii unui algoritm din biblioteca avansată de cluster (ACL) asigură formarea eficientă a clusterelor. Etapele ulterioare implică validarea strictă a cerințelor hardware, contribuind la identificarea clusterelor de încredere în scopuri de testare. Prin eficientizarea procesului, chiar și inginerii de testare începători pot executa teste în mod eficient. Acest progres oferă clienților potențialul de a se bucura de o precizie îmbunătățită a testării, o execuție mai rapidă a testelor și o fiabilitate sporită în procesele lor de producție, toate facilitate de algoritmul automatizat de testare a clusterului.
Pentru a face față provocărilor de testare PCBA de astăzi, este esențial să se reducă numărul de iterații, scăzând, în consecință, durata de testare necesară pentru PCBA-urile de înaltă densitate. Permițând timpi de testare mai rapidi și reimaginând acoperirea testelor, producătorii vor putea depăși complexitățile.
Sursa din: EE Times
