Ogledi: 0 Avtor: Jun Balangue Objava čas: 2024-07-08 Izvor: Ee časi
Kompleksnost sklopa tiskanega vezja (PCBA) raste in tudi potreba po testiranju za zagotavljanje kakovosti, zanesljivosti in funkcionalnosti na elektronskem proizvodnem dnu.
Ko še naprej potiskamo meje tega, kar je mogoče z elektroniko, povpraševanje po zanesljivih in visokozmogljivih elektronskih sistemih še naprej raste. Kot rezultat tega povečuje kompleksnost tiskanega sklopa vezja (PCBA), zato je potreba po testiranju za zagotavljanje kakovosti, zanesljivosti in funkcionalnosti na elektronskem proizvodnem nadstropju.
Ko se tehnološki napredek premika naprej, se je v želji po kompaktnih in zapleteno zasnovanih napravah močno spremenila. To je sprožilo pomemben razvoj v oblikovanju PCBA, za katerega sta značilna dva ključna dogajanja:
Miniaturizacija naprav kot odgovor na naraščajoče povpraševanje po vsem manjšem in hitrejšem. Kot rezultat, oblikovalci aktivno povečujejo funkcionalnost PCBA in s tem povečajo število komponent, ki zahtevajo dostop do preskusa.
Obstaja velika količina PCBA, in čeprav je povečanje dostopa do preskusa neizogibno, je ta rast volumna ustvarila ozko grlo v sistemih v krogu (IKT).
Reševanje teh izzivov pomeni izkoriščanje tehnologije, ki lahko sprejme več preskusnih vozlišč. To na koncu pomeni povečanje zmogljivosti in omogočanje obdelave večjih plošč.
Kratek test je standardni nepropusten test, ki se izvaja med IKT. Ta test preverja neželene kratke hlače med komponentami na PCBA. Kratek test pomaga tudi zaščititi ploščo pred poškodbami v naslednji fazi preskusov. Ko se tehnologija razvija, se razširjenost vozlišč z visoko impedanco povečuje, kar je poganjalo naraščajoče povpraševanje po kakovosti signala, manjše porabe energije in izboljšane funkcionalnosti.
Vendar je kratko trajanje preskusa za vozlišče z visoko impedanco bistveno daljše. V povprečju traja trikrat dolgo, da preizkusimo vozlišče z visoko impedanco v primerjavi z vozliščem z nizko impedance. To neskladje pri testiranju nastane zaradi edinstvenih značilnosti vozlišč z visoko impedanco, ki zahtevajo daljši čas stabilizacije zaradi nizkega toka in na to, kako majhne količine hrupa lahko vplivajo na meritve. Zato morajo preizkuševalci za daljše obdobje uporabiti preskusni signal, da se stabilizira napetost ali tok, da se zagotovi natančna odčitavanje. Obstaja tudi zapletenost med kratko izolacijo, ko se na vozlišču z visoko impedanco odkrije kratek, izoliranje in prepoznavanje specifičnih kratkih vozlišč sta lahko bolj zapleten postopek. Ta podaljšani čas testiranja bi lahko oviral celoten preskusni pretok proizvodne linije, kar bi izzival na učinkovitost in hitrost proizvodnje.
Izboljšani kratki test je ob reševanju izzivov, povezanih s testiranjem vozlišč z visoko impedanco, obsega dve fazi: faza zaznavanja in faza izolacije. Ta novi algoritem ni uporaben za učinkovitost kratkega odkrivanja za vozlišča z visoko impedanco, ne velja za vozlišča z nizko impedanco ali vozlišča z znanimi kratkimi hlačami.
Slika 1: Vozlišča z visoko impedanco se razgradijo v skupine z binarnim ID-jem in izmerijo za odpornost, da preverijo kratke hlače.
Razmislite o scenariju, v katerem deska vsebuje 100 vozlišč z visoko impedanco. V tem primeru bo vsako vozlišče imelo 7-bitno dolžino identifikatorja. Z izvajanjem izboljšanega kratkega testa je bil postopek testiranja znatno racionaliziran, kar je zahtevalo le sedem ponovitev, da se preskus namesto 100 dokonča. Posledično to zmanjšanje števila iteracij učinkovito zmanjša skupno trajanje preskusa.
V fazi izolacije, če zaznamo kratek stik, izboljšana kratka preskusna metoda uporablja tehniko prepolovitve, da določi specifična vozlišča, kjer je prišlo do nepričakovanega kratkega, in zrcali standardni algoritem. Ključno razlikovanje pa je v zaporedju: kratka vozlišča so sprva identificirana iz ene skupine, nato pa iz druge, kar optimizira učinkovitost postopka identifikacije.
Superkondenci, ki jih pogosto imenujemo Supercaps, so vrsta kondenzatorjev, za katere je značilna njihova visoka kapacitivnost, od 1 Farada do 100 faradov. Kondenzatorji so na splošno elektrokemijske naprave, zasnovane za shranjevanje energije v obliki elektrostatične energije.
Izjemna zmogljivost za shranjevanje energije superkondenziranih so še posebej dragocena v številnih aplikacijah, kot so podpora električnim in hibridnim vozilom (EV/HEV) in vtični hibridni električni vozili (PHEV). Uporabljajo se za funkcionalnosti zaustavitve, hitrega pospeševanja in regenerativnih zavornih operacij.
Poleg svojih avtomobilskih aplikacij superkondenzatorji služijo kot sekundarni vir energije, ki kritičnim sistemom zagotavljajo v sili v primeru okvare ali med zagonskimi postopki. Poleg tega igrajo ključno vlogo pri ohranjanju stabilnih napetosti v električnem sistemu vozila in s tem povečujejo kakovost energije. Ta stabilnost zagotavlja, da občutljive elektronske komponente prejemajo dosledno in zanesljivo napajanje, kar prispeva k splošni zanesljivosti in zmogljivosti sistema.
Zato je ključnega pomena, da natančno napolnite, preizkusite in praznjete superkondenzatorje.
Slika 2: Preskusna povezava s supercap
Tokovi puščanja in spanja igrajo ključno vlogo pri izvajanju različnih naprav, vključno z mobilnimi napravami, medicinsko opremo in avtomobilskimi enotami. Ti tokovi so še posebej pomembni kazalci porabe energije naprave, ki omogočajo vpogled v to, kako dolgo lahko baterija vzdržuje delovanje, preden zahteva ponovno polnjenje ali zamenjavo.
V avtomobilskih aplikacijah enote za nadzor motorja (ECU) ponazarjajo pomen upravljanja uhajanja in tokov za spanje. ECU-ji nadzirajo kritične funkcije v operaciji motorja, kot so podnebna kontrola, upravljanje zračnih blazin in zavorni sistemi proti zaklepanju. Neučinkovito ravnanje s temi tokovi v ECU lahko povzroči nepotreben odtok na bateriji, kar vodi do skrajšane življenjske dobe baterije in potencialnih električnih napak.
Poleg pomislekov glede učinkovitosti predstavljajo tudi tokovni tokovi, ki predstavljajo veliko varnostno tveganje. Napake, ki jih povzročajo ti tokovi, lahko povzročijo, da se varnostno-kritična vezja znotraj ECU-ja obnašajo nepredvidljivo, kar lahko povzroči nevarne razmere. Na primer, nepravilno delovanje varnostnih sistemov bi lahko privedlo do neuspeha pri uvajanju zračnih blazin med trkom. Glede na ta potencialna tveganja so nujne natančne meritve z nizkim tokom.
Doseganje celovitega testiranja PCBA z visoko gostoto zahteva, da se preskusne točke namestijo na vsako električno vozlišče po celotnem vezju, kar omogoča, da tester v krogu izvede temeljit komponentni in priključni testi. Vendar pa je namestitev preskusnih točk na vseh električnih vozliščih znotraj gosto pakiranega PCBA nepraktična. Ta omejitev pri dodelitvi preskusnih točk vodi do zmanjšanja preskusne pokritosti za PCBA z visoko gostoto.
To je mogoče obravnavati z uvedbo samodejne tvorbe grozdov in proizvodnjo preskusov za te grozde. Avtomatizirana funkcija izračuna enakovredno impedanco pasivnega analognega grozda in jo primerja z rezultati meritve. Nato je ustvarjanje celovitega preskusnega načrta, prilagojenega merjenju komponent grozda na gosto pakiranih PCBA. To znatno zmanjša inženirski napor, potreben za ročno prepoznavanje grozdov in ustvarjanje testov.
Slika 3: Vrste naprav in katere naprave so sprejete za test grozda.
Izboljšani algoritem za preskus grozda je uveden v testerju z visoko gostoto in predstavlja avtomatizirano rešitev za ustvarjanje zanesljivih pasivnih grozdov in ustvarjanje preskusnih načrtov. Izkoriščanje moči algoritma iz knjižnice napredne grozde (ACL) zagotavlja učinkovito oblikovanje grozdov. Naslednje faze vključujejo strogo potrjevanje potreb po strojni opremi, kar prispeva k prepoznavanju zanesljivih grozdov za namene testiranja. Z racionalizacijo postopka lahko celo novinarski inženirji učinkovito izvedejo teste. Ta napredek ima potencial, da kupci uživajo izboljšano natančnost testiranja, hitrejšo izvedbo testiranja in večjo zanesljivost v svojih proizvodnih procesih, ki jih je omogočil algoritem avtomatiziranega grozda.
Za reševanje današnjih izzivov PCBA je bistvenega pomena zmanjšati število ponovitev, kar posledično zmanjšuje trajanje testiranja, potrebno za PCBA visoke gostote. Z omogočanjem hitrejšega preskusnega časa in ponovnim preskusnim pokritjem bodo proizvajalci lahko premagali zapletenosti.
Vir od: EE Times
