Visningar: 0 Författare: Jun Balangue Publish Tid: 2024-07-08 Ursprung: EE Times
Komplexiteten i tryckt kretskortmontering (PCBA) växer och det är också behovet av testning för att säkerställa kvalitet, tillförlitlighet och funktionalitet på det elektroniska tillverkningsgolvet.
När vi fortsätter att driva gränserna för vad som är möjligt med elektronik fortsätter efterfrågan på pålitliga och högpresterande elektroniska system att växa. Som ett resultat växer komplexiteten i tryckt kretskortmontering (PCBA) och det är också behovet av testning för att säkerställa kvalitet, tillförlitlighet och funktionalitet på det elektroniska tillverkningsgolvet.
När tekniska framsteg går framåt har det skett en betydande förändring i önskan om kompakta och intrikat utformade enheter. Detta har lett till en betydande utveckling inom PCBA -design, kännetecknad av två viktiga utvecklingar:
Enhetsminiatyrisering, som svar på den växande efterfrågan på allt mindre och snabbare. Som ett resultat ökar designarna aktivt PCBA: s funktionalitet och ökar därmed antalet komponenter som kräver teståtkomst.
Det finns en hög volym PCBA, och även om ökningen av teståtkomst är oundviklig, har denna volymtillväxt skapat en flaskhals i kretsprov (IKT) system.
Att ta itu med dessa utmaningar innebär att utnyttja teknik som kan rymma fler testnoder. Detta innebär i slutändan att öka kapaciteten och möjliggöra bearbetning av större paneler.
Ett kort test är ett standardtest som genomförts under IKT. Detta test kontrollerar för oönskade shorts mellan komponenter på en PCBA. Det korta testet hjälper också till att skydda brädet från skador i den efterföljande drivna testfasen. När tekniken utvecklas har förekomsten av högimpedansnoder ökat, drivet av den växande efterfrågan på signalkvalitet, lägre kraftförbrukning och förbättrad funktionalitet.
Kort testvaraktighet för högimpedansnoden är emellertid särskilt längre. I genomsnitt tar det tre gånger så lång tid att testa en högimpedansnod jämfört med en lågimpedansnod. Denna skillnad vid testning uppstår på grund av de unika egenskaperna hos högimpedansnoder, som kräver längre stabiliseringstid på grund av det låga strömflödet och hur små mängder brus kan påverka mätningarna. Därför måste testare tillämpa testsignalen under en längre period för att stabilisera spänningen eller strömmen för att säkerställa exakta avläsningar. Det finns också komplexitet under kort isolering när en kort detekteras på en högimpedansnod, isolering och identifiering av de specifika kortslutna noderna kan vara en mer komplex process. Denna utökade testtid kan potentiellt hindra tillverkningslinjens övergripande test genomströmning, vilket utgör utmaningar för effektivitet och produktionshastighet.
Att ta itu med utmaningarna i samband med att testa högimpedansnoder, det förbättrade korta testet består av två faser: en detekteringsfas och en isoleringsfas. Speciellt utformad för att förbättra effektiviteten för kort detektion för högimpedansnoder är denna nya algoritm inte tillämplig på lågimpedansnoder eller noder med kända shorts.
Bild 1: Noder med hög impedans delas upp i grupper med hjälp av det binära ID och mäts för motstånd för att kontrollera om shorts.
Tänk på ett scenario där ett kort innehåller 100 högimpedansnoder. I detta fall kommer varje nod att ha en 7-bitars identifierare. Genom implementeringen av det förbättrade korta testet strömlinjeformades testprocessen signifikant, vilket krävde endast sju iterationer för att slutföra testet istället för 100. Följaktligen minimerar denna minskning av antalet iterationer effektivt den totala testvaraktigheten.
Under isoleringsfasen, om en kortslutning upptäcks, använder den förbättrade korta testmetoden halverningstekniken för att fastställa de specifika noderna där den oväntade korten har inträffat, vilket speglar standardalgoritmen. En viktig skillnad ligger emellertid i sekvensen: de kortslutna noderna identifieras initialt från en grupp och därefter från den andra, vilket optimerar effektiviteten i identifieringsprocessen.
Superkondensatorer, ofta kallade supercaps, är en typ av kondensatorer som kännetecknas av deras höga kapacitans, allt från 1 farad till 100 farads. Kondensatorer är i allmänhet elektrokemiska anordningar utformade för att lagra energi i form av elektrostatisk energi.
Den exceptionella energilagringskapaciteten för superkapacitatorer gör dem särskilt värdefulla i ett antal applikationer, såsom att stödja elektriska och hybridfordon (EVS/HEV) och plug-in hybridelektriska fordon (PHEV). De används för stop-start-funktionalitet, snabb acceleration och regenerativ bromsverksamhet.
Förutom sina fordonsapplikationer fungerar superkapacitatorer som en sekundär kraftkälla, vilket ger nödsäkerhetskraft till kritiska system i händelse av ett fel eller under startprocedurer. Dessutom spelar de en avgörande roll för att upprätthålla stabila spänningsnivåer inom ett fordons elektriska system och därigenom förbättra kraftkvaliteten. Denna stabilitet säkerställer att känsliga elektroniska komponenter får en konsekvent och pålitlig strömförsörjning, vilket bidrar till den totala systemets tillförlitlighet och prestanda.
Det är därför viktigt att ladda, testa och urladda superkondensatorer med precision.
Bild 2: Supercap -testanslutning
Läckage- och sömnströmmarna spelar en avgörande roll i utförandet av olika enheter, inklusive mobila enheter, medicinsk utrustning och bilenheter. Dessa strömmar är särskilt betydande indikatorer på en enhets energiförbrukning, vilket ger insikter om hur länge batteriet kan upprätthålla driften innan de kräver laddning eller ersättning.
I bilapplikationer exemplifierar motorstyrenheter (ECUS) vikten av att hantera läckage och sömnströmmar. ECU: er övervakar kritiska funktioner inom en motorns operation, såsom klimatkontroll, airbaghantering och anti-lås bromssystem. Ineffektiv hantering av dessa strömmar inom ECU: er kan resultera i ett onödigt avlopp på batteriet, vilket leder till förkortad batteritid och potentiella elektriska funktionsfel.
Utöver effektivitetsproblem utgör läckströmmar också en betydande säkerhetsrisk. Fel som induceras av dessa strömmar kan orsaka säkerhetskritiska kretsar inom ECU: er att bete sig oförutsägbart, vilket kan leda till farliga situationer. Till exempel kan felaktiga säkerhetssystem leda till misslyckande med att distribuera krockkuddar under en kollision. Med tanke på dessa potentiella risker är noggranna lågströmsmätningar nödvändiga.
Att uppnå omfattande testning av en högdensitet PCBA kräver att testpunkter placeras på varje elektrisk nod i hela kretsen, vilket gör att incircuit-testaren kan utföra grundliga komponent- och anslutningstester. Att rymma testpunkter på alla elektriska noder i en tätt packad PCBA är emellertid opraktiskt. Denna begränsning i testpunktallokering leder till en minskning av testtäckningen för en högdensitet PCBA.
Detta kan hanteras genom att introducera automatiserad klusterbildning och testgenerering för dessa kluster. En automatiserad funktion beräknar motsvarande impedans av det passiva analoga klustret och jämför det med mätresultat. Därefter skapar du en omfattande testplan skräddarsydd för att mäta klusterkomponenter på tät packade PCBA: er. Detta minskar den tekniska ansträngningen som krävs för att manuellt identifiera kluster och generera tester.
Bild 3: Typer av enheter och vilka enheter som accepteras för klustertest.
Den förbättrade klustertestalgoritmen introduceras i högdensiteten i kretsstestare och presenterar en automatiserad lösning för att skapa pålitliga passiva enhetskluster och generera testplaner. Att utnyttja kraften i en algoritm från det avancerade klusterbiblioteket (ACL) säkerställer effektiv klusterbildning. Efterföljande steg involverar strängt validering av hårdvarubehov, vilket bidrar till att identifiera tillförlitliga kluster för teständamål. Genom att effektivisera processen kan till och med nybörjare testingenjörer effektivt utföra tester. Detta framsteg har potentialen för kunder att njuta av förbättrad testprecision, snabbare testutförande och förbättrad tillförlitlighet i sina produktionsprocesser, alla underlättade av den automatiska klustertestalgoritmen.
För att ta itu med dagens PCBA-testutmaningar är det viktigt att minska antalet iterationer, vilket följaktligen minskar testvaraktigheten som krävs för PCBA med hög densitet. Genom att möjliggöra snabbare testtider och återimagera testtäckning kommer tillverkarna att kunna övervinna komplexiteten.
Källa från: EE Times
