Changamoto Tano za Mtihani wa Utengenezaji kwa Mkutano wa Bodi ya Bodi ya Mzunguko Changamano Iliyochapishwa

Utata wa mkusanyiko wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCBA) unakua na hivyo ni haja ya kupima ili kuhakikisha ubora, kuegemea na utendakazi kwenye sakafu ya utengenezaji wa kielektroniki.

Tunapoendelea kuvuka mipaka ya kile kinachowezekana na vifaa vya elektroniki, mahitaji ya mifumo ya kielektroniki inayotegemewa na yenye utendakazi wa juu yanaendelea kukua. Matokeo yake, utata wa mkusanyiko wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCBA) unakua na hivyo ni haja ya kupima ili kuhakikisha ubora, uaminifu na utendaji kwenye sakafu ya utengenezaji wa elektroniki.

Changamoto #1: Kuongeza msongamano wa PCBA na mahitaji ya kiwango cha juu katika utengenezaji

Kadiri maendeleo ya kiteknolojia yanavyosonga mbele, kumekuwa na mabadiliko makubwa katika hamu ya vifaa vilivyoboreshwa na vilivyoundwa kwa njia tata. Hii imesababisha mageuzi makubwa katika muundo wa PCBA, unaojulikana na maendeleo mawili muhimu:

• Uboreshaji mdogo wa kifaa, kulingana na hitaji linalokua la kila kitu kidogo na haraka. Kwa hiyo, wabunifu wanaongeza kikamilifu utendaji wa PCBA, na hivyo kuongeza idadi ya vipengele vinavyohitaji ufikiaji wa majaribio.

• Kuna kiasi kikubwa cha PCBA, na ingawa ongezeko la ufikiaji wa jaribio haliwezi kuepukika, ukuaji huu wa kiasi umezua kikwazo katika mifumo ya majaribio ya ndani ya mzunguko (ICT).

Kushughulikia changamoto hizi kunamaanisha kutumia teknolojia ambayo inaweza kushughulikia maeneo mengi ya majaribio. Hii hatimaye inamaanisha kuongeza uwezo na kuruhusu kuchakata paneli kubwa zaidi.

Changamoto #2: Jaribio fupi la muda mrefu kwenye nodi ya kizuizi cha juu

Jaribio fupi ni jaribio la kawaida lisilo na nguvu linalofanywa wakati wa ICT. Jaribio hili hukagua kaptula zisizohitajika kati ya vipengele kwenye PCBA. Jaribio fupi pia husaidia kulinda bodi kutokana na uharibifu katika awamu ya majaribio ya nguvu inayofuata. Kadiri teknolojia inavyobadilika, kuenea kwa nodi zenye uwezo mkubwa wa kuzuia uzuiaji kumekuwa kukiongezeka, kutokana na kuongezeka kwa mahitaji ya ubora wa mawimbi, matumizi ya chini ya nishati na utendakazi ulioboreshwa.

Walakini, muda mfupi wa jaribio la nodi ya kizuizi cha juu ni refu zaidi. Kwa wastani, inachukua muda mrefu mara tatu kupima nodi ya juu-impedans ikilinganishwa na nodi ya chini ya impedance. Tofauti hii katika upimaji hutokea kutokana na sifa za kipekee za nodi za juu-impedance, ambazo zinahitaji muda mrefu zaidi wa utulivu kutokana na mtiririko wa chini wa sasa, na jinsi kiasi kidogo cha kelele kinaweza kuathiri vipimo. Kwa hiyo, wanaojaribu lazima watumie ishara ya majaribio kwa muda mrefu ili kuimarisha voltage au sasa ili kuhakikisha usomaji sahihi. Pia kuna utata wakati wa kutengwa kwa muda mfupi wakati mfupi hugunduliwa kwenye nodi ya juu-impedance, kutenganisha na kutambua nodes maalum fupi inaweza kuwa mchakato ngumu zaidi. Muda huu wa majaribio ulioongezwa unaweza kuzuia upitishaji wa jumla wa majaribio ya laini ya utengenezaji, na hivyo kusababisha changamoto kwa ufanisi na kasi ya uzalishaji.

Kushughulikia changamoto zinazohusishwa na majaribio ya nodi zenye kizuizi cha juu, jaribio fupi fupi lililoimarishwa linajumuisha awamu mbili: awamu ya kugundua na awamu ya kutengwa. Iliyoundwa mahususi ili kuongeza ufanisi wa utambuzi fupi kwa nodi zenye kizuizi cha juu, algoriti hii mpya haitumiki kwa vifundo au vifundo vyenye kaptula zinazojulikana.

Kielelezo cha 1: Nodi zenye kizuizi kikubwa zimegawanywa katika vikundi kwa kutumia Kitambulisho cha jozi na kupimwa kwa ukinzani ili kuangalia kaptura.

Fikiria hali ambapo ubao una nodi 100 za kizuizi cha juu. Katika kesi hii, kila nodi itakuwa na urefu wa kitambulisho cha 7-bit. Kupitia utekelezaji wa jaribio fupi fupi lililoimarishwa, mchakato wa majaribio uliratibiwa kwa kiasi kikubwa, na kuhitaji marudio saba pekee ili kukamilisha jaribio badala ya 100. Kwa hivyo, kupunguza huku kwa idadi ya marudio hupunguza kwa ufanisi muda wa jumla wa jaribio.

Wakati wa awamu ya kutengwa, ikiwa mzunguko mfupi utagunduliwa, mbinu fupi ya majaribio iliyoimarishwa hutumia mbinu ya kupunguza nusu ili kubainisha nodi mahususi ambapo muda mfupi usiotarajiwa umetokea, ikiakisi algoriti ya kawaida. Walakini, tofauti kuu iko katika mlolongo: Nodi fupi hutambuliwa mwanzoni kutoka kwa kundi moja na baadaye kutoka kwa lingine, na kuongeza ufanisi wa mchakato wa utambuzi.

Changamoto #3: Kujaribu vidhibiti vikubwa (Faradi 1 hadi 100) katika majaribio ya ndani ya mzunguko

Supercapacitors, ambayo mara nyingi hujulikana kama SuperCaps, ni aina ya capacitor inayojulikana na uwezo wao wa juu, kuanzia farad 1 hadi 100. Capacitors, kwa ujumla, ni vifaa vya electrochemical iliyoundwa kuhifadhi nishati kwa namna ya nishati ya umeme.

Uwezo wa kipekee wa kuhifadhi nishati wa vidhibiti vikubwa zaidi huzifanya kuwa za thamani hasa katika matumizi kadhaa, kama vile magari yanayotumia umeme na mseto (EVs/HEVs) na magari mseto ya umeme (PHEVs). Zinatumika kwa utendakazi wa kusimamisha kuanza, kuongeza kasi ya haraka na shughuli za kurejesha breki.

Kando na maombi yao ya magari, supercapacitors hutumika kama chanzo cha pili cha nguvu, kutoa nishati ya chelezo ya dharura kwa mifumo muhimu inapotokea kushindwa au wakati wa taratibu za kuanzisha. Zaidi ya hayo, zina jukumu muhimu katika kudumisha viwango thabiti vya voltage ndani ya mfumo wa umeme wa gari, na hivyo kuimarisha ubora wa nishati. Uthabiti huu unahakikisha kuwa vipengee nyeti vya elektroniki vinapokea usambazaji wa umeme thabiti na wa kuaminika, unaochangia kuegemea na utendakazi wa mfumo kwa ujumla.

Kwa hivyo ni muhimu kuchaji, kujaribu na kutoa supercapacitors kwa usahihi.

Kielelezo cha 2: Muunganisho wa jaribio la SuperCap

Changamoto #4: Vipimo vya chini vya sasa katika majaribio ya ndani ya mzunguko

Mikondo ya uvujaji na usingizi huwa na jukumu muhimu katika utendaji wa vifaa mbalimbali, ikiwa ni pamoja na vifaa vya mkononi, vifaa vya matibabu na vitengo vya magari. Mikondo hii ni viashirio muhimu hasa vya matumizi ya nishati ya kifaa, vinavyotoa maarifa kuhusu muda ambao betri inaweza kudumisha operesheni kabla ya kuhitaji kuchaji upya au kubadilishwa.

Katika programu za magari, vitengo vya kudhibiti injini (ECUs) vinaonyesha umuhimu wa kudhibiti uvujaji na mikondo ya usingizi. ECUs husimamia utendakazi muhimu ndani ya uendeshaji wa injini, kama vile udhibiti wa hali ya hewa, udhibiti wa mifuko ya hewa na mifumo ya kuzuia kufunga breki. Ushughulikiaji usiofaa wa mikondo hii ndani ya ECUs unaweza kusababisha kutoweka kwa betri bila ya lazima, hivyo kusababisha kufupishwa kwa muda wa matumizi ya betri na hitilafu zinazoweza kutokea za umeme.

Zaidi ya masuala ya ufanisi, mikondo ya uvujaji pia ina hatari kubwa ya usalama. Hitilafu zinazosababishwa na mikondo hii zinaweza kusababisha saketi muhimu kwa usalama ndani ya ECU kufanya kazi bila kutabirika, na hivyo kusababisha hali hatari. Kwa mfano, mifumo ya usalama isiyofanya kazi inaweza kusababisha kushindwa kupeleka mifuko ya hewa wakati wa mgongano. Kwa kuzingatia hatari hizi zinazowezekana, vipimo vya uangalifu vya chini vya sasa ni muhimu.

Changamoto #5: Ufikiaji mdogo wa majaribio kwenye PCBA

Kufikia majaribio ya kina ya PCBA yenye msongamano wa juu kunahitaji pointi za majaribio ziwekwe kwenye kila nodi ya umeme katika mzunguko mzima, na kuruhusu kipimaji cha ndani ya mzunguko kufanya majaribio ya kina ya vipengele na muunganisho. Hata hivyo, kushughulikia pointi za majaribio kwenye nodi zote za umeme ndani ya PCBA iliyojaa sana haiwezekani. Kizuizi hiki katika ugawaji wa pointi za majaribio husababisha kupungua kwa ufikiaji wa majaribio kwa PCBA yenye msongamano wa juu.

Hili linaweza kushughulikiwa kwa kuanzisha uundaji wa nguzo otomatiki na uzalishaji wa majaribio kwa vikundi hivi. Kipengele cha kiotomatiki hujumuisha kizuizi sawa cha nguzo ya analogi na kuilinganisha na matokeo ya vipimo. Baadaye, kuunda mpango wa kina wa majaribio iliyoundwa maalum kwa ajili ya kupima vipengele vya nguzo kwenye PCBA zilizojaa sana. Hii inapunguza kwa kiasi kikubwa juhudi za uhandisi zinazohitajika ili kutambua makundi mwenyewe na kuzalisha majaribio.

Kielelezo cha 3: Aina za vifaa na vifaa vipi vinakubaliwa kwa majaribio ya nguzo.

Algorithm iliyoimarishwa ya majaribio ya nguzo huletwa katika kijaribu cha mzunguko wa msongamano wa juu na kutoa suluhu la kiotomatiki kwa ajili ya kuunda makundi ya vifaa vinavyotegemewa na kuzalisha mipango ya majaribio. Kutumia uwezo wa algoriti kutoka kwa maktaba ya nguzo ya hali ya juu (ACL) huhakikisha uundaji bora wa nguzo. Hatua zinazofuata zinahusisha uthibitishaji mkali wa mahitaji ya maunzi, unaochangia katika kutambua makundi ya kuaminika kwa madhumuni ya majaribio. Kwa kurahisisha mchakato, hata wahandisi wa majaribio wa novice wanaweza kutekeleza majaribio kwa ufanisi. Maendeleo haya yana uwezo wa wateja kufurahia usahihi ulioboreshwa wa majaribio, utekelezaji wa haraka wa majaribio na kuegemea zaidi katika michakato yao ya uzalishaji, yote yakiwezeshwa na algoriti ya majaribio ya nguzo otomatiki.

Muhtasari

Ili kushughulikia changamoto za majaribio ya PCBA ya leo, ni muhimu kupunguza idadi ya marudio, hivyo basi kupunguza muda wa majaribio unaohitajika kwa PCBA zenye msongamano mkubwa. Kwa kuwezesha muda wa majaribio wa haraka na kufikiria upya matumizi ya majaribio, watengenezaji wataweza kukabiliana na matatizo.

Chanzo kutoka: EE Times