复杂PCB电路板装配的五项制造测试挑战

随着我们继续推进电子产品的可能性,对可靠和高性能电子系统的需求继续增长。因此,印刷电路板装配件的复杂性日益增加,因此需要进行测试,以确保电子制造层的质量、可靠性和功能。

挑战#1：增加PCBA密度和制造业的大量需求

随着技术的进步，人们对紧凑和设计复杂的设备的需求发生了重大变化。这引发了PCBA设计的重大发展，其特点是有两个关键的发展：

· 设备小型化，以应对对所有更小巧更快的东西日益增长的需求。因此，设计人员正在积极增加PCBA的功能，从而增加需要测试访问的组件数量。

· PCBA的容量很大，虽然测试访问的增加是不可避免的，但这种容量的增长在电路内测试(ICT)系统中造成了瓶颈。

应对这些挑战意味着利用能够容纳更多测试节点的技术。这最终意味着增加容量并允许处理较大的面板。

挑战#2:高阻抗节点的长期短测试

短测试是信通技术期间进行的标准无动力测试。这个测试检查在ppba上的组件之间的不需要的短裤。在接下来的动力测试阶段,短测试也有助于保护板不受损坏。随着技术的发展,由于对信号质量的需求不断增加、耗电量降低和功能改进,高阻抗节点的普及率一直在上升。

然而,高阻抗节点的短测试时间明显较长。平均而言,测试高阻抗节点比测试低阻节点需要三倍的时间。在测试中出现这种差异是由于高阻抗节点的独特特性,由于低电流流,需要更长的稳定时间,以及少量的噪声如何影响测量。因此,测试人员必须将测试信号延长一段时间,以稳定电压或电流,以确保准确的读数。当在高阻抗节点上检测到短时,短隔离过程中也会有复杂性,隔离和识别特定的短隔离节点可能是一个更复杂的过程。这种延长的测试时间可能会妨碍生产线的总体测试吞吐量,对效率和生产速度提出挑战。

针对测试高阻抗节点的挑战,增强短测试包括两个阶段:检测阶段和隔离阶段。该算法是为提高高阻抗节点的短检测效率而设计的,不适用于已知短阻抗节点或低阻节点。

考虑一个包含100个高阻抗节点的情况。在这种情况下,每个节点将有一个7位标识符长度。通过实施增强的短测试,测试过程大大简化,只需要7次迭代完成测试,而不是100次。因此,这种减少迭代次数的方法有效地最大限度地减少了整个测试的持续时间。

在隔离阶段,如果检测到短路,增强短测试方法就采用了将技术减半的方法,以确定意外短发生的特定节点,并镜像标准算法。然而,一个关键的区别在于顺序:短节点最初从一个组确定,然后从另一个组确定,优化识别过程的效率。

挑战3:在电路测试中测试超级电容器(1-100法拉兹)

超级电容器,常被称为超级电容器,是一种以其高电容为特征的电容器,电容从1法拉德到100法拉德不等。一般而言,电容器是电化学器件,旨在以静电能的形式存储能量。

超级电容器的非凡储能能力使其在许多应用中特别有价值,例如支持电动和混合动力汽车(EVS/HEV)和插插式混合动力汽车(PHVV)。它们被用于停止启动功能、快速加速度和再生制动操作。

除了汽车应用之外,超级电容器还充当辅助电源,在关键系统发生故障或启动过程中提供应急备份电源。此外,它们在维持车辆电力系统内的稳定电压水平,从而提高电力质量方面发挥着关键作用。这种稳定性确保敏感电子元件获得一致和可靠的电源,有助于系统的整体可靠性和性能。

因此,必须精确地充电、测试和放电超级电容器。

挑战#4:电路内测试中的低电流测量

泄漏和睡眠电流对各种装置,包括移动装置、医疗设备和汽车装置的性能起着至关重要的作用。这些电流是设备能量消耗的特别重要的指标,提供了对电池在需要充电或更换前能持续运行多久的洞察力。

在汽车应用中,发动机控制单元(ECU)说明了管理泄漏和睡眠电流的重要性。ECU监督发动机运行中的关键功能,如气候控制、气囊管理和防锁制动系统。在ECU中对这些电流的处理效率低下,可能导致电池不必要的流失,导致电池寿命缩短和潜在的电气故障。

除效率问题外,渗漏电流也构成重大的安全风险。这些电流引起的故障可能会导致ECU内部的安全临界电路无法预测的行为,可能导致危险情况。例如,故障的安全系统可能导致安全气囊在碰撞中部署失败。考虑到这些潜在的风险,必须进行细致的低电流测量。

挑战#5:对PCBA的有限测试访问

实现对高密度PCBA的全面测试需要在整个电路的每个电节点上设置测试点,使电路内测试器能够进行彻底的组件测试和连接测试。然而,在密集包装的PCBA中容纳所有电气节点上的测试点是不切实际的。测试点分配的这种限制导致高密度PCBA测试覆盖率下降。

可以通过引入自动集群形成和这些集群的测试生成来解决这一问题。一个自动化功能计算了无源模拟集群的等效阻抗,并将其与测量结果进行了比较。随后,为测量密集包装pcba上的集群组件制定一个全面的测试计划。这大大减少了手工识别集群和生成测试所需的工程努力。

在高密度电路内测试器中引入了增强的集群测试算法,为建立可靠的无源设备集群和生成测试计划提供了一种自动化解决方案。利用先进集群库(acl)算法的力量,确保集群的有效形成。随后的阶段涉及严格的硬件需求验证,有助于为测试目的确定可靠的集群。通过简化流程,即使是新的测试工程师也能有效地执行测试。这一进步为客户提供了改进测试精度、更快测试执行和提高生产过程可靠性的可能性,所有这些都得到了自动集群测试算法的促进。

总结

为了解决今天pcba测试的挑战,减少迭代次数是至关重要的,从而减少高密度pcba所需的测试时间。通过加快测试时间和重新设想测试覆盖面,制造商将能够克服复杂性。