Cовременное тестовое оборудование и технологии
Рус Eng

22-09
2021
Технология для быстрого и эффективного тестирования электроники

FNode – это фирменная технология Seica, которая используется в тестовых системах Pilot V8 с подвижными пробниками для внутрисхемного контроля электроники. Данная технология позволяет контролировать цепи смонтированной печатной платы по основным электрическим параметрам. Цепь контролируется как реактивный двухполюсник, второй точкой подключения к которому, является цепь GND. Измерительный синусоидальный сигнал подается на двухполюсник и снимается реактивный ответ, который уникален для каждой проверяемой цепи. Реактивный ответ, по сути, является электрическим отпечатком цепи, который снимается с эталонного изделия и хранится в базе данных тестовой программы. Он определяется следующими электрическими характеристиками двухполюсника***:

  • Электрический ток (I) протекающий в двухполюснике (I);
  • Фаза тока;
  • Комплексное сопротивление цепи или узловой импеданс (R);
  • Емкость (C);
  • Индуктивность (L);
  • Падение напряжения p-n перехода цепи при прямой полярности;
  • Падение напряжения p-n перехода цепи при обратной полярности.

По умолчанию амплитуда входного сигнала ниже порога p-n-переходов и равна 0.2 Вольта, что позволяет избежать нелинейных искажений. При первом запуске теста включается режим автообучения при котором измерения выполняются по всему спектру частот в диапазоне от 0 до 1 МГц.


В результате будет выбраны только та частота (или несколько частот) на которых будет наибольший реактивный отклик (сдвига фаз между током и напряжением). При этом, если в двухполюснике присутствует только резистивная составляющая, то ток синфазен с напряжением, если емкостная - напряжение запаздывает по сравнению с током, а если нагрузка индуктивная, то ток запаздывает по сравнению с напряжением. В реальных духполюсниках, образованных цепями ПП нагрузка всегда либо резистивная, либо смешанная.


Если проверяемая цепь имеет какое-либо отличие от эталонной (КЗ, обрыв, компоненты иного номинала/типа, и т.д.) то и реактивный отклик (ток, его фаза, и как следствие импеданс емкость или индуктивность) на данной частоте будет отличаться.

Метод FNODE, хоть и является полностью автоматическим и не требующим отладки - имеет очень широкий функционал и возможности тонкой настройки по множеству параметров вручную. Например, по умолчанию отбраковка выполняется по току и его фазе, однако метод Fnode так же позволяет выполнять отбраковку цепей по емкости индуктивности и импедансу. Кроме того, это позволяет использовать данный метод в лабораторных целях. Например, можно подать измерительный сигнал, состоящий из развертки нескольких частот (до 108 разных частот). При этом, шкала развертки частоты может быть как линейной, так и логарифмической. Использование алгоритма Быстрого преобразования Фурье (FFT), доступного на измерителе, позволяет разложить исходный сигнал на частотные составляющие и отобразить весь спектр этих частот на экране осциллографа.


Так же, такой сигнал можно представить в виде диаграммы Боде показывающую частотную характеристику двухполюсника и позволяющую проанализировать его поведение в частотной области.


Еще одним важным преимуществом метода является его скорость, которая позволяет проверить изделие значительно быстрее, чем классическими методами. Это обусловлено тем, что для проверки одной цепи (которая может включать в себя множество компонентов) достаточно выполнить всего 1 измерение.

Пример из практики:

Для проверки изделия (двусторонний монтаж) с 2737 компонентами и 2524 цепями классическим методом внутрисхемного тестирования (Pilot V8) были выполнены следующие тесты:
контроль целостности цепей – 2 мин.12 сек.;
контроль наличия коротких замыканий– 11 мин. 28 сек.;
контроль номиналов компонентов (RLC) – 1 мин. 48 сек.;
контроль пайки выводов микросхем – 9 мин. 37 сек.;
итого общее время тестирования - 25 минут.

При этом на разработку и отладку тестовой программы было затрачено примерно 60 часов.

Для проверки же изделия методом FNODE (позволяет обнаружить те же дефекты что и вышеперечисленные тесты) потребовалось всего 5 минут 32 секунды, а время разработки тестовой программы составило около 12 часов.

Как уже было сказано, метод FNODE является полностью автоматическим и не требующим отладки, а также наличия глубоких знаний в области схемотехники у создающего тестовые программы для Pilot V8 специалиста. При этом метод FNODE позволяет контролировать все основные электрические параметры цепей (см. ***). Это делает его универсальным инструментом, позволяющим оперативно разрабатывать тестовые программы, и обеспечивающим высокую скорость тестирования выпускаемой продукции, что очень важно в условиях серийного производства.

Отправить запрос