Введение
В конце производственного процесса печатной платы функциональное тестирование (FCT) служит последней контрольной точкой для проверки того, что электрические характеристики компонентов полностью соответствуют спецификациям. По мере того как современные электронные продукты развиваются в направлении более высоких скоростей, более высоких частот и большей интеграции нескольких-модулей, электромагнитная среда в испытательных приспособлениях FCT становится все более сложной. Во время тестирования плотные массивы испытательных штырей и плотно упакованные сигнальные кабели очень склонны к возникновению перекрестных помех и отражения от земли при передаче высокочастотных-импульсов. Эти электромагнитные помехи, исходящие из самой испытательной среды, часто приводят к ложным результатам испытаний и могут даже повредить чувствительные компоненты на дорогостоящих печатных платах. Внедрение высококачественных-проектов экранирования и заземления испытательных приспособлений является ключом к преодолению этого узкого места в качестве.
Анализ механизма электромагнитных помех: пространственная индуктивная связь и опорный сдвиг земли
Перекрестные помехи и отскок сигнала от земли при тестировании FCT, по сути, представляют собой динамические электромагнитные реакции, возникающие, когда переменные токи с высокой-скоростью протекают по физическим путям передачи испытательного приспособления. Перекрестные помехи в основном возникают между кабелями, проложенными параллельно внутри приспособления, или между близко расположенными испытательными штырями. Когда сигнальная линия (источник помех) передает высокочастотный импульс, возникающее в результате переменное магнитное поле индуцирует токи взаимной индуктивности в соседних сигнальных линиях (источники помех). Чем круче изменение потенциала (т.е. чем короче время нарастания сигнала tr), тем выше напряжение перекрестных помех, вызванное пространственной индуктивной связью. С другой стороны, отскок земли вызван паразитной индуктивностью в заземляющих проводах или контурах заземления испытательного устройства. Когда несколько мощных-компонентов (таких как микроконтроллеры или тепло-выделяющие нагрузки) одновременно переключают состояния, сильные переходные токи (di/dt) протекают через паразитную индуктивность линии заземления, вызывая мгновенный сдвиг опорного потенциала земли устройства. Эти колебания опорного потенциала земли могут привести к неправильной интерпретации логических сигналов низкого-напряжения (таких как шины I²C и SPI), что приведет к периодическим сбоям при тестировании.
Модернизация кабеля внутреннего крепления: экранированные витые-парные кабели и стандарты прокладки на основе сетки-
Чтобы устранить перекрестные помехи в сигналах, пути излучения электромагнитных волн должны быть физически разорваны; поэтому материалы и пути прокладки внутренней проводки внутри светильника должны соответствовать строгим техническим спецификациям. При сборке высокоскоростных-испытательных устройств FCT техническим специалистам строго запрещается использовать стандартные одножильные-электронные провода для соединения высокоскоростных-трактов прохождения сигнала. Для линий тактовой синхронизации, шин данных и линий радиочастотной выборки обязательным является использование экранированной витой-пары (STP) или полу-жестких коаксиальных кабелей с согласованным характеристическим сопротивлением. Структура витой - пары позволяет индуцированным электродвижущим силам, создаваемым внешними электромагнитными полями внутри витых петель, нейтрализовать друг друга, в то время как внешний экран из металлической оплетки подключается к специальному металлическому заземлению прибора. При маршрутизации сигналов в пространстве чувствительные аналоговые малые-сигнальные линии должны находиться на физическом расстоянии не менее 50 мм от силовых-линий электропитания высокого тока и линий ШИМ-привода. Эти линии должны пересекаться под прямым углом (90 градусов) друг к другу, сводя длину параллельной трассировки к нулю и минимизируя пространственную взаимную индуктивность в максимально возможной степени.
Конструкция контура заземления с низким-импедансом: многоточечное-многоточечное-заземление и архитектура сборных шин
Ключом к предотвращению отражения заземления является минимизация паразитной индуктивности контура заземления, что требует создания жесткой физической опорной заземляющей плоскости с низким-импедансом внутри прибора. Обычное двухточечное--точечное заземление с использованием тонких проводов в светильниках не выдерживает больших переходных токов. Высококачественные-светильники FCT полностью реализуют много-уровневую иерархическую архитектуру заземления. В базовой монтажной пластине внутри светильника используется монолитная латунная пластина или полностью-алюминиевая пластина с высокой электропроводностью в качестве основной плоскости заземления системы. Для тестирования модулей питания высокой-мощности непосредственно встраиваются сплошные медные шины толщиной не менее 2 мм для отвода больших токов. Все цифровые, аналоговые и силовые заземления должны быть физически изолированы внутри прибора; они сходятся в одной точке, а затем подключаются к основной заземляющей пластине через соединение с низким-импедансом. Уменьшив общую паразитную индуктивность контура заземления до однозначных значений наногенри (нГн), напряжение отражения земли можно надежно подавить ниже порога безопасности 50 мВ даже при чрезвычайно высоких переходных токах переключения.
Конструкция ячейки физической защиты для гнезд датчиков: преодоление радиационных помех в чувствительных зонах датчиков
Гнездо тестового щупа служит физическим интерфейсом, где тестируемая печатная плата вступает в прямой контакт с испытательным оборудованием. Это также зона с наибольшей концентрацией электромагнитных утечек и, следовательно, требует локального физического электростатического экранирования. Инженеры-технологи должны планировать и проектировать «экранирующие ячейки» вокруг высокочастотных пого-контактов и чувствительных, слабых-пого-контактов. Конструктивно станки с ЧПУ используются для фрезерования независимых металлических экранирующих отсеков в зажимной пластине и несущей пластине приспособления, физически изолируя высокочастотные-зонды от стандартных зондов источника питания и низкочастотных контрольных зондов. Что касается расположения пробников, то необходимо строго соблюдать схему шахматной-земли-сигнала-земли (S-G-S-G) в шахматном порядке, гарантируя, что каждый сигнальный пробник имеет соседний заземляющий пробник, служащий его обратным путем, тем самым минимизируя площадь контура на пути прохождения сигнала. Для радиочастотных компонентов-на уровне-поверхностного монтажа необходимо использовать специальные коаксиальные радиочастотные зонды. В этих зондах используется встроенный-металлический коаксиальный экран для комплексной блокировки свободных-мертвых зон-свободных электромагнитных волн.
Точный контроль электромагнитной совместимости во время функционального тестирования, создающий-чистую и свободную от помех среду тестирования, служит решающей линией защиты для обеспечения высокого-качества,-поставки высококлассных-электронных продуктов с первого прохода.
Краткие факты о NeoDen
- Основана в 2010 году, 200 + сотрудников, 27000+ кв.м. фабрика.
- Продукция NeoDen: машины PnP разных серий: NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Печь для оплавления серии IN, как и полная линия SMT, включает в себя все необходимое оборудование для SMT.
- Успешные клиенты 10000+ по всему миру.
- 40+ Глобальные агенты в Азии, Европе, Америке, Океании и Африке.
- Центр исследований и разработок: 3 отдела исследований и разработок, в которых работают 25+ профессиональные инженеры по исследованиям и разработкам.
- Внесен в список CE и получил 70+ патентов.
- 30+ инженеры по контролю качества и технической поддержке, 15+ старшие специалисты по международным продажам за своевременное реагирование клиентов в течение 8 часов и предоставление профессиональных решений в течение 24 часов.