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更好的集成電路板引領更安全的駕駛

2020-01-07 17:27:52 嘉興市尚瑞電子科技有限公司 閱讀

ICT(In—Circuit—Tester),自動在線測試儀,是現代電子企業必備的PCBA(Printed- Circuit Board Assembly,印刷電路板組件)生產的測試設備,ICT使用范圍廣,測量準確性高,對檢測出的問題指示明確,即使電子技術水準一般的工人處理有問題的PCBA也非常容易。使用ICT能極大地提高生產效率,降低生產成本。 ICT Test 主要是測試探針接觸PCB layout出來的測試點來檢測PCBA的線路開路、短路、所有零件的焊接情況,可分為開路測試、短路測試、電阻測試、電容測試、二極管測試、三極管測試、場效應管測試、IC管腳測試等其它通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障,并將故障是哪個組件或開短路位于哪個點準確告訴用戶。(對組件的焊接測試有較高的識別能力)

 

在線測試通常是生產中第一道測試工序,能及時反應生產制造狀況,利于工藝改進和提升。ICT測試過的故障板,因故障定位準,維修方便,可大幅提高生產效率和減少維修成本。因其測試項目具體,是現代化大生產品質保證的重要測試手段之一。ICT為工業4.0提供更好的汽車電子電氣完整性方案。

 

圖片關鍵詞

 

隨著人們對自動駕駛的關注越來越多,當被問及到如何更好地測試自動駕駛汽車時,5G和C-V2X似乎成為了最佳候選。在這令人興奮的嗡嗡聲背后是一個強大的汽車電子制造服務(EMS)行業,它正在物化技術創新。

 

近年來,為以應對進入智能運輸系統后面的電子系統中的復雜印刷電路板組件(PCBA) ,EMS供應商正在提高他們的運作效率。包括用于動力系統的傳感器、電子控制單元(ECU)、先進的駕駛輔助系統(ADAS)、舒適功能,如傳感器控制的溫度控制和可調座椅、信息娛樂以及計劃中的C-V2X功能的新應用等。這些應用將推動汽車電子工業在未來五年達到4000億美元的目標。

 

為了跟上市場需求變化,汽車電子制造服務供應商正在利用工業4.0的在線測試(ICT)的新功能,ICT作為汽車電子產品生產中一個關鍵的質量把關人。

 

ICT加強質量檢查

 

負載到PCBA上的元件的電氣完整性是測量PCBA質量最重要的參數之一,一個典型的汽車ECU PCBA可以包含100多個組件,而一個數據通信板可以輕松容納5000多個組件。在不久的將來,5G數據驅動通信將使自動駕駛汽車成為可能,在這種情況下,準確性對于確保人類和環境的安全至關重要,每一個微小部件都必須完美地工作。

 

傳統表面貼裝技術(SMT)生產線可能會發生一些錯誤,這是零故障需求的自動駕駛系統和自動駕駛環境所不能容忍的。在PCBA級別上,許多事情都可能變得不正常。例如,一批功率錯誤的電阻器可能在取放站手動加載,這些電阻器在到達ICT站之前很可能逃過檢測。

 

有些部件小如針頭,有可能會把這些部件丟掉。當操作員手動將PCBA加載到脫機ICT站進行測試時,它們也可能通過靜電接觸放電而損壞。還有一種潛規則是,運營商在測試項目中選擇不參加特定測試,這樣他們的輪班可以產生更好的產量。

 

測試經理們正在利用工業4.0現成的ICT解決方案來測試通過生產線的數百萬個組件。質量控制小組現在可以在發貨前檢測出錯誤的電氣故障。

 

傳統的流程自動化

 

隨著每天在生產車間測試數以百萬計的關鍵任務部件,汽車EMS供應商正期待著智能機器來收集數據,幫助他們主動創建質量改進措施。

 

靜電放電沖擊或操作人員粗暴操作是造成板損壞的常見原因。許多汽車EMS公司通過將脫機的ICT站移到SMT線上,將昂貴的電路板上的人為錯誤最小化。SMT線現在擁有全自動的在線ICT功能。自動化幫助他們繞過了手動處理敏感的PCBA的需要。它還解決了為反映輪班期間收益率高低,操作人員手動更改測試計劃抄小道的問題。

 

不到10年前,內聯ICT系統的早期采用者大多是汽車EMS供應商。他們現在正在考慮利用ICT系統產生的大量數據,以節約工作流程,同時提高產品質量。

 

一個典型的ICT工作站每分鐘可測試4000多組件。在當今的智能工廠中,大量的測試數據自動地提供給工廠制造執行系統(MES),以支持新的IPC連接的工廠交換(IPC-CFX 2591)平臺。在幾毫秒內,ICT檢測到異常并被標記。反饋信息逆流而上,查明電路板上的故障;例如,一個偏離的電阻或短路的電容器。

 

下一代ICT系統也將支持新工業4.0 IPC-HERMES標準。HERMES是一種機器對機器(M2M)通信協議,它將取代舊的SMEMA標準。

 

IPC-CFX 2591 and IPC-HERMES 9852

 

IPC-CFX 2591標準連接了生產層的多個過程,測試經理能夠更好地跟蹤產品、跟蹤材料、管理資產和監視從設計到產品運輸的制造過程的每個步驟。這有助于他們滿足oem對汽車板的嚴格質量標準。

 

IPC 已確認他們認可 Hermes 標準是"SMEMA 標準"IPC-SMEMA-9851的下一代解決方案。因此,Hermes 標準被分配了 IPC 命名代碼:現在可以正式稱為 IPC-HERMES-9852。IPC-HERMES-9852 是基于 TCP/IP 和 XML 的現代的開放的標準,旨在取代過時的 SMEMA 標準,用于傳輸與電路板相關的信息。它是由 Hermes Standard Initiative 開發并向市場推出,該組織是領領先的 SMT 裝配設備供應商的獨立開放群體。IPC-HERMES-9852 包括 SMEMA 關于電路板切換的所有功能,但解決了與電路板處理相關的更廣泛的附加要求。它支持在電子裝配線的不同機器之間交換pcb相關的數據,并減少設備投資、線長以及操作員與SMT線交互的需要。事實上,IPC-HERMES-9852 是將先進技術和既定標準完整地結合到一個全新的解決方案中。

 

SMEMA 的過去

 

多年來,從電纜和連接器的不兼容性到有限的M2M通信,測試工程師一直在SMEMA的限制下工作。每個工作站都需要條形碼閱讀器來讀取特定信息,然后機器才能執行其功能。操作人員還必須手動調整傳送帶寬度,以適配每次新板尺寸流動下來的路線。

 

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在SMEMA模型中,由于缺乏數據和沒有閉環切換,高級線路控制具有局限性。

 

在舊版SMEMA SMT線路中,機器不能將具體特定關系的電路板信息從一臺機器發送到另一臺機器,比如為什么電路板會出現故障;它也不允許SMT機器承認板子成功地從一臺機器轉移到另一臺機器。

 

在HERMES中,上游的生產線上只需要一個條形碼掃描器。被測產品或設備本身可以在SMT生產線的不同位置觸發指令。例如,在汽車EMS生產線上,隨著產量的增加,操作員不再需要手動調整傳送帶的寬度。電路板提供的信息會根據產品類型自動觸發線寬調整,節省時間。

 

圖片關鍵詞

IPC-HERMES 9852支持全流程數據可用性、最大線路吞吐量和可追溯性。

 

在競爭激烈的EMS領域,IPC-CFX和HERMES通過向MES提供重要數據點,這為改善測試計劃、管理庫存和改進制造流程開辟了新的可能性。

 

生產分析

 

有了數十億的可用數據,測試經理就可以利用軟件的力量來理解這些數據,從而提高工作效率。工業4.0電子制造分析解決方案可以執行高級分析。這些制造分析解決方案自動從不同的SMT過程中提取數據,以推動過程改進和更好的產品質量。

 

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Keysight PathWave Manufacturing Analytics等數據分析工具,可在電路測試階段檢測汽車板組件中的微小異常,以及觸發整流過程

 

利用強大的機器學習算法,制造分析工具可以在傳統手工方法所需的時間內提供預測和規定信息。例如,分析軟件在ICT階段檢測單個電容器的性能異常時,軟件會在幾秒或幾分鐘內標記出上游問題——加載錯誤組件或測試探針顯示磨損或撕裂。而人工檢測則需要操作員花費數小時或數天的時間來檢查數據并跟蹤故障。

 

基于云數據的分析為測試經理提供了訪問實時事件異常的途徑,包括對在不同全球站點上運行的聯網工廠的夾具和設備故障進行即時預測。數據分析支持先發制人的停機時間和資源規劃,最小化生產計劃的干擾。

 

工業4.0制造測試平臺意味著更高的產量、更低的成本和更好的生產率。符合全新嚴格安全和性能標準的電路板會為今天的ADAS功能和明天的自動駕駛汽車建立真正的智能交通系統。

 

名詞解釋:

 

SMT

 

SMT生產線也叫表面組裝技術(Surface Mount Technology)是由混合集成電路技術發展而來的新一代電子裝聯技術,以采用元器件表面貼裝技術和回流焊接技術為特點,成為電子產品制造中新一代的組裝技術。SMT生產線主要設備有: 印刷機、貼片機(上表面電子元件)、回流焊、插件、波峰爐、測試包裝。SMT的廣泛應用,促進了電子產品的小型化、多功能化,為大批量生產、低缺陷率生產提供了條件。SMT就是表面組裝技術,是由混合集成電路技術發展而來的新一代的電子裝聯技術。


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