PCB可靠性测试评估方法简述

印制电路板(PCB)技术向高密度、高集成化等方向发展,导致PCB可靠性问题日益凸显。针对PCB失效机理,并结合现有PCB标准及实践应用情况,详细介绍了3种PCB可靠性测试评估的方法——失效率预计法、加速试验预计法和试验鉴定法,以期为从业者开展PCB可靠性测试评估提供一定的帮助。

SiP芯片测试系统的设计

系统级封装(System in Package,SiP)电路包含多个功能的裸芯片,具有尺寸小、功耗低、性能高等优点,应用广泛,但结构、功能复杂,如何进行可靠性评价越来越得到关注。针对SiP电路的可靠性评价问题,设计了一套SiP电路测试系统。该测试系统包含相应的软件和硬件,主要实现对SiP电路的实装测试、ATE(Automatic Test Equipment)测试和老化测试,使用该测试系统能够筛选出故障电路,实现电路的可靠性评价。

基于TestStand的医疗仪器产品性能自动测试系统研制

为解决传统人工测量方式对电子医疗仪器产品板卡性能检验中测量效率低、测量不准确和测量手段复杂等问题,提高生产效率和板卡的质量控制,对虚拟仪器技术以及自动测试系统技术进行了研究;研制开发了一种基于TestStand和LabVIEW的电子产品性能自动测试系统;自动测试系统通过控制TestStand引擎调用待测试板卡的测试序列实现对不同板卡的测试,测试序列是由各测量程序配置组成;设计的测试参数集中配置、项目分组测试以及测试产品目录自动生成方案,提高了系统的通用性、扩展性以及灵活性;实验和实际应用表明,该系统在应用中具有很高的测试效率和测量准确性并且操作简便。

基于飞针测试的航空产品印制板组件测试技术研究与应用

现有的测试设备(AOI和X-ray)很难达到较高的部件测试覆盖率,且印制板组件(PCBA)测试拥有的设备里目前只有AOI和X-ray,AOI和X-ray只能对PCBA元器件的外观、物理结构和焊接质量检测起到一定的作用,但无法检测元器件的参数特性。该文基于飞针测试仪研究印制板组件测试技术,以飞针测试工艺作为单板的动态测试手段之一,主要检测开路、短路、连通性、绝缘性、参数偏差和元器件不良等故障模式,提早发现生产过程的问题,降低航空电子产品质量一致性成本,产线通过静态测试与动态测试结合提升产品质量稳定性。

液体钽电容失效分析

液体钽电容漏液会直接影响到电子设备长期可靠稳定工作,是钽电容应用过程中经常遇到的问题。基于此,从井下仪器电源板液体钽电容漏液失效故障入手,针对液体钽电容的失效原因开展了失效试验、失效检测与失效分析。首先,对试验样品施加周期性环境应力使其暴露故障;然后,通过5个阶段对试验样品进行检测与分析,确定液体钽电容漏液是由于外部应力导致其阳极密封结构有裂纹造成的。最后,针对液体钽电容的安全使用提出了建议。

基于LabVIEW与TestStand的通用板卡自动测试系统

随着电路板复杂程度及功能的增加,人工测试已经无法满足大规模板卡产品化测试的需求。针对板卡类型多、测试信号种类多、功能复杂的场合人工测试存在效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于Lab VIEW与Test Stand的通用板卡自动测试系统设计方案,完成了硬件平台的搭建以及相关软件的设计。该系统可对多种类型电路板卡进行自动测试,具有可靠性高、二次开发周期短、人机界面友好、测试结果自动存储等特点,实践证明使用该测试系统可大大提高电路板的测试效率。

基于TestStand的自动测试程序开发及应用

随着芯片集成度和PCB电路板布线密度的不断提高,电路板的功能和结构日益复杂,当前公司的电路板测试系统不能满足公司生产电路板的测试需求。为解决本公司生产部门关于电路板测试环节对操作人员知识和技能要求高、测试时间长、人工成本高、测试不全面不准确等常见问题,研发了基于TestStand的自动测试程序,完成了硬件平台的搭建以及程序的试验验证。实际应用表明,本测试程序能够可靠稳定地完成电路板测试任务,而且操作系统简单、兼容性高、灵活性好,对操作人员的技术水平要求低,有效提升了电路板产品的测试精度与测试效率,同时也对本公司产品开拓市场起到了至关重要的作用。

RELIABILITY OF TEST LANDS TARGETING IN BED-OF-NAILS STYLE TEST FIXTURE

A systematic, accurate and robust evaluating method for fine pitch printed circuit board （PCB） positioning assessment in testing fixture is developed. Targeting reliability of bed-of-nails tester is successfully evaluated by the 2D pattern transform. Probe offset vector with its Weibull and Gaussian distribution estimates are obtained for further investigation about the causes of misalignment on the basis of a batch tests for same kind of PCBs.

基于改进粒子群算法的电路板测试路径规划

针对飞针测试机检测电路板时检测时间长、测试效率低、单针检测容易撞针等问题,提出了一种基于改进粒子群算法的测试路径规划算法.首先,使用分区检测的方式解决两针相撞问题;其次,提出一种改进的粒子群算法,在粒子群算法的基础上加入混沌初始化公式用于约束和更新搜索的最大速度,引入遗传算法的交叉、变异的思想,改进粒子群算法易于趋于局部最优的缺陷,提升了算法的全局搜索能力.与粒子群算法、遗传算法进行有效性的对比分析与实机测试.结果表明:此算法可以有效解决测试时两针相撞问题;比起其他两种算法改进粒子群算法在更少的迭代数的同时全局搜索能力更强,可以减少30%算法运算时间、降低10%的测试距离,具有一定的工程应用价值.

船舶电气设备电路板卡自动检测系统设计

船舶电气设备中的重要电路板卡是设备、系统运行的核心组成部分,对板卡进行定期检测是提升可靠性、验证可靠性的根本手段。传统的板卡人工检测方式效率低、操作步骤复杂、接口通用性差,难以满足多型号、快速化板卡检测的需求。提出一种船舶电气设备电路板卡自动检测系统设计方案,分析了检测系统需求,介绍了其组成和工作原理。测试系统经过长期使用检验,具有检测效率高、自动化程度高、接口通用性强扩展性强的特点,可较好的满足船舶电气设备电路板卡快速检测需求。

柔性电缆PCB内电层载流量研究与实验验证

对某微小型飞行器内部柔性电缆PCB的稳态载流能力和冲击电流载流能力进行了理论计算和设计。通过MIL-STD-275标准和经验公式,对柔性电缆PCB的稳态载流能力进行了复核复算;通过对照GJB4057—2000,估算出柔性电缆PCB的冲击电流载流能力。对于理论计算和估算值,设计了2倍理论值状态下的稳态载流测试和10倍理论值状态下的脉冲电流测试实验,实验结果与预期一致,验证了设计理论计算的正确性。在载流实验中,获取柔性PCB板在各个电流值载流状态下的温度情况,并通过Flotherm软件进行热仿真验证,模拟了PCB在各个电流值状态下的稳定温度,热仿真结果与实际测试结果相吻合,验证了实验数据的真实性与合理性。该载流量实验与仿真数据结果可为后续短时工作微小型飞行器内部PCB设计提供实验数据支撑。

在用婴儿培养箱电磁兼容发射测试与优化研究

目的:研究在用婴儿培养箱的电磁兼容性(EMC),对其电磁发射进行测试与优化,为婴儿培养箱EMC设计提供可行性指导方案。方法:选取一款使用3年的婴儿培养箱,进行EMC辐射发射和传导发射测试,依据国家医药行业标准验证电磁发射装置优化前后的电磁辐射骚扰值,对不符合标准要求项目进行优化后再次测试。结果:该婴儿培养箱的电磁兼容发射水平在频率为30~50 MHz时的辐射发射超标,在频率为400~600 kHz时的传导发射超标,通过电源的电磁干扰(EMI)治理和箱内印制电路板(PCB)电路EMC优化设计,同时进行滤波、信号接地、屏蔽等抑制措施的优化后,各项测试结果均符合国家医药行业标准要求。结论:电源的EMI治理和PCB的电路布局优化设计作用明显、优化设计合理有效,可为婴儿培养箱EMC设计方案提供支持,对在用婴儿培养箱EMC监管提供科学依据。

某电路板保险丝上电熔断的故障研究与处理

为了解决某型舰载产品电路板保险丝上电频繁熔断的故障,论文首先对故障产生的条件进行了详细的梳理,其次对故障的现象及可能存在的原因进行了准确描述和全面分析,对各种可能的原因逐一进行了排查并开展了样机试验验证,最后锁定了最主要的原因并有针对性的进行了故障清除。故障处理结果表明,该故障的分析处理思路清晰、逻辑合理,准确地定位并解决了电路板故障,其电路故障分析逻辑和处理过程对电路设计与调试工作具有一定的参考借鉴意义。

聚偏氟乙烯叉指的多波段瑞利波水下传播特性

针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究。通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析叉指换能器激励瑞利波的强度与激励周期的关系。设计微伏级OP37放大电路对2 mm和4 mm波长的柔性PCB叉指换能器进行实验验证。实验与仿真结果表明:仿真与实验结果的最大误差为8.4%,水下环境会极大地限制叉指换能器激励瑞利波的距离,但传播距离会随着波长的增加而增加,且通过瑞利波和水声声波的速度差解决叉指换能器激励的水声干扰的问题。

机载电子控制器PCB加速寿命试验与数据分析

航空印制电路板的可靠性直接影响整机寿命。文章针对主要影响机载电子控制器印制电路板寿命的温度应力和金属化孔径设计因素,通过对印制电路板进行失效分析,进而从失效机理角度选择Coffin-Manson模型为机载印制电路板在温度循环应力作用下的加速寿命试验参数模型。最后,基于统计检验方法,采用定时截尾恒定应力加速寿命试验方法,对服从威布尔分布下的加速寿命试验数据进行统计分析,得到了印制电路板在不同加速条件下的寿命分布,为后续提高加速寿命试验模型的科学性和提升可靠性指标估计值的准确度奠定了基础。

工业电子计算机断层扫描技术在印制电路板失效分析中的应用

在印制电路板(PCB)的品质检测和失效分析等过程中,大量高价值样品需优先对缺陷点进行精准的无损定位,确认缺陷现象和失效模式,经评估后才能确定是否需要开展破坏性分析。工业电子计算机断层扫描技术(CT)作为一种无损检测方法,可在不接触和不破坏PCB样品的前提下,以二维断层图像或三维立体图像的形式,清晰获取PCB内部结构、缺损状况等信息,无损地完成PCB开路、短路、爆板分层等缺陷分析及内层图形尺寸测量,对PCB的失效分析、质量控制和生产工艺提升具有指导意义。

列控车载设备JRU电源电路优化方案

作为CTCS3-300T型列控车载设备的辅助设备,司法记录单元(JRU)故障时不应影响车载设备运行。针对一起因JRU电源短路故障导致列控车载设备启机制动测试失败的案例,通过对JRU电源接口电路、车辆紧急制动回路,以及特殊场景的分析,提出修改现有电源接线方式和JRU内部电源加装空气开关2种优化方案,以解决目前存在的隐患问题,从而减少列控车载设备异常对运输造成的影响。

基于虚拟仪器的通用电路板检测系统

针对传统电路板检测的问题,基于虚拟仪器技术设计了一种通用电路板检测系统;该系统采用USB总线,选用阿尔泰公司的USB2812数据采集卡构建了系统硬件平台;尽量用软件代替硬件,在Lab Windows/CVI软件开发环境下完成软件设计,采用相关的检测算法完成待测信号特征的辨识,大大减少了系统硬件电路,提高了系统可靠性和测试精度;同时,采用了多线程技术和数据库技术,提高了检测效率和系统的通用性;在实际应用中,该系统软硬件兼容性好,运行稳定,取得了极好的效果。

基于虚拟仪器的雷达电路板自动测试系统

为了解决传统电路板测试系统的单一性和专用性缺点,满足不同电路板的自动测试需求,基于虚拟仪器技术和面向信号的自动测试技术,设计并实现了一种雷达电路板自动测试系统。该系统基于PXI总线技术构建通用的硬件测试框架,软件平台采用TPS开发和运行相分离的形式,实现了测试策略及测试流程的可视化编辑,以及测试诊断的自动化和测试报告的自动生成。

一种飞机电路板自动测试系统的研制

针对近年来飞机电路板维修保障难度日益增加的现状,为掌握电路板的修理能力,迫切需要更多的测试手段来满足日趋复杂的电路板测试需求。在对自动测试系统进行阐述的基础上,以PXI、VXI总线仪器为资源核心,设计了一种可提供大量电路板级测试资源的自动测试系统硬件平台,给出该系统的组成图,并基于C语言开发一套自动测试软件,给出软件测试流程框图与功能验证结果,结果表明所研制的测试系统可实现机载电路板的快速开发测试。