控制器測(cè)試工裝放電技術(shù)

耿本利，陳中煒，程? 磊，張秀鳳 （格力電器（合肥）有限公司，安徽?合肥??230088）

摘? 要：控制器是空調(diào)的大腦，在整機(jī)運(yùn)行上起著至關(guān)重要的作用。控制器的質(zhì)量直接決定了空調(diào)的使用壽 命。控制器在生產(chǎn)時(shí)需模擬整機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行功能測(cè)試，測(cè)試主板上各模塊電路能否正常工作，在此基礎(chǔ)上增 加放電電路，不僅可提前篩選出功能異常的電路板，同時(shí)能保障測(cè)試工裝電壓不對(duì)主板進(jìn)行損害，最終提高整 機(jī)的可靠性，降低售后投訴，提高公司品牌質(zhì)量。 

關(guān)鍵詞：控制器；功能測(cè)試；放電電路；可靠性

0  引言 

各大家電等企業(yè)中，為保證整機(jī)產(chǎn)品性能合格，每 一單控制器都經(jīng)過(guò)功能測(cè)試進(jìn)行篩選，主板上的半導(dǎo)體 器件易受到靜電、過(guò)電損傷而導(dǎo)致器件功能失效。功能 測(cè)試可以篩選出在測(cè)試崗位前已經(jīng)失效的器件，測(cè)試工 裝給主板進(jìn)行供電，工裝外接負(fù)載來(lái)模擬整機(jī)進(jìn)行測(cè)試 各模塊的運(yùn)行情況。功能測(cè)試可以有效篩選出有問(wèn)題的 控制器，但工裝電源電壓不穩(wěn)、放電不徹底時(shí)也會(huì)損傷 控制器，使得篩選環(huán)節(jié)成為過(guò)電隱患的來(lái)源。

1  功能測(cè)試原理 

測(cè)試工裝內(nèi)設(shè)測(cè)試板，內(nèi)含強(qiáng)電檢測(cè)電路、弱點(diǎn)檢 測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)輸出電路、感溫包模擬電路、通訊電路以 及與機(jī)構(gòu)配合電路。利用工裝快測(cè)的方式模擬檢測(cè)空調(diào) 器制冷、制熱的各個(gè)線(xiàn)路電壓、電流是否正常；同步模 擬檢測(cè)過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)載保護(hù)電路、低壓保護(hù)電路、 高壓保護(hù)電路、感溫包電路等各個(gè)保護(hù)電路是否正常。 根據(jù)主板線(xiàn)路針對(duì)的布防工裝測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試點(diǎn)使用連接 線(xiàn)與內(nèi)設(shè)測(cè)試板連接，以便達(dá)到啟動(dòng)工裝下壓主板與測(cè)
試點(diǎn)探針接觸供電，達(dá)到測(cè)試的目的。

2  研究背景 

2.1芯片批量失效 

生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)多單芯片下線(xiàn)，從芯片失效數(shù)據(jù)看 主要集中為A編碼和B編碼芯片失效最為突出，共計(jì)占 比73%。具體故障明細(xì)如下。

2.2 芯片失效機(jī)理確認(rèn) 

分別取故障品A芯片與B芯片各3單進(jìn)行開(kāi)封分析， 芯片開(kāi)封后，晶圓表面均存在明顯灼傷痕跡，分析為EOS過(guò)電損傷導(dǎo)致。

2.3 失效模擬確認(rèn) 

排查工裝工具確認(rèn)過(guò)電隱患點(diǎn)為工裝放電不足使得二 次放電擊穿芯片。通過(guò)模擬驗(yàn)證分析此次異常主要為控制 器在功能檢測(cè)過(guò)程后，顯示板上C20/C15 25 V/470 μF儲(chǔ)能 電容無(wú)法在測(cè)試完成后短時(shí)間內(nèi)釋放內(nèi)部電荷，而控制 器在周轉(zhuǎn)過(guò)程中板上元器件引腳相互接觸后電容器殘留 電荷進(jìn)行二次放電，造成芯片瞬間過(guò)電而損傷失效。

3  測(cè)試工裝增加放電電路完善 

3.1 增加放電結(jié)果監(jiān)控電路 

工裝在放電時(shí)僅接了負(fù)載進(jìn)行放電，對(duì)放電效果無(wú) 法監(jiān)督。放電電路中增加發(fā)光二極管，使放電結(jié)果目視 化，驗(yàn)證工裝斷電后，待二極管燈滅，此時(shí)電路余電測(cè) 量未超過(guò)1 V，驗(yàn)證可行。同時(shí)共設(shè)置4個(gè)放電端口，可 滿(mǎn)足所有機(jī)型的放電需求。區(qū)分強(qiáng)弱電放電，分別針對(duì) 45 V以上電壓和45 V以下電壓設(shè)置不同的放電方式，杜 絕測(cè)試設(shè)備的EOS類(lèi)損傷。

下表為強(qiáng)電端口放電結(jié)果顯示表，通過(guò)端口顯示檢 測(cè)到的電壓可有效監(jiān)控放電效果。

3.2 增加放電延遲電路 

在測(cè)試過(guò)程，員工可在測(cè)試結(jié)束后可手動(dòng)結(jié)束測(cè) 試，此時(shí)無(wú)法對(duì)放電時(shí)間進(jìn)行有效監(jiān)控，使用時(shí)間繼電 器和中間繼電器形成互鎖，利用時(shí)間繼電器控制氣動(dòng)頭 的上升時(shí)間，即測(cè)試完成后時(shí)間繼電器工作（一般時(shí)間 繼電器設(shè)置為3～5 s）3～5 s后氣缸才能升起，這樣板 子與放電工裝充分放電，電容的電壓很小，不會(huì)對(duì)板子 帶來(lái)隱患。

3.3 測(cè)試方式調(diào)整 

廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)完顯示板后直接在后工序裝注塑 件盒，大膽提出在裝完注塑件盒后進(jìn)行插線(xiàn)測(cè)試。并 對(duì)DCT工裝增加放電回路。因有注塑件盒防護(hù)，DCT測(cè) 試完電容余電有存在沒(méi)有放完的，但不存在控制器板相 互接觸的隱患，故不會(huì)有電容余電對(duì)控制器芯片失效的 隱患。

4  改善效果跟蹤 

改善前，在1個(gè)月的時(shí)間，兩個(gè)編碼的芯片出現(xiàn)8單過(guò)電失效；改善后，跟蹤2個(gè)月，同款機(jī)型編碼無(wú)下 線(xiàn)。由此可得出經(jīng)過(guò)上述改善有效解決了工裝放電不足 導(dǎo)致的芯片過(guò)電損傷問(wèn)題。

5  小結(jié) 

通過(guò)對(duì)芯片的失效分析，確認(rèn)芯片失效為過(guò)電擊 穿。研究現(xiàn)有工裝的測(cè)試缺陷，針對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)攻 關(guān)，將所測(cè)試電路按照強(qiáng)、弱電進(jìn)行分類(lèi)，分別設(shè)計(jì)對(duì) 應(yīng)的放電電路，同時(shí)利用發(fā)光二極管的發(fā)光原理，來(lái)實(shí) 現(xiàn)放電效果的目視化監(jiān)控。為確保整改有效，消除在執(zhí) 行過(guò)程中人為操作異常導(dǎo)致的執(zhí)行偏差，將放電結(jié)果進(jìn) 行計(jì)時(shí)，利用時(shí)間繼電器、中間繼電器互鎖實(shí)現(xiàn)工裝放 電后自動(dòng)彈起，提高測(cè)試工裝放電可靠性。

參考文獻(xiàn)： 

[1] 尹繼業(yè).對(duì)提高電子元器件的使用可靠性的思考[J].電子制作， 2012(10):15. 

[2] 蒲曉明. 電子元器件的失效模型與可靠性試驗(yàn)方法解析 [J]. 科 技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016(08):18. 

[3] 印曉紅. 提高電子元器件使用可靠性的措施研究 [J]. 中國(guó)高新 技術(shù)企業(yè)，2016(04):01.

本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第03期第70頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。