控制器測試工裝放電技術(shù)
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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，在整機運行上起著至關(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)時需模擬整機運行狀態(tài)進行功能測試，測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，同時能保障測試工裝電壓不對主板進行損害，最終提高整 機的可靠性，降低售后投訴，提高公司品牌質(zhì)量。
0 引言
各大家電等企業(yè)中，為保證整機產(chǎn)品性能合格，每 一單控制器都經(jīng)過功能測試進行篩選，主板上的半導體 器件易受到靜電、過電損傷而導致器件功能失效。功能 測試可以篩選出在測試崗位前已經(jīng)失效的器件，測試工 裝給主板進行供電，工裝外接負載來模擬整機進行測試 各模塊的運行情況。功能測試可以有效篩選出有問題的 控制器，但工裝電源電壓不穩(wěn)、放電不徹底時也會損傷 控制器，使得篩選環(huán)節(jié)成為過電隱患的來源。
1 功能測試原理
測試工裝內(nèi)設(shè)測試板，內(nèi)含強電檢測電路、弱點檢 測電路、驅(qū)動輸出電路、感溫包模擬電路、通訊電路以 及與機構(gòu)配合電路。利用工裝快測的方式模擬檢測空調(diào) 器制冷、制熱的各個線路電壓、電流是否正常；同步模 擬檢測過流保護電路、過載保護電路、低壓保護電路、 高壓保護電路、感溫包電路等各個保護電路是否正常。 根據(jù)主板線路針對的布防工裝測試點，測試點使用連接 線與內(nèi)設(shè)測試板連接，以便達到啟動工裝下壓主板與測
試點探針接觸供電，達到測試的目的。
2 研究背景
2.1芯片批量失效
生產(chǎn)過程中出現(xiàn)多單芯片下線，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，共計占 比73%。具體故障明細如下。
2.2 芯片失效機理確認
分別取故障品A芯片與B芯片各3單進行開封分析， 芯片開封后，晶圓表面均存在明顯灼傷痕跡，分析為EOS過電損傷導致。
2.3 失效模擬確認
排查工裝工具確認過電隱患點為工裝放電不足使得二 次放電擊穿芯片。通過模擬驗證分析此次異常主要為控制 器在功能檢測過程后，顯示板上C20/C15 25 V/470 μF儲能 電容無法在測試完成后短時間內(nèi)釋放內(nèi)部電荷，而控制 器在周轉(zhuǎn)過程中板上元器件引腳相互接觸后電容器殘留 電荷進行二次放電，造成芯片瞬間過電而損傷失效。
3 測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
工裝在放電時僅接了負載進行放電，對放電效果無 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，驗證工裝斷電后，待二極管燈滅，此時電路余電測 量未超過1 V，驗證可行。同時共設(shè)置4個放電端口，可 滿足所有機型的放電需求。區(qū)分強弱電放電，分別針對 45 V以上電壓和45 V以下電壓設(shè)置不同的放電方式，杜 絕測試設(shè)備的EOS類損傷。
下表為強電端口放電結(jié)果顯示表，通過端口顯示檢 測到的電壓可有效監(jiān)控放電效果。
3.2 增加放電延遲電路
在測試過程，員工可在測試結(jié)束后可手動結(jié)束測 試，此時無法對放電時間進行有效監(jiān)控，使用時間繼電 器和中間繼電器形成互鎖，利用時間繼電器控制氣動頭 的上升時間，即測試完成后時間繼電器工作（一般時間 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，不會對板子 帶來隱患。
3.3 測試方式調(diào)整
廠內(nèi)生產(chǎn)線在生產(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行插線測試。并 對DCT工裝增加放電回路。因有注塑件盒防護，DCT測 試完電容余電有存在沒有放完的，但不存在控制器板相 互接觸的隱患，故不會有電容余電對控制器芯片失效的 隱患。
4 改善效果跟蹤
改善前，在1個月的時間，兩個編碼的芯片出現(xiàn)8單過電失效；改善后，跟蹤2個月，同款機型編碼無下 線。由此可得出經(jīng)過上述改善有效解決了工裝放電不足 導致的芯片過電損傷問題。
5 小結(jié)
通過對芯片的失效分析，確認芯片失效為過電擊 穿。研究現(xiàn)有工裝的測試缺陷，針對異常點進行專項攻 關(guān)，將所測試電路按照強、弱電進行分類，分別設(shè)計對 應(yīng)的放電電路，同時利用發(fā)光二極管的發(fā)光原理，來實 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) 行過程中人為操作異常導致的執(zhí)行偏差，將放電結(jié)果進 行計時，利用時間繼電器、中間繼電器互鎖實現(xiàn)工裝放 電后自動彈起，提高測試工裝放電可靠性。
參考文獻：
[1] 尹繼業(yè).對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]. 中國高新 技術(shù)企業(yè)，2016(04):01.
本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第03期第70頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。
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