電子元件老化篩選設備在線檢測技術研究

劉娟，袁詠歆

（陜西省電子技術研究所，陜西西安，712000）

1 電子元件老化篩選設備在線檢測技術

本文針對電子元件設計的老化篩選設備在線檢測技術中，充分的考慮到了外界環境的影響因素，并通過在線時鐘配置的方式，保證其檢測的可靠性。本文設計的技術任務流程，如圖1所示。

結合圖1所示，為本文設計檢測技術的整體任務流程。圖1中的時間采集任務主要通過在線時鐘配置的方式加以實現，進而滿足技術在線檢測的功能。下述將針對圖中5步主要流程的詳細內容加以闡述，具體內容如下。

圖1 設計檢測技術任務流程

1.1 數據采集

在電子元件老化篩選設備在線檢測前，必須通過切換老化篩選設備電路模擬信號的方式，采集在線檢測相關數據[1]。可以將此過程稱為數模轉換的過程中，在AD接收模式中，執行該數據采集任務，計算起始位電壓，設其計算表達式為V，則有公式（1）。

公式（1）中，R4指的是電路中的電阻值；R1指的是電路中濾除高頻干擾信號的電阻值；C為反饋通道的電容。通過公式（1），發送起始位電壓，并發送從機地址，利用配置寄存器，開始轉換老化篩選設備電路模擬信號，發送結束位。在此基礎上，在AD發送模式中，發送起始位電壓，并發送從機地址，通過讀取轉換結果的形式，采集老化篩選設備在線檢測相關數據，發送結束位，完成電子元件老化篩選設備在線檢測中的數據采集部分工作。

1.2 在線時鐘配置

以上述采集到的老化篩選設備在線檢測數據為依據，為實現技術的在線檢測功能，采用在線時鐘配置的方式，設置濾波器的截止頻率[2]。在此過程中，首先，使能電源與備份區時鐘，取消備份區寫保護，開啟外部低速時鐘晶振，配置寄存器，計算濾波器的截止頻率，設其目標函數為，則有公式（2）。

通過公式（2），可計算得出濾波器的截止頻率，以此為標準參數，編寫服務中斷函數，實現電子元件老化篩選設備在線檢測中的時鐘配置。

1.3 計算老化篩選設備在線檢測數據誤差

在完成在線時鐘配置的基礎上，發送電子元件老化篩選設備在線檢測數據，將其以載波信號的方式加以顯示，載波信號經過與非門后，得到已調信號，基于PWM調制接收數據。考慮到實際電子元件老化篩選設備在線檢測環境為高溫差強磁場環境，因此，接收到的數據必然會存在誤差[3]。本文通過溫度控制的方式，計算老化篩選設備在線檢測數據誤差，將溫度維持在一個穩定范圍內，設定檢測環境溫度變化的范圍在40℃之間，得出老化篩選設備在線檢測數據閉環增益誤差的推導公式γ，如公式（3）所示。

公式（3）中，Kf指的是電子元件老化篩選設備在線檢測閉環增益；K0指的是電子元件老化篩選設備在線檢測開環增益。通過公式（3）計算，得出老化篩選設備在線檢測數據誤差，結合相關標準要求，必須將γ控制在0.04%之間[4]。通過設定此標準，才能夠滿足電子元件老化篩選設備在線檢測對于精度的要求，進而執行下一步的檢測任務。

1.4 SD卡存儲

將滿足電子元件老化篩選設備在線檢測精度要求的數據存儲在SD卡中，通過初始化的方式，發送ACMD41，HCS位為0的48位數據[5]。其中，SD卡存儲命令，如表1所示。

結合表1所示，為設計檢測技術中的SD卡存儲命令。通過此種方式，表示電子元件老化篩選設備在線檢測數據在SD卡中的存儲格式。

表1 SD卡存儲命令

1.5 顯示檢測結果

建立SD卡與STM32的通信機制，實現電子元件老化篩選設備在線檢測數據的讀取與寫入，并利用FATES文件系統移植的方式，顯示檢測結果[6]。在此步流程中，首先配置工程環境，添加底層驅動；而后，配置系統文件參數，注冊工作區，并創建電子元件老化篩選設備在線檢測數據文件，讀取與寫入相關數據；最后，將相關數據導入上位機進行分析，顯示檢測結果，數據存檔。

2 實驗

2.1 前期準備

設計實驗，本次實驗對象為某電子元件，整個實驗均在室內進行，老化篩選設備工作室內的溫度設置為-50℃，設定電子元件電壓測試范圍為10-100V；電流測試范圍為0.1-6.0A。將本文設計檢測技術應用在其中。為證明本文設計技術檢測精度，第一步使用本文設計技術在線檢測電子元件老化篩選設備，通過matalb軟件記錄檢測誤差，設置為實驗組；第二步使用傳統技術在線檢測電子元件老化篩選設備，同樣通過matalb軟件記錄檢測誤差，設置為對照組。由此可見，本文實驗對比指標為兩種檢測技術下測得的檢測誤差，檢測誤差越小，證明該檢測技術針對電子元件老化篩選設備檢測精度越高。本次實驗共設置檢測點位為10個。記錄實驗結果。

2.2 實驗結果與分析

具體實驗結果，如表2所示。

表2 檢測結果對比表

結合表2所示可知，本文設計技術檢測誤差明顯小于對照組，能夠證明設計檢測技術的精準性。因此，通過實驗結果表明，本文設計的檢測技術在現實應用中具有的適用性，值得被廣泛推廣。

3 結束語

本文對電子元件老化篩選設備在線檢測技術進行了設計研究，在完成對本文設計成果的分析后可知，在線檢測技術是確保電子元件質量可靠性的有效途徑，因此，本文研究是具有現實意義的，能夠為電子元件質量優化提供幫助。并且在檢測過程中，應注意外部檢測環境對檢測結果造成的影響，避免出現檢測失效或誤差過大的現象。在未來的研究中可以加大對電子元件老化篩選設備在線檢測溫度控制方面的詳細研究，進一步擴充此方面研究的全面性。