控制器测试工装放电技术

　　摘要：控制器是空调的大脑，在整机运行上起着至关重要的作用。控制器的质量直接决定了空调的使用寿命。控制器在生产时需模拟整机运行状态进行功能测试，测试主板上各模块电路能否正常工作，在此基础上增加放电电路，不仅可提前筛选出功能异常的电路板，同时能保障测试工装电压不对主板进行损害，最终提高整机的可靠性，降低售后投诉，提高公司品牌质量。

　　关键词：控制器;功能测试;放电电路;可靠性

　　0引言

　　各大家电等企业中，为保证整机产品性能合格，每一单控制器都经过功能测试进行筛选，主板上的半导体器件易受到静电、过电损伤而导致器件功能失效。功能测试可以筛选出在测试岗位前已经失效的器件，测试工装给主板进行供电，工装外接负载来模拟整机进行测试各模块的运行情况。功能测试可以有效筛选出有问题的控制器，但工装电源电压不稳、放电不彻底时也会损伤控制器，使得筛选环节成为过电隐患的来源。

　　1功能测试原理

　　测试工装内设测试板，内含强电检测电路、弱点检测电路、驱动输出电路、感温包模拟电路、通讯电路以及与机构配合电路。利用工装快测的方式模拟检测空调器制冷、制热的各个线路电压、电流是否正常;同步模拟检测过流保护电路、过载保护电路、低压保护电路、高压保护电路、感温包电路等各个保护电路是否正常。根据主板线路针对的布防工装测试点，测试点使用连接线与内设测试板连接，以便达到启动工装下压主板与测试点探针接触供电，达到测试的目的。

　　2研究背景

　　2.1芯片批量失效

　　生产过程中出现多单芯片下线，从芯片失效数据看主要集中为A编码和B编码芯片失效最为突出，共计占比73%。具体故障明细如下。

　　2.2芯片失效机理确认

　　分别取故障品A芯片与B芯片各3单进行开封分析，芯片开封后，晶圆表面均存在明显灼伤痕迹，分析为2.3失效模拟确认排查工装工具确认过电隐患点为工装放电不足使得二次放电击穿芯片。通过模拟验证分析此次异常主要为控制器在功能检测过程后，显示板上C20/C1525V/470μF储能电容无法在测试完成后短时间内释放内部电荷，而控制器在周转过程中板上元器件引脚相互接触后电容器残留电荷进行二次放电，造成芯片瞬间过电而损伤失效。

　　3测试工装增加放电电路完善

　　3.1增加放电结果监控电路

　　工装在放电时仅接了负载进行放电，对放电效果无法监督。放电电路中增加发光二极管，使放电结果目视化，验证工装断电后，待二极管灯灭，此时电路余电测量未超过1V，验证可行。同时共设置4个放电端口，可满足所有机型的放电需求。区分强弱电放电，分别针对45V以上电压和45V以下电压设置不同的放电方式，杜绝测试设备的EOS类损伤。下表为强电端口放电结果显示表，通过端口显示检测到的电压可有效监控放电效果。

　　3.2增加放电延迟电路

　　在测试过程，员工可在测试结束后可手动结束测试，此时无法对放电时间进行有效监控，使用时间继电器和中间继电器形成互锁，利用时间继电器控制气动头的上升时间，即测试完成后时间继电器工作(一般时间继电器设置为3～5s)3～5s后气缸才能升起，这样板子与放电工装充分放电，电容的电压很小，不会对板子带来隐患。

　　3.3测试方式调整

　　厂内生产线在生产完显示板后直接在后工序装注塑件盒，大胆提出在装完注塑件盒后进行插线测试。并对DCT工装增加放电回路。因有注塑件盒防护，DCT测试完电容余电有存在没有放完的，但不存在控制器板相互接触的隐患，故不会有电容余电对控制器芯片失效的隐患。

　　4改善效果跟踪

　　改善前，在1个月的时间，两个编码的芯片出现8单过电失效;改善后，跟踪2个月，同款机型编码无下线。由此可得出经过上述改善有效解决了工装放电不足导致的芯片过电损伤问题。

　　5小结

　　通过对芯片的失效分析，确认芯片失效为过电击穿。研究现有工装的测试缺陷，针对异常点进行专项攻关，将所测试电路按照强、弱电进行分类，分别设计对应的放电电路，同时利用发光二极管的发光原理，来实现放电效果的目视化监控。为确保整改有效，消除在执行过程中人为操作异常导致的执行偏差，将放电结果进行计时，利用时间继电器、中间继电器互锁实现工装放电后自动弹起，提高测试工装放电可靠性。

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