控制器测试工装放电技术
耿本利，陈中炜，程 磊，张秀凤 （格力电器（合肥）有限公司，安徽 合肥 230088）
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。
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EOS过电损伤导致。
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/C15 25 V/470 μF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1 V，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 45 V以上电压和45 V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3～5 s）3～5 s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。
参考文献：
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[3] 印晓红. 提高电子元器件使用可靠性的措施研究 [J]. 中国高新 技术企业，2016(04):01.
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第03期第70页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。
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