电子元件老化筛选设备在线检测技术研究

刘娟，袁咏歆

（陕西省电子技术研究所，陕西西安，712000）

1 电子元件老化筛选设备在线检测技术

本文针对电子元件设计的老化筛选设备在线检测技术中，充分的考虑到了外界环境的影响因素，并通过在线时钟配置的方式，保证其检测的可靠性。本文设计的技术任务流程，如图1所示。

结合图1所示，为本文设计检测技术的整体任务流程。图1中的时间采集任务主要通过在线时钟配置的方式加以实现，进而满足技术在线检测的功能。下述将针对图中5步主要流程的详细内容加以阐述，具体内容如下。

图1 设计检测技术任务流程

1.1 数据采集

在电子元件老化筛选设备在线检测前，必须通过切换老化筛选设备电路模拟信号的方式，采集在线检测相关数据[1]。可以将此过程称为数模转换的过程中，在AD接收模式中，执行该数据采集任务，计算起始位电压，设其计算表达式为V，则有公式（1）。

公式（1）中，R4指的是电路中的电阻值；R1指的是电路中滤除高频干扰信号的电阻值；C为反馈通道的电容。通过公式（1），发送起始位电压，并发送从机地址，利用配置寄存器，开始转换老化筛选设备电路模拟信号，发送结束位。在此基础上，在AD发送模式中，发送起始位电压，并发送从机地址，通过读取转换结果的形式，采集老化筛选设备在线检测相关数据，发送结束位，完成电子元件老化筛选设备在线检测中的数据采集部分工作。

1.2 在线时钟配置

以上述采集到的老化筛选设备在线检测数据为依据，为实现技术的在线检测功能，采用在线时钟配置的方式，设置滤波器的截止频率[2]。在此过程中，首先，使能电源与备份区时钟，取消备份区写保护，开启外部低速时钟晶振，配置寄存器，计算滤波器的截止频率，设其目标函数为，则有公式（2）。

通过公式（2），可计算得出滤波器的截止频率，以此为标准参数，编写服务中断函数，实现电子元件老化筛选设备在线检测中的时钟配置。

1.3 计算老化筛选设备在线检测数据误差

在完成在线时钟配置的基础上，发送电子元件老化筛选设备在线检测数据，将其以载波信号的方式加以显示，载波信号经过与非门后，得到已调信号，基于PWM调制接收数据。考虑到实际电子元件老化筛选设备在线检测环境为高温差强磁场环境，因此，接收到的数据必然会存在误差[3]。本文通过温度控制的方式，计算老化筛选设备在线检测数据误差，将温度维持在一个稳定范围内，设定检测环境温度变化的范围在40℃之间，得出老化筛选设备在线检测数据闭环增益误差的推导公式γ，如公式（3）所示。

公式（3）中，Kf指的是电子元件老化筛选设备在线检测闭环增益；K0指的是电子元件老化筛选设备在线检测开环增益。通过公式（3）计算，得出老化筛选设备在线检测数据误差，结合相关标准要求，必须将γ控制在0.04%之间[4]。通过设定此标准，才能够满足电子元件老化筛选设备在线检测对于精度的要求，进而执行下一步的检测任务。

1.4 SD卡存储

将满足电子元件老化筛选设备在线检测精度要求的数据存储在SD卡中，通过初始化的方式，发送ACMD41，HCS位为0的48位数据[5]。其中，SD卡存储命令，如表1所示。

结合表1所示，为设计检测技术中的SD卡存储命令。通过此种方式，表示电子元件老化筛选设备在线检测数据在SD卡中的存储格式。

表1 SD卡存储命令

1.5 显示检测结果

建立SD卡与STM32的通信机制，实现电子元件老化筛选设备在线检测数据的读取与写入，并利用FATES文件系统移植的方式，显示检测结果[6]。在此步流程中，首先配置工程环境，添加底层驱动；而后，配置系统文件参数，注册工作区，并创建电子元件老化筛选设备在线检测数据文件，读取与写入相关数据；最后，将相关数据导入上位机进行分析，显示检测结果，数据存档。

2 实验

2.1 前期准备

设计实验，本次实验对象为某电子元件，整个实验均在室内进行，老化筛选设备工作室内的温度设置为-50℃，设定电子元件电压测试范围为10-100V；电流测试范围为0.1-6.0A。将本文设计检测技术应用在其中。为证明本文设计技术检测精度，第一步使用本文设计技术在线检测电子元件老化筛选设备，通过matalb软件记录检测误差，设置为实验组；第二步使用传统技术在线检测电子元件老化筛选设备，同样通过matalb软件记录检测误差，设置为对照组。由此可见，本文实验对比指标为两种检测技术下测得的检测误差，检测误差越小，证明该检测技术针对电子元件老化筛选设备检测精度越高。本次实验共设置检测点位为10个。记录实验结果。

2.2 实验结果与分析

具体实验结果，如表2所示。

表2 检测结果对比表

结合表2所示可知，本文设计技术检测误差明显小于对照组，能够证明设计检测技术的精准性。因此，通过实验结果表明，本文设计的检测技术在现实应用中具有的适用性，值得被广泛推广。

3 结束语

本文对电子元件老化筛选设备在线检测技术进行了设计研究，在完成对本文设计成果的分析后可知，在线检测技术是确保电子元件质量可靠性的有效途径，因此，本文研究是具有现实意义的，能够为电子元件质量优化提供帮助。并且在检测过程中，应注意外部检测环境对检测结果造成的影响，避免出现检测失效或误差过大的现象。在未来的研究中可以加大对电子元件老化筛选设备在线检测温度控制方面的详细研究，进一步扩充此方面研究的全面性。