童红兰
中国电子科技集团公司第三十八研究所 230088
引言
本文论述了一种高集成片式收发电路的测试指标及电路故障现象,描述了提升前的现象及针对影响电路维修可靠性的情况进行了分析改善,有效实现了该电路维修可靠性的提升,同时缩短产品的生产周期,为后工序生产提供了宝贵的时间,为生产的顺利进行奠定了坚实基础。
一、收发电路概要
本片式电路工作带宽较宽,信号需经过多级的补偿放大、开关控制、频率变换等传输。电路需要测试的指标有:接收增益G1、压缩点、接收增益G2、发射增益G、压缩点等多项指标。在生产中发现有一定数量的故障件,故障主要为:接收增益G1(G2)小或无、发射增益G无等现象。由于内部器件多、空间小且电路结构复杂、故障定位难度大且覆盖率及定位准确率不高。
二、故障现象描述
通过收发电路维修故障定位现场操作发现:电路的故障定位时间较长,一个电路需要多次故障排查,多次返修,造成维修困难,重复返修定位,严重影响产品质量及生产交付周期。通过对五个批次(每个批次50件)故障维修合格率进行统计,得到电路返修的故障合格率为65.04%。通过调查发现,电路故障维修合格率低存在以下问题:
2.1.1 维修工装操作窗口受限
由于电路的尺寸较小,在维修时需要在测试工装内进行定位,由于电路的引脚需要与工装外部电路接触良好需要工装有压接功能,这导致了压接后工装压接部分对维修时开口电缆的移动、接地及电路定位面积产生影响,对产品的故障定位的限制,影响维修时的准确率,限制效率。
2.1.2故障排查点测时接地难
电路维修时需要通过开口电缆连接频谱仪测量各连接点的信号有无及大小来确定故障位置及器件损坏情况。在测量时开口电缆需要接地,现有情况下开口电缆是通过电缆外壳与工装压接部分接触来接地,此种方法有时会接地不良,影响定位的准确性及工作效率。
三、可靠性提升摸索
3.1维修测试原理:
电路维修测试系统的基本设计思路是:首先,针对电路的封装,设计可靠灵活适合批量使用的维修测试工装,该工装可完成外围电路与电路封装间的输入和输出的适配转换;其次,利用计算机程序控制仪表以及切换适配器将电路维修测试工作时需要的信号和电源送至测试工装对应的接口,为电路维修测试工作提供一个基本的平台;之后,通过计算机控制仪表进行频率扫描,电路的输出接口接至频谱仪,利用计算机读取频谱仪测试结果。
电路测试夹具的功能除了固定被测件、信号传输外,还有需要装配低通滤波器和衰减网络等,确保其测试数据和在上级电路应用环境下的电性能保持一致。
在日常维修测试过程中,根据电路的电原理图、信号的走向、结合控制系统、开口电缆、频谱仪和万用表等去对有故障的电路实现定位维修工作。
3.1.1维修工装改进
针对工装压接部分影响维修组件的面积的问题:
图2工装实物图
由上图可以看出在维修测试工装的压块压接面的位置,安装两个U型弹片,能有效实现电路接地效果,在压块上用弹片压紧壳体边缘,在弹片逐渐压紧壳体的同时,压块继续垂直下压,直到压块上绝缘衬垫将电路管腿压紧于微带板之上,使电路所有引腿与微带板接触良好,电路背面大面积地与微带板接触良好(采用弹片大力压紧电路壳体),且有良好的接地效果。但是U型弹片的超出压接部分的面积直接影响了维修时维修人员的操作面积,而超出压接部分的面积主要由超出的长度决定。
综上所述,对测试工装的U型弹片超出压接部分的长度进行缩小,同时进行测试验证。取已测合格的电路100件分别用更改U型弹片长度后的测试工装进行测试验证得出:,U型弹片是否超出压接部分,对测试结果没有影响,但是若去除弹片会对电路接地性能造成影响,从而影响其测试合格率。
故最终,对工装的U型弹片进行改进,缩短其长度使其与工装压接部分齐平。
图2工装实物图改进后
3.1.2开口电缆接地改进
现阶段维修时开口电缆接地的方式为用电缆外侧去压接工装壳体,这种方式存在接地不稳定的问题。经过实验验证,决定在开口电缆外侧焊接一根地线,地线另一端安装一个夹子,这样可以既不影响操作的方便,同时也解决了在维修时由于接地不稳定导致定位不准确的问题。
3.1.3效果验证
通过上述处理后,同样抽取五个批次(每个批次20件)待返修的电路组件统计维修时间,如下表所示:
维修方法改进之后,经过改进后的测试工装及开口电缆投入使用,经过五个批次维修测试使用,电路的维修准确率从最早的65.04%提升到了87.82%。
五、结束语
自电路维修测试改进以来,从最终的提升情况来看,提升后的电路定位方法及工装解决了该片式的故障定位时间较长的问题,也提升了故障维修合格率,有效确保了产品质量,维修合格率得到提高,降低了组件维修时间,为产品的按时交付提供了有力保障。