Phụ kiện có vẻ ít quan trọng hơn thiết bị chính, nhưng chúng thường là thứ đầu tiên người dùng tương tác và là thứ đầu tiên thất bại. Từ bộ sạc và bộ chuyển đổi đến tai nghe và thiết bị bảo vệ, các bộ phận này kết nối thiết bị với mục đích sử dụng thực tế. Nếu họ thất bại, toàn bộ thương hiệu sẽ bị ảnh hưởng. Hệ thống kiểm tra phụ kiện (ATS) kiểm tra hiệu suất dưới áp lực điện, cơ khí và môi trường, đảm bảo an toàn, độ tin cậy và sản xuất trơn tru.
Phụ kiện trong điện tử
Phụ kiện là các thành phần hỗ trợ kết nối, mở rộng hoặc nâng cao thiết bị chủ nhưng không phải là chính thiết bị. Chúng hoạt động như cầu nối giữa phần cứng và chức năng của người dùng, cáp cung cấp năng lượng, bộ điều hợp cho phép tương thích hoặc tai nghe cung cấp âm thanh. Mặc dù thường bị bỏ qua, nhưng những bộ phận này ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm, độ an toàn và độ tin cậy lâu dài của toàn bộ sản phẩm.
Nếu một phụ kiện bị lỗi, khách hàng thường đổ lỗi cho thương hiệu chứ không phải tiện ích bổ sung nhỏ. Điều này làm cho việc kiểm tra phụ kiện trở nên cần thiết trong sản xuất, vì ngay cả cáp hoặc đầu nối bị lỗi cũng có thể dẫn đến quá nhiệt, hiệu suất kém hoặc hỏng hóc toàn bộ hệ thống.
Phụ kiện điện tử thông thường
• Cáp USB-C / PD và bộ sạc nhanh
• Tai nghe âm thanh và đầu nối TRRS
• Khóa HDMI hoặc DisplayPort
• Bộ chia RJ-45 và bộ điều hợp mạng
• Cảm biến nội tuyến hoặc mô-đun chuyển đổi
So sánh: ATS và ATE
| **Khía cạnh** | **Hệ thống kiểm tra phụ kiện (ATS)** | **Thiết bị kiểm tra tự động (ATE)** |
|---|---|---|
| Phạm vi | Xác thực các phụ kiện hoàn chỉnh như bộ sạc USB-C, tai nghe âm thanh và bộ chuyển đổi | Kiểm tra mạch tích hợp, chipset và PCB trần |
| Trọng tâm chính | Đảm bảo hành vi plug-and-play, sạc, truyền tín hiệu và độ tin cậy của giao diện người dùng | Đo độ chính xác của thời gian, xác nhận logic và các thông số bán dẫn |
| Thiết kế cố định | Sử dụng tổ hoán đổi nhanh, chân pogo và đồ gá dựa trên đầu nối để sản xuất hỗn hợp cao | Sử dụng tổ hoán đổi nhanh, chân pogo và đồ gá dựa trên đầu nối để sản xuất hỗn hợp cao |
| Tốc độ kiểm tra | Tối ưu hóa cho tốc độ dây chuyền, quyết định đạt/không đạt trong sản xuất hàng loạt | Chu kỳ thử nghiệm cấp phòng thí nghiệm chậm hơn với độ sâu đo cao |
| Dữ liệu đầu ra | Cung cấp kết quả: đạt/không đạt, tỷ lệ năng suất và giám sát xu hướng cho dây chuyền sản xuất | Tạo ra đặc tính điện chi tiết và dạng sóng chẩn đoán |
| Trường hợp sử dụng tốt nhất | Thiết bị ngoại vi tiêu dùng và công nghiệp xuất xưởng với số lượng lớn và phải tồn tại sau khi sử dụng thực tế | Xác nhận chất bán dẫn, mô tả đặc tính R&D và phân tích lỗi sâu |
Sơ đồ khối hệ thống kiểm tra phụ kiện
Sơ đồ khối minh họa cấu trúc của Hệ thống kiểm tra phụ kiện (ATS), tích hợp các mô-đun phần cứng khác nhau để đảm bảo các phụ kiện như cáp, bộ sạc và bộ điều hợp được kiểm tra hiệu quả. Trung tâm là ATS Core Hardware, điều phối đo lường, điều khiển và xử lý dữ liệu.
Các phụ kiện được thử nghiệm được kết nối thông qua ổ cắm DUT và thiết bị cố định pogo-pin, giao diện với các mô-đun DAQ và rơle chuyển mạch để tự động hóa trình tự kiểm tra. Bộ nguồn có thể lập trình cung cấp các chức năng đo lường và nguồn chính xác, trong khi USB-C/PD và máy phân tích giao thức xác nhận các tiêu chuẩn sạc và truyền dữ liệu. Để kiểm tra độ bền, các ngân hàng tải áp dụng các điều kiện ứng suất và máy phân tích âm thanh xác minh chất lượng tín hiệu cho các phụ kiện liên quan đến âm thanh.
Tất cả các kết quả được hợp nhất trong giao diện người vận hành và hệ thống ghi nhật ký, giúp các kỹ sư có khả năng hiển thị rõ ràng về kết quả đạt/không đạt và dữ liệu hiệu suất chi tiết. Các thành phần này tạo thành một thiết lập thống nhất để xác thực phụ kiện đáng tin cậy, có thể lặp lại.
Quy trình tự động hóa cho hệ thống kiểm tra phụ kiện
Sơ đồ làm nổi bật bốn lớp chính biến các thiết bị riêng lẻ thành một Hệ thống kiểm tra phụ kiện (ATS) hoàn chỉnh, sẵn sàng sản xuất. Ở trên cùng là Sequencer, chạy các tập lệnh kiểm tra tự động, thực thi các giới hạn đo lường và đảm bảo tính nhất quán trên mọi đơn vị được kiểm tra. Trình điều khiển cung cấp một lớp trừu tượng hóa chuyển các lệnh thành điều khiển phần cứng, cho phép các công cụ khác nhau hoạt động liền mạch trong cùng một khuôn khổ.
Tất cả các kết quả thử nghiệm được lưu trữ trong Cơ sở dữ liệu kết quả (DB), cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc cấp từng bước và cho phép phân tích sâu về năng suất, chất lượng quy trình và dữ liệu sản xuất. Bảng điều khiển trực quan hóa các kết quả này trong thời gian thực, hiển thị các chỉ số như lợi nhuận lần đầu tiên (FPY), thoát và xu hướng hiệu suất dài hạn. Ngăn xếp tự động hóa này không chỉ đảm bảo kiểm tra nhanh chóng và có thể lặp lại mà còn có thông tin chi tiết hữu ích giúp tăng cường độ tin cậy và hiệu quả sản xuất.
Kiểm tra giao thức USB-C
• Định hướng cáp và phát hiện lật - xác nhận tín hiệu thích hợp ở cả hai hướng phích cắm.
• Xác nhận điện trở Rp / Rd - đảm bảo phát hiện vai trò chính xác giữa các thiết bị nguồn, chìm và vai trò kép.
• Đọc chip đánh dấu điện tử - xác minh danh tính cáp, dung lượng hiện tại và khả năng.
• Đàm phán hợp đồng Power Delivery (PD) - kiểm tra trên các mức điện áp (5 V, 9 V, 20 V) và cấu hình sạc.
• Phục hồi lỗi và xử lý lỗi - xác nhận hành vi an toàn trong quá dòng, ngắt kết nối hoặc đấu dây sai.
• Tuân thủ USB-IF CTS - đảm bảo khả năng tương tác giữa bộ sạc, cáp và máy chủ.
Kiểm tra độ tin cậy và an toàn nguồn điện trong phụ kiện
| Kiểm tra | Mục đích |
|---|---|
| Công suất không tải | Đo lường hiệu suất chờ và rút ra lãng phí |
| Gợn sóng và tiếng ồn | Đảm bảo đầu ra điện áp sạch, ổn định |
| Tải trọng động | Xác nhận độ ổn định trong nhu cầu đột ngột |
| Dòng khởi động | Ngăn chặn sự vấp ngã của cầu dao hoặc hư hỏng thiết bị |
| Ngắn mạch | Xác nhận phục hồi an toàn sau lỗi |
Kiểm tra ESD về độ tin cậy của phụ kiện
• Phóng điện tiếp xúc - Tiêu chuẩn IEC 61000-4-2, được thử nghiệm lên đến 8 kV hoặc cao hơn trên bề mặt dẫn điện.
• Xả khí - mô phỏng các cú sốc tĩnh trên nhựa hoặc vật liệu vỏ tiếp xúc.
• Giám sát phản hồi hệ thống - kiểm tra thiết lập lại, chốt, trục trặc hiệu suất hoặc hư hỏng vĩnh viễn.
• Ghi nhật ký lỗi và phản hồi - ghi lại kết quả kiểm tra để hướng dẫn cải tiến thiết kế sửa chữa.
Kiểm tra độ tin cậy cơ học cho các phụ kiện
| Kiểm tra | Tiêu chuẩn | Tại sao nó lại quan trọng? |
|---|---|---|
| Chu kỳ uốn cong | Tiêu chuẩn IEC 60512-11-4 | Xác nhận độ bền lâu dài của cáp |
| Giảm xoắn / căng thẳng | Dựa trên lịch thi đấu | Ngăn ngừa cổ hoặc gãy gần bộ giảm căng thẳng |
| Chèn/trích xuất | Tiêu chuẩn IEC 60512-9-1 | Xác minh tuổi thọ và độ tin cậy của đầu nối |
| Sốc và rung | Tiêu chuẩn IEC 60512-6 / 7 | Đảm bảo khả năng phục hồi trong quá trình vận chuyển và sử dụng hàng ngày |
Kiểm tra căng thẳng môi trường cho phụ kiện
Damp Kiểm tra nhiệt
Kiểm tra cách các điểm tiếp xúc và các bộ phận kim loại chống ăn mòn trong điều kiện độ ẩm cao. Ngăn ngừa quá trình oxy hóa, rỉ sét và tích tụ màng dẫn điện có thể gây ra hỏng hóc trong điều kiện ẩm ướt hoặc ven biển.
Tiếp xúc với nhiệt khô
Kiểm tra nhựa, vật liệu cách nhiệt và chất kết dính dưới nhiệt độ cao. Đảm bảo vỏ không bị nứt, biến dạng hoặc mất độ bền cách nhiệt trong môi trường nóng.
Đạp xe nhiệt
Chu kỳ các bộ phận giữa cực nóng và lạnh để gây căng thẳng cho các mối hàn, chốt và liên kết. Phát hiện mệt mỏi, nứt hoặc tách lớp do giãn nở và co lại lặp đi lặp lại.
Giám sát trôi dạt
Đo sự thay đổi lâu dài về điện trở tiếp xúc, dòng điện rò rỉ hoặc độ rão vật liệu. Xác định sự xuống cấp dần dần ảnh hưởng đến độ tin cậy của phụ kiện theo thời gian.
Các tính năng và lợi ích của cố định
• Tổ thay đổi nhanh - Cho phép người vận hành hoán đổi thiết lập nhanh chóng cho các SKU khác nhau, giảm thời gian ngừng hoạt động khi di chuyển giữa các biến thể sản phẩm.
• Các bộ phận hao mòn có thể thay thế - Các thành phần như chân hoặc ổ cắm đầu dò có thể được hoán đổi dễ dàng, kéo dài tuổi thọ cố định và giảm chi phí bảo trì.
• Vật liệu cố định an toàn ESD - Ngăn chặn phóng tĩnh điện có thể làm hỏng các thiết bị điện tử nhạy cảm trong quá trình thử nghiệm, đảm bảo kết quả lặp lại.
• Quét mã vạch / mã QR - Tự động tải trình tự kiểm tra chính xác cho thiết bị được kiểm tra, ngăn ngừa lỗi của người vận hành và đảm bảo truy xuất nguồn gốc.
• Bảo vệ an toàn - Tấm chắn và khóa liên động bảo vệ người vận hành khỏi các bộ phận chuyển động hoặc tiếp xúc tiếp xúc, đáp ứng các tiêu chuẩn tuân thủ an toàn.
Đạt ngày giao hàng với thông lượng kiểm tra thông minh hơn
Song song hóa bước
Chạy song song các bước kiểm tra giúp giảm thời gian nhàn rỗi giữa các trình tự. Thay vì đợi một phép đo kết thúc trước khi bắt đầu một phép đo khác, các bước độc lập sẽ chồng lên nhau. Điều này giúp tăng hiệu quả mà không cần thêm phần cứng mới.
Tổ nhiều tổ
Các thiết bị được thiết kế để thử nghiệm nhiều lần cho phép một số thiết bị đang thử nghiệm (DUT) chạy trong cùng một chu kỳ. Độ song song này là hệ số nhân trực tiếp của thông lượng, cắt giảm đáng kể tổng thời gian thử nghiệm.
Trình tự khởi động ấm
Bằng cách tiếp tục các luồng kiểm thử đã thực hiện một phần, đặc biệt là đối với các thử nghiệm lại, khởi động ấm tránh lặp lại các bước vượt qua trước đó. Nó cắt giảm thời gian lãng phí và tăng tốc độ phục hồi cho các đơn vị biên giới.
Kiểm tra đơn vị vàng
Sử dụng thiết bị tham chiếu tốt đã biết (đơn vị vàng) đảm bảo độ chính xác hiệu chuẩn qua các lần chạy. Biện pháp bảo vệ này ngăn chặn sự trôi dạt tinh tế có thể gây ra hỏng hóc hoặc thoát hiểm giả.
Kiểm toán GR&R
Đánh giá độ lặp lại và khả năng tái tạo của máy đo (GR&R) xác nhận độ tin cậy của phép đo. Kiểm tra thường xuyên xác nhận rằng kết quả vẫn ổn định giữa các nhà khai thác, đồ đạc và thiết bị, cơ sở để tin tưởng vào dữ liệu năng suất.
Kết luận
Ngay cả phần nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các phụ kiện như cáp và bộ điều hợp phải hoạt động đáng tin cậy trong nhiều năm mà không có rủi ro về an toàn. ATS kết hợp tự động hóa, kiểm tra ứng suất và đồ đạc thông minh để xác nhận độ bền thực tế. Không giống như ATE truyền thống, ATS mang lại kết quả nhanh hơn cho sản xuất hàng loạt, giảm lợi nhuận và bảo vệ cả người dùng và danh tiếng thương hiệu.
Những câu hỏi thường gặp
Quý 1. Phụ kiện nào bị lỗi thường xuyên nhất?
Cáp, đầu nối và tai nghe bị hỏng nhiều nhất do uốn cong, xoắn và cắm nhiều lần.
Quý 2. ATS khác với kiểm tra chất lượng đơn giản như thế nào?
ATS áp dụng các bài kiểm tra ứng suất, điện, cơ và môi trường, trong khi kiểm tra cơ bản chỉ xác nhận ngoại hình hoặc chức năng đơn giản.
Quý 3. Tại sao nên sử dụng tự động hóa trong ATS?
Tự động hóa loại bỏ lỗi của con người, tăng tốc độ kiểm tra và đảm bảo kết quả nhất quán trên tất cả các đơn vị.
Quý 4. Đồ đạc ảnh hưởng đến kết quả kiểm tra như thế nào?
Đồ đạc tốt ngăn ngừa tĩnh điện, sai lệch và đọc sai. Những cái kém làm giảm độ chính xác.
Câu 5. Có phải các bài kiểm tra căng thẳng môi trường chỉ dành cho các điều kiện khắc nghiệt?
Không. Ngay cả nhiệt, độ ẩm và lão hóa bình thường cũng có thể làm suy yếu nhựa, kim loại và mối hàn.