יישום של מד מקור דיוק גבוה בבדיקת ייצור המוני של דיודות

דיודה היא מכשיר אלקטרוני העשוי מחומרים מוליכים למחצה (סיליקון, סלניום, גרמניום וכו'). יש לה מוליכות חד כיוונית, כלומר, כאשר מופעל מתח קדמי על האנודה של הדיודה, הדיודה נדלקת. כאשר מופעל מתח הפוך על האנודה והקתודה, הדיודה כבויה. דיודות נמצאות בשימוש נרחב. בפרט, במעגלים אלקטרוניים שונים, דיודות מחוברות באופן סביר לרכיבים כגון נגדים, קבלים ומשרנים כדי ליצור מעגלים בעלי פונקציות שונות, שיכולים לממש פונקציות מרובות כגון יישור זרם חילופין, זיהוי אותות מווסתים, הגבלת אמפליטודה והידוק, וייצוב מתח של מתח אספקת החשמל. בין אם במעגלי רדיו נפוצים או במכשירי חשמל ביתיים אחרים או במעגלי בקרה תעשייתיים, ניתן למצוא עקבות של דיודות.

יש הבדל גדול בין בדיקת ייצור אצווה של דיודות לבין בדיקת דיודות בתנאי מעבדה. ראשית, גודל האצווה של בדיקות תעשייתיות הוא גדול, ומכשיר בדיקה בודק עשרות אלפי דיודות בממוצע מדי יום. מחירן של דיודות ארוזות בשוק העולמי זול בדרך כלל, ורק ייצור בקנה מידה גדול יכול להשיג תפוקה גבוהה כדי להפוך את היצרנים לרווחיים. לכן, המכשיר נדרש להשיג בדיקה רציפה ומהירה. שנית, מכשיר הבדיקה נדרש להיות בעל מידה מסוימת של גמישות, להיות מסוגל לבדוק סוגים שונים של דיודות ארוזות, ולשנות את הסוג בכל עת. שלישית, נדרש להפעיל מתח או זרם בהתאם לתנאי הבדיקה כדי להבטיח דיוק מסוים של הבדיקה. לכן, מערכת הבדיקה לדיודות ארוזות היא מערכת משולבת אוטומטית לחלוטין, שיכולה להשלים סדרה של משימות, החל מהזנה, סידור, בדיקה, דפוס משי ועד אריזה של דיודות. אין צורך בהתערבות ידנית במהלך כל הבדיקה.

מערכת בדיקת הדיודות מורכבת משני חלקים. חלק אחד הוא מכונת הבקרה (מניפולטור, מתקן, מסוע וכו'), אשר שולטת בעיקר על כל תהליך הדיודות, החל מהזנה ועד לאריזה. החלק השני הוא מד המקור הדיגיטלי בעל דיוק גבוה של NGI, המשמש לקביעת תנאי הבדיקה לבדיקת הפרמטרים העיקריים של הדיודה כגון מתח במצב פעולה (VF), מתח פריצה הפוכה (VR) וזרם דליפה (IR), ויש לו גם פונקציות כגון דירוג, סינון וסידור.

מד המקור הדיגיטלי הדיוק הגבוה מסדרת NGI N2600 פועל בארבעה רבעים, ומשלב שש פונקציות של מקור מתח, מקור זרם, רב-מודד דיגיטלי (מדידת I/V/R) ועומס. טווח המדידה מכסה 200V עד 1μV, 1A עד 10pA, 200MΩ עד 10μΩ, ורזולוציית המדידה מגיעה ל-6.5 ספרות. יש לו מצב סריקה מובנה, קלט/פלט דיגיטלי, בדיקת גבול, טריגר סינכרוני, מחולל אותות, מחשבון פונקציות ופונקציות נוספות, והוא מספק תוכנת בקרה סטנדרטית חינמית למחשב, המתאימה באופן מושלם לבדיקת ייצור אצווה של דיודות ארוזות.

שולחן מדידת מקור דיגיטלית מדויקת מסדרת N2600 מצויד ב-10 יציאות IO דיגיטליות. ניתן להשתמש באות ה-IO הדיגיטלי כדי להתחבר למניפולטור ולשלוט במניפולטור ולבצע בדיקת קוטביות ובדיקת דירוג על הדיודה. ניתן לסווג דיודות לרמות פגם במוצר באמצעות בדיקות ביצועים חשמליות, המחולקות בדרך כלל לארבע רמות: AAA, AA, A ו-D. המוצרים הפגומים מסולקים באמצעות סינון מדורג, והיצרן יכול לשלוח בהתאם לצורכי הלקוח. אות הפלט של כל יציאת IO דיגיטלית של מד המקור מייצג סוג של מידע, כגון "התקן תקין", "התקן פגום", "התקן מסתובב" וכו'. הדיודה או חבילת הדיודה מונחים במתקן הבדיקה ומחוברים לפלט מד המקור. בהתאם לחבילת הדיודה, חלק מהדיודות רגישות לאור. כדי למנוע זרמים מזיקים, בדרך כלל משתמשים בתא סביבת בדיקה שיכול להגן על הדיודה מפני אור. מד המקור מספק הטיה מתח או הטיה זרם לדיודה ומשלים את המדידה, משווה את תוצאת המדידה לערך הקיצוני שנקבע מראש ומבצע שיפוט עובר או נכשל.

● תהליך בדיקת הפעלה סינכרוני של מדי מקור מרובים

1. המפעיל שולח הוראת פעולה דרך מחשב המארח על ידי לחיצה על כפתור "התחל בדיקה", וממתין שהמסוע, הרובוט והמתקן יזינו את אצוות ייצור הדיודה.
2. מחשב המארח שולח הוראות דרך רשת מקומית (LAN) כדי לשלוט במד המקור של N2600 כדי שיתחיל לעבוד.
3. מד המקור N2600 ממתין לאות ההפעלה של בדיקת ההתחלה (SOT) מהרובוט.
4. הרובוט שולח את אות ההפעלה של SOT למד המקור N2600, דבר המציין שכל הדיודות מוכנות לבדיקה סינכרונית.
5. מדי מקור מרובים N2600 מופעלים באופן סינכרוני לביצוע בדיקות קוטביות. אם בדיקת הקוטביות של הדיודה חיובית, מדי מקור מרובים N2600 ממשיכים בבדיקה התפקודית (שלב 6). אם בדיקת הקוטביות של הדיודה הפוכה, יש לשלוח אות קלט/פלט דיגיטלי לרובוט כדי לסובב את המכשיר ולחזור לשלב 4. (כאשר בדיקת הקוטביות הפוכה, ניתן לסובב את המכשיר גם ללא סיבוב. מכיוון שמד המקור N2600 פועל בארבעה רבעים, ניתן לשלוט בכיוון המתח והזרם המוצא באמצעות תוכנה כדי לבצע את הבדיקה, ובכך לחסוך בזמן הפעולה של הרובוט המסובב את המכשיר).
6. כאשר קוטביות הדיודה חיובית, מד המקור N2600 מבצע את בדיקת התפקוד של הדיודה בסדר המצוין על ידי תוכנית הבדיקה, מבצע שיפוט מוסמך ושומר את הנתונים של כל בדיקה.
7. מד המקור N2600 שולח אות IO דיגיטלי לרובוט לצורך דירוג ומיון, ושולח אות סוף בדיקה (EOT) לרובוט לצורך פעולת אריזה, ושומר את נתוני מידע המוצר של כל אריזה.
8. המתן למבחן הבא של הזנת הדיודה וחזור אוטומטית על שלבי הבדיקה הנ"ל.