电子产品的整机装配测试

英炜硬十 2024-06-08 14:41:24

整机试装测试的目的是验证整机各个结构件之间以及整机与外部接口、模块之间的配合度。测试项包括单板与外壳的安装测试,整机端口(电源口、网口等)的插拔测试,用户使用场景的整机安装测试(比如整机在机房机架上的安装测试,整机在楼道弱电井的安装测试)。如果整机试装环节漏测试,往往会带来严重问题,造成批量召回。下面看一个典型案例。

2013年,C厂商针对旗下价格昂贵的XXX和XXX系列交换机发布了“问题通报”。世界各地的许多数据中心正在使用这2个系列的交换机。通报当中详述了这2个系列交换机当中复位键存在设计错误,导致用户插入网线之后,可能在短短几秒内让整个网络瘫痪。

C厂商表示,目前数据中心普遍使用的网线接头,配有保护罩并且伸出接头,以确接头不会突然松掉或者断掉,致使网线无法无用。但是XXX和XXX系列交换机的复位按钮,直接设置在交换机最左边一个端口上方,让有弹性的保护罩会碰到复位按钮,让交换机瞬间恢复出厂设置,让整个运行网络瘫痪。

那么“一个产品不能支持所有类型的网线”,我们自然认为它的健壮性不好。一个带弹性保护罩的网线就会让设备“误复位”,我们一定认为健壮性设计没有考虑。我们在电路设计完成之后,至少需要测试所有自己公司采购的相关器件的一个测试,例如:自己公司配套的网线都需要进行测试吧。这种情况可能在任何规模的数据中心当中发生,因为这2个系列的交换机和网线是常用产品,如果有人在这个端口插上一根网线,在不知情的情况下就会按下复位键,他们甚至没有意识到整个网络已经因此瘫痪。令人惊讶的是,C厂商没有在这两个系列交换机发布之前发现这个问题,也没有在上市之后就提醒用户注意这个问题。这个问题可能已经让全球无数的网络工程师抓狂过。这个问题应该在整机试装测试环节暴露出来。很多工程师会认为:结构设计这么直观,不会出现低级错误,靠空间想象能力就可以解决很多问题;结构工程师都进行3D建模了,不会有什么大问题。但是结构问题往往都是低级错误,由于公差或者一些细节被忽略,造成不可预知的问题。按照我们的经验来看,凡是整机试装测试,其实都能发现一些问题。特别是一些装配带来的应力,导致原先考虑的公差不够,导致的问题。

上图是一个示意图,由于散热器比较大,安装的方式引入应力,导致PCB形变,由于陶瓷电容、需要散热的芯片高度都有公差,这些误差因素叠加在一起导致了陶瓷电容概率性接触散热器,有短路风险。这个故障需要一定的样本数的整机试装才能发现问题。误差估计不足,在一些框式设备相邻槽位,有可能导致概率性干涉。因为这种误差是多重误差叠加的,如上图,在导轨、安装误差、面板螺钉误差、PCB误差、背板连接器位置误差、散热器加工误差、安装误差、PCB形变等等。所以要留有足够的裕量 。我们都需要通过整机装备测试的方法,用足够多的样本数,去验证我们的设计。
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英炜硬十

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