陳爾鵬 許航 來(lái)啟發(fā)

摘要：元器件篩選過(guò)程中存在著較多自動(dòng)化程度較低的流程，如利用儀表進(jìn)行搭臺(tái)測(cè)試和手工出具報(bào)告等。為提高生產(chǎn)效率和降低差錯(cuò)率，一方面對(duì)儀表進(jìn)行接口確認(rèn)并編寫(xiě)控制代碼，形成通用代碼模塊，另一方面對(duì)Excel和Word文檔開(kāi)展讀寫(xiě)代碼研究，形成文檔自動(dòng)出具軟件。

關(guān)鍵詞：元器件篩選;自動(dòng)化

1.引言

隨著元器件篩選數(shù)量的提高，對(duì)元器件篩選過(guò)程的自動(dòng)化水平有了更高的要求，目前，針對(duì)測(cè)試過(guò)程已經(jīng)具有眾多過(guò)程管理信息化系統(tǒng)TDM、MES等實(shí)現(xiàn)篩選過(guò)程信息化管理。但在具體的測(cè)試過(guò)程中，如利用非ATE測(cè)試設(shè)備進(jìn)行的搭臺(tái)測(cè)試、報(bào)告文檔的出具等流程自動(dòng)化程度較低，嚴(yán)重制約了篩選能力的進(jìn)一步提升，不能滿足日益增長(zhǎng)的型號(hào)產(chǎn)品元器件可靠性篩選數(shù)量要求。

為進(jìn)一步提高元器件篩選過(guò)程中的自動(dòng)化水平，針對(duì)制約能力提升的關(guān)鍵點(diǎn)，開(kāi)展了一系列的自動(dòng)化研究，并取得了一定的成效。

2.自動(dòng)化解決方案概述

在元器件測(cè)試過(guò)程中，為了更準(zhǔn)確地測(cè)試元器件的功能性能，經(jīng)常需要利用儀表設(shè)備搭建測(cè)試環(huán)境，如程控電源E3631A、數(shù)字多用表2700和函數(shù)發(fā)生器33220A等設(shè)備。該部分設(shè)備具備RS232接口和GPIB接口，均滿足SCPI指令集，因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制和對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取記錄，針對(duì)不同功能的器件測(cè)試，利用MFC和visa庫(kù)編寫(xiě)控制代碼，形成通用性較強(qiáng)的測(cè)試程序。

針對(duì)檢測(cè)報(bào)告等文檔的開(kāi)具，調(diào)取Word和Excel的運(yùn)行庫(kù)，以模板中的標(biāo)簽作為特征點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)從Excel中讀取基礎(chǔ)信息并填入到Word模板中的功能，最終自動(dòng)生成各種固定格式的文檔。

3.儀表自動(dòng)化控制

測(cè)試設(shè)備采用的源表生產(chǎn)廠家主要為Agilent、KEITHLEY和Tektronix，且均具備GPIB接口，采用SCPI指令集均能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的程控。搭建測(cè)試環(huán)境時(shí)，源主要用于提供固定電壓的電源信號(hào)和固定頻率的功能信號(hào)，表用于讀取輸出電壓值和電流值并觀察輸出波形。為了在測(cè)試過(guò)程中減少人為操作帶來(lái)的影響、準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和對(duì)測(cè)試過(guò)程的控制，開(kāi)展設(shè)備程控研究，利用GPIB接口和visa庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制。

SCPI指令集具有通用性，測(cè)試設(shè)備參數(shù)設(shè)置也具有通用性，軟件功能也較為簡(jiǎn)單。因此，選擇MFC平臺(tái)進(jìn)行通用程控軟件開(kāi)發(fā)，具體實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。

根據(jù)設(shè)備設(shè)定的GPIB值定義源表地址，并利用viOpenDefaultRM函數(shù)對(duì)visa資源管理器進(jìn)行初始化，再進(jìn)行設(shè)備初始化。針對(duì)不同設(shè)備，根據(jù)SCPI指令集，留下對(duì)應(yīng)的接口，編寫(xiě)控制代碼。編寫(xiě)操作界面，利用輸入框等工具確定各設(shè)備的設(shè)定參數(shù)，并從接口添加至控制代碼模塊中，形成控制程序，針對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行集成即可完成測(cè)試環(huán)境的搭建。

目前現(xiàn)有的測(cè)試中，如TPS5430DDA輸出尖峰測(cè)試、霍爾集成電路測(cè)試和微波器件的測(cè)試均實(shí)現(xiàn)了設(shè)備程控搭建測(cè)試環(huán)境，具有高位數(shù)讀值和高準(zhǔn)確度控制的優(yōu)點(diǎn)。

4.自動(dòng)開(kāi)具文檔

目前，報(bào)告文檔開(kāi)具主要是DPA報(bào)告的開(kāi)具。為了實(shí)現(xiàn)DPA報(bào)告文檔的自動(dòng)開(kāi)具，基于MFC開(kāi)發(fā)了一套報(bào)告自動(dòng)出具軟件，軟件執(zhí)行流程如圖2所示。

該軟件主要分為三個(gè)模塊：任務(wù)信息錄入模塊、試驗(yàn)信息錄入模塊和報(bào)告自動(dòng)生成模塊。

4.1 任務(wù)信息錄入模塊

任務(wù)信息是指DPA任務(wù)的基礎(chǔ)信息，包含任務(wù)編號(hào)、型號(hào)規(guī)格、生產(chǎn)批次、使用單位和送篩數(shù)量等，該任務(wù)信息可由業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)導(dǎo)出為表格格式數(shù)據(jù)。

該部分模塊實(shí)行流程如下：

（1）調(diào)用Excel程序類型庫(kù)中的類并生成頭文件引用，生成的頭文件需要進(jìn)行去導(dǎo)入路徑操作，以適應(yīng)本程序的調(diào)用。為保證該程序能兼容多種操作系統(tǒng)，必須利用AfxOleInit函數(shù)對(duì)COM的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)進(jìn)行初始化操作，否則無(wú)法啟動(dòng)XP系統(tǒng)的Excel程序。

（2）打開(kāi)DPA任務(wù)清單，以錄入的任務(wù)編號(hào)作為特征值進(jìn)行循環(huán)檢索，檢索到對(duì)應(yīng)任務(wù)編號(hào)后提取行數(shù)，按照數(shù)據(jù)類型以特定的方式讀取該行數(shù)下所有列的基礎(chǔ)信息并轉(zhuǎn)換為cstring類型數(shù)據(jù)。

（3）將轉(zhuǎn)換得到的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)按照對(duì)應(yīng)的位置自動(dòng)填入到基礎(chǔ)信息界面中，利用CTime類獲取當(dāng)前電腦時(shí)間，作為報(bào)告開(kāi)具時(shí)間。最終釋放Excel程序的進(jìn)程和內(nèi)存。

（4）檢索DPA圖片數(shù)據(jù)文件夾下的文件夾名稱，并對(duì)名稱進(jìn)行截取處理，獲得文件夾中包含的任務(wù)號(hào)并與輸入的任務(wù)號(hào)進(jìn)行匹配判定，確定圖片數(shù)據(jù)所在文件目錄。

基礎(chǔ)信息界面如圖3所示。界面只包含一個(gè)按鈕，輸入任務(wù)編號(hào)后，點(diǎn)擊“導(dǎo)入數(shù)據(jù)”按鈕即可從固定目錄下的DPA任務(wù)清單表格中以任務(wù)編號(hào)作為特征值檢索數(shù)據(jù)信息。在檢索到正確的任務(wù)信息后，調(diào)取信息數(shù)據(jù)并填入對(duì)應(yīng)的信息框中，且支持測(cè)試人員手動(dòng)更改。

該部分代碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)在于如何檢索任務(wù)清單并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。部分?jǐn)?shù)據(jù)信息為數(shù)字格式，采用直讀方式會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，需使用dblVal函數(shù)和Format函數(shù)對(duì)數(shù)字格式信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)閏string類型信息再讀取處理。針對(duì)“XXXX-XX-XX”格式的時(shí)間數(shù)據(jù)，采用VariantTimeToSystemTime函數(shù)和SYSTEMTIME類中包含的變量進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使時(shí)間格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串類型的數(shù)據(jù)。

4.2 試驗(yàn)信息錄入模塊

試驗(yàn)信息是指在開(kāi)展DPA項(xiàng)目如剪切強(qiáng)度、鍵合強(qiáng)度等試驗(yàn)時(shí)所得到的測(cè)試數(shù)據(jù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的合格判據(jù)。

該部分模塊功能簡(jiǎn)單，采用輸入框形式由試驗(yàn)人員依據(jù)原始記錄表格進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入，主要界面如圖4所示。

該軟件“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”界面即可覆蓋全測(cè)試數(shù)據(jù)的錄入，對(duì)脫離模式、材料、殘留面積和內(nèi)腔體積兩項(xiàng)則以下拉框形式進(jìn)行固定化選擇，方便測(cè)試人員操作。

4.3 報(bào)告自動(dòng)生成模塊

報(bào)告自動(dòng)生成模塊功能是依據(jù)模板中的特定標(biāo)簽，將讀取的DPA任務(wù)基礎(chǔ)信息、錄入的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和過(guò)程記錄圖片寫(xiě)入模板中，并生成最終的標(biāo)準(zhǔn)格式的DPA檢測(cè)報(bào)告。

具體實(shí)現(xiàn)流程如圖5所示。

（1）根據(jù)器件數(shù)量選擇不同的基礎(chǔ)dot模板，并調(diào)用Word程序加載模板;

（2）讀取界面1輸入框中的任務(wù)基礎(chǔ)信息，利用put_Text函數(shù)將基礎(chǔ)信息填入到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽位置;

（3）利用if語(yǔ)句對(duì)器件數(shù)量進(jìn)行判定，確保不同數(shù)量的不同試驗(yàn)數(shù)據(jù)在模板中的正確填入;

（4）利用CnlineShape類和AddPicture函數(shù)將按一定規(guī)則命名的試驗(yàn)圖片寫(xiě)入模板對(duì)應(yīng)位置，為了保證報(bào)告的可讀性，在模板內(nèi)部將放置圖片的文本框進(jìn)行尺寸固化;

（5）報(bào)告文檔導(dǎo)出存盤，釋放內(nèi)存和Word程序進(jìn)程。

該部分代碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)信息和模板標(biāo)簽的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，手動(dòng)出具DPA報(bào)告出現(xiàn)錯(cuò)誤的大部分原因是基礎(chǔ)信息錯(cuò)誤。因此，信息的正確填入是該系統(tǒng)最為強(qiáng)調(diào)的功能。為了減少對(duì)應(yīng)關(guān)系的差錯(cuò)率，模板標(biāo)簽命名規(guī)則、程序變量命名規(guī)則和程序界面描述規(guī)則保持一致，采用拼音直接命名的方式對(duì)其進(jìn)行命名，減少對(duì)應(yīng)關(guān)系過(guò)于復(fù)雜對(duì)程序帶來(lái)的影響。該種命名規(guī)則不僅方便程序代碼的編寫(xiě)，也利于減少對(duì)應(yīng)關(guān)系的差錯(cuò)率。

4.4.數(shù)據(jù)分析

該DPA報(bào)告自動(dòng)出具軟件操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行速度快，測(cè)試人員只需要少量操作，花費(fèi)時(shí)間2分鐘即可順利完成報(bào)告的出具，且只要測(cè)試數(shù)據(jù)和圖片命名方式正確，差錯(cuò)率為0。該軟件在確保零差錯(cuò)率的基礎(chǔ)上大幅度減少了出具DPA報(bào)告和后續(xù)修改的時(shí)間和精力，為DPA試驗(yàn)周期進(jìn)一步壓縮了時(shí)間，提高了DPA產(chǎn)能。

5.總結(jié)

在元器件可靠性篩選過(guò)程中，為了提高元器件可靠性測(cè)試質(zhì)量和效率，開(kāi)展非ATE設(shè)備測(cè)試環(huán)境搭建和報(bào)告文檔出具自動(dòng)化研究是目前元器件測(cè)試發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，本文利用MFC平臺(tái)開(kāi)發(fā)了設(shè)備程控和DPA報(bào)告自動(dòng)出具程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀表的自動(dòng)化控制和報(bào)告的自動(dòng)開(kāi)具，提高了篩選效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉萍，鄒勉.破壞性物理技術(shù)初探[J].光電子技術(shù)，2007，027（002）：139-142.