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HI-POT訓練教材HI-POT訓練教材一.目的二.定義:H/P及Arcing之定義三.原理:H/P及Arcing之原理四.說明:制程;H/P不良類別;案例五.判定六.注意事項HI-POT訓練教材一.測試目的用戶的角度:為了保護人體不受到傷害,單體內如有以下不良a.螺絲鬆動b.未鎖c.零件腳裂錫d.未焊e.冷焊及零件腳未插入孔內f.變壓器零件絕緣度不佳或絕緣間隙距離不夠异物掉落,FUN無法偵測到之異常將會造成起火,爆炸,漏電等嚴重安規不良,直接危脅到人體安全.故增加H/P或Arc測試.測出這些不良.HI-POT訓練教材公司的角度:保證公司產品品質的延續性,減少客戶抱怨,降低退貨率及重工成本,提升商譽,贏得商機.二.H/P定義:1.H/PHIGHPOTENTIAL之縮寫,翻譯成高壓,高電勢.2.定義:利用高壓加在某一有絕緣強度的物體兩端,通過漏電流的大小會因電壓變化而變化由I=U/R知,其會在一定時間內產生熱效而降低絕緣阻抗使漏電流迅速增加直至介電擊穿.3.目的:H/P是用來考驗絕緣阻抗的一種方式,以保證所使用元件或器件符合特定環境所要求之絕緣性.HI-POT訓練教材1.ArcingTest(電弧測試):當高壓的兩端靠很近時,會有尖端放電現象產生.成因:*元件腳未焊住(斷線,虛焊,裂錫等)*元件材料絕緣層有受損刮傷2.Arcing定義:Arcing為一種物理現象,通常是指兩端點之間,因距離不夠或有介質存在,而在通電時產生的一個跳火現象,此現象通常為非連續性的.3.Arcing偵測目的:防患未然,也可說是產品可靠度及安全性試驗.*安規距離不夠Arcing定義:HI-POT訓練教材H/P及Arcing測試線路原理隔離H/PDUTDUTLRArcing泄漏R過載CPUHVHI-POT訓練教材說明1:H/P或Arc測試均是通過漏電流的大小或峰值來判定是否為良品.漏電流:當某個電壓通過容性負載時,在其間流過的等效電流值即為漏電流.組成:交流漏電流+直流漏電流(微乎忽略)漏電流組成:I漏=IX+IY+IT+IC=2πfcu(u:測試電壓)(如圖)IYIYIXITICI漏zIX:組間漏電流IY:接地漏電流IT:通過X’FMR之漏電流IC:透過中間介值如機殼或其它零件中,間接產生之漏電流HI-POT訓練教材說明2:漏電流之大小與H/P或Arc關系.H/P:I漏與H/P關系:若IC或IT中任何一個或同時超出H/P漏電流.HI-LMT和LO-LMT管制界限均會H/P.現象:絕緣介質破損,安規距離不夠,或超壓時.Arc:I漏與Arc關系:若IX及IY,IT,IC之任何一個漏電流通過和Arc靈敏度電位比較超出管制界限均可能Arc.現象:絕緣程度降低,安規距離不夠,環境條件影響測試治具,測試手法等.HI-POT訓練教材說明3:H/P或Arc測試之優缺點.其均為AC測試※AC測試優點:a.一般而言,交流測試比直流測試更容易被安規單位接受.主要在於一般的產品大部分使用於交流的電壓下,而交流測試可以同時對產品作正負極性的測試,與產品使用的環境一致,合乎實際狀況.b.由於交流無法充滿那些雜散電容,從測試開始到終了,都會有一個電流流過那些雜散電容,因此不需讓測試電壓緩慢上升,可以一開始測試就全電壓加上,除非這種產品對衝擊電壓很敏感(ARC).HI-POT訓練教材c.由於交流無法充滿那些雜散電容,在測試後不必對測試物作放電的動作,這是另外一個優點.※AC測試缺點:a.最主要的缺點為,如果待測試物的雜散電容很大或待測物為電容性負載時,這樣所產生的電流,會遠大於實際的漏電電流,因而無法得知實際的漏電電流.b.另外一個缺點是由於必須需供應待測物的雜散電容所需的電流,機器所需輸出的電流比用直流測試時的電流大很多,這樣會增加操作員的危險性..HI-POT訓練教材三.H/P測試原理1.HI-POTTest(高壓絕緣測試):利用高壓加於某一絕緣程度的物體兩端通過漏電流的大小來判知物體間絕緣性是否達到其絕緣規格要求.實質是考驗介電材料是否被擊穿.(即介電擊穿)介電擊穿:當加在介電材料上的電場強度超過臨界值時,電壓突然的且非常大的增加導致介電材料完全失效,結果通過該介電材料的幅值增大而擊穿放電.擊穿放電:一種完全橋接被透過的絕緣,使電极間電壓實際降到0的放電,其放電受隨機變化的影響,為了得到統計上有效的擊穿電壓值必須大量觀察.HI-POT訓練教材2.在介電擊穿前:在導體周圍可能形成電暈或高阻抗打弧電暈:空气的電離引起弧光放電.現象:電場中的導體邊棱處的電荷集中致使電應力大而引起部分擊穿.電阻抗打弧:空气或介質絕緣程度減弱之情況下引起介質電離或燃燒放電打弧.HIGHTLOWSHORTSHORTHI-POT訓練教材H/P測試原理如圖:01001010HI-POT訓練教材DUT電流A/DCPUKEYS顯示HI-LMT←測試值→LOLMTMeasuredValueHI-LMTLO-LMTH/P測試原理如圖:說明:LO-Passfielter電路作用:主要通過H/P信號之低頻電流.作用是量測判別通過漏電流上下限來管制並判斷是否H/P.HI-POT訓練教材試驗說明高低壓端對測試影響f≧60或50KHZ高壓端低壓端0Vf=0HI-POT訓練教材試驗說明高低壓端對測試影響A1高壓端低壓端A2IaA1低壓端高壓端A2Ib備注:IaIbHI-POT訓練教材DUT電流HI-PASSFIELTERA/DA/DARC等級CPU*Arc*Breakdown比較器＞10KHZArc測試原理如圖:靈敏度電平調節HI-POT訓練教材6.從被測物電流訊號流徑回路,一為:LO-PASSFIELTER將電流信號轉換成RMS值,以便量測與判定;一為:HI-PASSFIELTER則是當被測物電流訊號有Arc(高頻信號)產生時,將低頻濾掉,只留高頻並經過量測與判定.Arc在高壓時產生,即是在波峰上產生.Arcing信號特征:1.高頻:30KHZ~1MHZ2.持續時間短:一般遠小於10ms3.非連續性4.疊附在sinewave之波峰上(如圖).5.形式:pluseorspike(脈沖或尖峰)10MSHI-POT訓練教材Arcing說明:HI-PASSFIELTER電路作用:用於Arc之偵測判斷但無法量測出實際值(因其特征決定).Arcing判定:a.當Arc信號之幅寬超過其靈敏度之類比值后會報警.(I:電流大小)b.當Arc之延續時間較長時,但CPU能反映到時也會Arc.(t:時間)c.當Arc之漏電值在沒定靈敏度之臨界時,會出現Arc燈閃動但不報警或不穩定.(n:次數)HI-POT訓練教材四.制程分析及分類專案解說.不良原因不良率%作業不良工法不良焊錫不良材料不良測試誤判(含Arc)90%3.5%2.5%0.2%3.8%90%3.5%2.5%0.2%3.8%0%20%40%60%80%100%作業不良工法不良焊錫不良材料不良測試誤判(含Arc)HI-POT訓練教材類別原因目前分析改良SIDEWALLTAPE不良(窄,薄,短,破)ShieldingCOPPER不良(卷角,皺折,偏斜)層間TAPE破(出入線側或幅寬中間紗剪使用不當)TAPE粘异物WIRE彎折破損降溫420~430℃SIDEWALLTAPE二層改一層保證有效隔離初級預加工COPPER包TAPE由上包改為下包.重工COPPER杜絕使用采用電木或膠棒壓線,紗剪鉗嚴格倒圓角.作業宣導WIRE加裝TUBE.作業不良效果追蹤較有效,但燙傷不能杜絕不良減少此類不良已基本杜絕不良減少杜絕不良線包胖組裝不良加強8S的管制目前尚未有效對策HI-POT訓練教材類別原因目前分析改良無擋牆機種層間TAPE無法有效作隔離動作三層絕緣線本身不耐高溫不同繞組在同一線槽出線距離過近或連焊在初次級未有效隔離處增貼隔離TAPE根據三層絕緣線特性,焊錫溫度在420±10℃纏腳前壓胖及增大線徑調節繞線機(起繞點及幅寬)使繞組收攏於幅寬處.不同槽位出線工法不良效果追蹤已杜絕不良減少不良已杜絕須壓胖造成斷線或BOBBIN破裂最外層因無擋牆易露出TAPE與CORE不良降低不良已杜絕飛線點(內置)未包嚴和其它繞組H/PTAPE由橫包改為豎包不良已杜絕HI-POT訓練教材類別原因目前分析改良BOBBIN毛邊BOBBIN植PIN處裂傷元件測試和單體測試規格不一致.廠商修模改良或管制廠商修模改良TE,PE試驗追蹤影響H/P因從治具,測試手法及判別方式上分別管制.材料不良效果追蹤進料已加強管制,除毛邊外其它已杜絕IE修訂MOI加強作業標準化.BOBBIN存在銳角不良測試誤判(含Arc)廠商修模改良治具結构配合缺陷測試手法及判別方法不當誤判現象明顯減少手動焊錫不易控制AE在追蹤推廣自動焊錫.(主要針對臥式類BOBBIN)治具及機器維修中焊錫不良HI-POT訓練教材類別原因分析目前分析改良*當出入線不同繞組交叉時*纏腳位置必須至少隔開2mm效果評估*COPPER繞制不良*工法上要求端點重疊處避免開不平線包位置.*纏腳工法不良*層間TAPE或TUBE不良杜絕*出入線工法不當交叉同槽出線等*不同繞組相鄰出線時須保持其平行出入或少交叉相碰.杜絕*不同繞組避免在同一線槽位作業宣導加強熟練度*粘异物*依實際情況對纏線背纏*工具改良.(見H3改良對應欄)*“8S”管制(提案改善)減少H1H2HI-POT訓練教材類別原因分析目前分析改良效果評估*COPPER不良(卷角,皺折,偏斜)*COPER端點TAPE包法由上→下橫→豎H3*杜絕*層間TAPE不良(破,薄)*使用工具(紗剪鉗)嚴格倒圓角*採用電木或膠棒壓線*有效繞滿規定層間膠布層數*已基本杜絕*飛線彎折破損*加裝TUBE*杜絕*BOBBIN不良(毛邊,銳角)*廠商修模及進料管制*明顯減少但毛邊現象還未杜絕*三層絕緣線破(燙,壓破)*針對三層絕緣線特性降溫至420±10%*採用電木或膠棒壓線*在初級及相接觸處增貼隔離膠布*線包內有异物*“8S”管制(提案改善)*內飛線長度及位置不當*內飛線點粘錫長度限制在4~5mm.*飛線點膠布由橫包改為豎包*杜絕*H/P減少*明顯減少但焊錫有待治具改良*三層絕緣線破(燙,壓破)HI-POT訓練教材類別原因分析目前分析改良效果評估*線包胖*成立H4專案小組從材料及工法上改良H4*杜絕*最外層繞組露出層間膠布與CORE過近*調節繞線機起繞點與幅寬使之往中間收攏.*杜絕*A1機種出入線工法嚴格或較難做到*制作加工治具使工法標準化*施行待追蹤*SCD未要求測試H4,但制程中加測*統計相關機種給臺北修訂相關參數或規格*3月20日已反映待追蹤*限高或限胖不良*試驗推廣所有機種.*短期對策:提升H4規格盡可能在前段預防.HI-POT訓練教材類別原因分析目前分析改良效果評估*H3不良原因均可導致Arc出現*依H3之對策Arc*Arc明顯減少*治具和產品配合之合理性易誤判*初級→高壓*測試治具須再改善*壓胖造成BOBBIN破裂*短期對策:纏腳前壓胖*加測Arc8等級測試次級→低壓*加COPPER保證接處良好*Arc等級太高*PE試驗確認放行CHOKEH5*脫膜不良(過深,粘脫膜水)*組裝Base不良.*焊錫時燙傷.*使用治具限定脫膜深度*出入線須均勻排列,嚴格架線或交叉*降低焊錫溫度及時間依機種情況調節*不同繞組交叉出線時應拉開彼此距離.方式:點膠前互絞.*材料不良a.CORE不良b.WIRE不良b.隔板不良(安規不夠)*廠商吸收工時及材料改良*有焊錫珠.*待追蹤效果*到目前為止制一部未反應不良HI-POT訓練教材五.測試判定.BREAKDOWNOVERFLOW+ARC:輸出過載,電弧信號SHORTOVERFLOW:輸出過載HILIMITFAILOVERHILIMITSETTING:電流過載失敗ARCFAIL＞10μSPEAKCURRENTDETECTINGLOLIMITFAILUNDERLOLIMITSETTING:電流過小失敗OPENCHANGELO:直流電壓緩升充電電流.HI-POT訓練教材tt1uShortopenArcBreakdownArc