J750测验体系稳定性剖析

　　张桂玉，任希庆（安普德（天津）科技股份有限公司，天津 300384）

　　摘 要：J750测验体系是一种超大规模逻辑及存储器材测验体系。本文经过一系列的数据收集，一起运用核算学的剖析办法，借助于Minitab核算剖析软件，别离对收集到的数据进行了剖析，然后得到测验体系的一些功能参数，然后能够剖分出测验体系的安稳性。经过这一系列剖析后，能够找到影响生产率的各种要素，大大进步测验体系的作业效率，缩短产品的复测时刻，进步良品率，进步测验的准确率，然后进步生产率。

　　关键词：Minitab；J750；测验体系；安稳性

　　0 导言

　　现在数字测验中运用最多的便是Teradyne的J750超大规模测验体系^[1]。因为同一种产品在不同的测验体系上测验可能会存在差异，甚至在同一测验体系中，由不同的人操作都可能有差异，因而需求在生产过程中的一些固定时刻段中适时地收集一些数据，将这些数据使用Minitab等剖析软件，运用核算学上的常识进行核算剖析。

　　本文主要从两方面临测验体系的安稳性进行了研讨，第一种是从一切的J750测验体系中随机地选出4台测验体系，然后输入电压，测验输出电流的巨细，经过丈量值与理论值的比较来剖析这4台测验体系的安稳性和差异性；第二种是随机挑选3名操作员，在同一台测验体系上对10个样本进行测验剖析，来研讨同一台测验体系由不同的操作员操作所发生的差异。

　　1 数据收集

　　1.1 J750测验体系安稳性研讨数据收集

　　1.1.1 概述

　　在对J750测验体系安稳性的研讨中，笔者从30多台测验体系中随机挑选了4台作为研讨目标，并以这4台体系中的板载参数丈量单元(BPMU)为研讨目标，别离将10个2 kΩ的电阻焊接在64通道的通道板的第1~第10个通道与地线之间(经过1个空的测验板)，输入必定的电流之后别离丈量2 V、5 V、10 V以及24 V电压的读数规模，并运用Minitab剖析软件剖析丈量数据^[2]。

　　因为是随机挑选了4台测验体系，因而经过这一系列的定性与定量剖析之后，就能够估量出一切测验体系的丈量安稳性。

　　1.1.2 过程

　　J750测验体系安稳性研讨的数据收集主要由以下几个过程完结。

　　1）在进行收集数据之前，首要应当确认剖析的目标。选用抽签的办法，随机地从30多台体系中抽取了4台作为研讨目标，别离符号为J750－04、J750－15、J750－38和J750－40。

　　2）挑选板载参数丈量单元作为研讨目标，符号它在J750的64通道板上的方位。

　　3）别离在通道板的第1~第10个通道与地线之间，经过空的测验板衔接10个2 kΩ的电阻，一起在IG-XL软件中设置好相应的电阻数值。

　　4）经过IG-XL的数据东西^[3] (Data Tools)别离向体系中编程输入需求测验的4种电压的电流、电压等相关参数。

　　5）运用IG-XL以及Minitab软件运转上述程序，并得到这4台体系的测验数值。

　　1.2 量具的重复性和重现性(Gage R&R)研讨数据收集

　　1.2.1 概述

　　在量具的重复性和重现性研讨数据剖析中，选用了均值/区间的办法(The Average/Range Method)。该办法能够一起得出对测验体系的重复性差异和重现性差异，运用这种办法进行数据收集，选用以下格局完结：3名操作员别离以测验10个样本为1个周期，循环测验3次。

　　1.2.2 过程

　　量具的重复性和重现性(Gage R&R)研讨数据收集主要由以下几步完结。

　　1) 挑选3名操作员A，B，C，并选出10个别离从1~10标有标签的样本，一起确保3名操作员看不到这些标签，然后使得这些样本关于这3名操作员来说是随机摆放的。

　　2) 在第1个循环周期，让第1名操作员A以随机的次序丈量这10个样本，一起让别的一个观察者记载这10个数据并填入规范表格中。

　　3) 操作员A对这10个样本进行第2个循环的丈量并记载丈量值。

　　4) 操作员B和C循环过程2和过程3。

　　5) 循环过程2~4共3次。

　　2 数据剖析

　　2.1 数据剖析的意图

　　在收集完数据今后，接下来的作业便是对这些数据进行剖析。数据剖析的意图是经过必定的剖析程序，运用核算学的剖析办法来核算和剖析测验体系的一些特性，比方体系的差错、安稳度、线性度以及精确度等，然后更好地了解体系的功能，在根绝功能危险的一起，又能够进步体系的安稳性^[4]。

　　2.2 数据剖析过程

　　2.2.1 J750测验体系安稳性的研讨数据剖析

　　主要由以下几个过程组成。

　　1) 首要查看得到的数据是否有用。关于体系的安稳性剖析，这4台体系的每1台测得的数值都会是在1个区间里起浮的，因而首要要比较这4台体系数值起浮的区间是否共同，假如共同才能够持续向下剖析它们的安稳性，不然有必要从头收集数据。关于判别是否共同，能够由P-Value来决议，假如P-Value＞0.5，它们便是共同的，反之则不共同。这4台体系的P-Value核算如图1所示。

　　由图1能够看出，P-Value>0.5，因而这4台体系的置信区间是共同的。

　　2) 剖析假定。假定这4台体系测得数值的均匀值都是相同的，则它的敌对假定便是恣意2个体系的均匀值都不是共同的，用数学公式表达如下：

　　3) 依据上述假定，核算它们的P-Value值为：0.000，即并不是一切体系的均匀值都是相同的：

　　这也就阐明这4台体系的安稳性都不共同。可是现实真是如此吗？其实在剖析时还有1个要素咱们有必要考虑，这便是体系差错。关于任何测验体系，自身都有必定的差错，因而咱们就需求将测得的数据与这个体系自身的差错相比较，看看考虑体系差错今后，丈量值是否在其规模之内。

　　4) J750测验体系关于BPMU的输入电流丈量电压的差错规模为：

　　一起考虑到电压和电流的要素，则总的参数规模应该是所以

　　关于丈量值为1 V的channel 1来说，总的均匀值应该是0.997 62 V，如图2所示。

　　这样，考虑体系自身差错之后，体系关于2 V电压读数规模应该是：

　　(0.992 74，1.002 5)

　　而关于2 V电压的丈量来说，这4台体系的读数别离是：

　　J750-04 CI for Mean is (0.998 06, 0.998 11)

　　J750-15 CI for Mean is (0.997 23, 0.997 28)

　　J750-39 CI for Mean is (0.997 89, 0.997 94)

　　J750-40 CI for Mean is (0.998 06, 0.998 11)

　　因而，这4台体系都在体系要求的规模之内，这4台体系是安稳的。

　　2.2.2 量具的重复性和重现性研讨数据剖析^[5]

　　1）重现性(Reproducibility)差异剖析

　　①关于操作员A的丈量数据，将第1个循环10件样本的数值相加，并除以10，来获得其均匀值，将该值填入AVG表格中。

　　②重复核算第2和第3个循环的均匀值并填入表格。

　　③将一切3个循环的均匀值相加，并除以3，得到操作员A的方差。

　　④依照上述1~3的次序填入操作员B和C的数值。

　　⑤比较A、B、C三名操作员丈量值的均匀值的巨细，并标出最小值X_MIN和最大值X_MAX。

　　⑥核算X_DIF=X_MAX-X_MIN，并填入相应的表格中。

　　2）设备差错(Part Variation)剖析

　　①将操作员A，B，C对样本1的丈量数值相加，并填入表格。

　　②将样本1在上一步所得的数值除以9(样本1总被丈量次数)，得出其均匀值。

　　③依上述办法核算其他9个样本的均匀值。

　　④将这10个均匀值中的最大值减去最小值，得到样本分区。

　　3）重复性(Repeatability)差异剖析

　　①在操作员A栏中，将样本1的3次读数中的最大值减去最小值，得到操作员A关于样本1的数值区间R。

　　②依照上一步的办法顺次核算操作员A关于其他9个样本的样本区间。

　　③将1和2步所得到的操作员A关于10个样本的样本区间相加，并除以10，得到操作员A的均匀样本区间，记作R_A并填入表格。

　　④依照1~3的办法别离核算操作员B和C的均匀样本区间，并别离记为R_B和R_C。

　　⑤核算3名操作员的均匀区间：R=(R_A+R_B+R_C)/3。

　　⑥将R与D4(能够从表格中得到)相乘，以求得区间的上限值UCL(R)(Upper Control Limit)。

　　⑦查看3名操作员关于每件样本读数的区间，对超越UCL的数值做符号，并对其进行更正，这时就需求进行以下二种办法中的一种：

　　(A) 将该操作员对这10个样本进行从头测验读数，并核算各个数值。

　　(B) 抛弃这些读数，从头求其均匀值，并从头确认数值区间。

　　一切的上述过程完结，并确保每个样本的区间都不超越UCL之后，接着进行以下过程以求得整体差错(Total Variations)。

　　核算重复性差错(设备差错，EV)，重现性差错(丈量者差错，AV)，复合R&R数值，设备间差错(PV)以及整体差错(TV)并填入相应表格中。

　　核算%EV，%AV以及%PV作为整体差错TV的百分值。其间：

　　EV= R×K1

　　SQRE [(XDIF×K2)2-EV2/nr]

　　PV=RP×K3

　　TV=SQRE[R&R2+PV2]

　　经过上述剖析核算之后，咱们就能够终究求得复合R＆R值了:

　　R&R=SQRE [EV2+AV2]

　　    %R&R=100 (R&R/TV)

　　当%R&R的值小于10％时，能够以为这台体系是安稳的。经过上述剖析能够发现，J750-19体系的%R&R数值均小于10%，也便是说该测验体系是安稳的^[4]。

　　3 定论

　　本文主要从两方面临测验体系的安稳性进行了研讨，第1种是经过丈量值与理论值的比较来剖析这4台测验体系的安稳性和差异性；第2种是研讨同一台测验体系由不同的操作员操作所发生的差异。在数据剖析过程中，咱们用Minitab数据剖析软件把收集到的一些体系数据输入到Minitab中，它以自己特定的图形显现东西直观地显现出4台测验体系之间的差异，然后剖析其各自的安稳性。

　　参考文献：

　　[1] J750服务手册[Z].泰瑞达公司,1999:5-30.

　　[2] Minitab剖析理论[Z].MINITAB Inc,2004: 5-18.

　　[3] IG-XL测验剖析手册[Z].泰瑞达公司,1999: 4-58.

　　[4] 测验体系剖析[Z].摩托罗拉公司,2001:01-46.

　　[5] 测验体系质量认证工序[Z].摩托罗拉公司,2002: 2-10.

　　（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第07期第85页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。）