Kuinka testaus ja tarkastus vaikuttavat piirilevykokoonpanon luotettavuuteen

Testaus ja tarkastus eivät tee piirilevykokoonpanosta yksinään luotettavaa.

Ne paljastavat, valvotaanko luotettavuutta.

Sillä erolla on merkitystä. Monissa PCBA-projekteissa "testausta" käsitellään viimeisenä vaiheena lähellä tuotannon loppua. Rakenna laudat, suorita tarkistus, lähetä tilaus.

Todellinen valmistus ei ole niin siistiä.

Levy voi läpäistä yhden testin ja silti sisältää riskin jossain muualla: piilotetun juotosliitoksen alla, liittimen ympärillä, laiteohjelmistovaiheen sisällä, uudelleen muokatulla alueella tai toiminnossa, jota ei koskaan testattu.

OEM-ostajien kannalta hyödyllinen kysymys ei ole vain: "Testaako toimittaja levyt?"

Parempi kysymys on: "OnkoTestaus ja tarkastuslaajuus vastaa tämän piirilevykokoonpanon luotettavuusriskejä?"

Yksinkertaista LED-levyä, kuluttaja IoT-moduulia, teollista ohjauspiirilevyä ja tehoelektroniikkakorttia ei pidä pakottaa samaan testisuunnitelmaan.

Luotettavuutta ei testata laudassa lopussa

Piirilevykokoonpano voi läpäistä tarkastuksen ja silti epäonnistua myöhemmin.

Tämä ei aina tarkoita, että tarkastus olisi ollut hyödytön. Se voi tarkoittaa, että väärä riski tarkistettiin.

Levy voi käynnistyä, kun liittimen juotosliitos on heikko.

Levy voi läpäistä AOI:n, kun taas piilotettu BGA-liitos tarvitsee vielä röntgentarkastuksen.

Levy voi läpäistä visuaalisen tarkastuksen, kun laiteohjelmiston latausprosessia ei valvota.

Kortti voi läpäistä yhden toimintatarkastuksen, kun kenttätuloa, relelähtöä, tietoliikenneporttia tai kuormitusta ei ole testattu.

Tästä syystä testausta ja tarkastusta ei pidä pitää yhtenä viimeisenä tarkastuspisteenä tuotannon lopussa.

Luotettavuus tulee koko rakennusketjusta: valvottu hankinta, vakaa kokoonpano, juotosprosessin ohjaus, sopiva tarkastus, toistettava testaus, dokumentoitu uudelleentyöstö ja jäljitettävyys.

Testaus ja tarkastus eivät korvaa prosessin ohjausta.

He tarkistavat, toimiiko prosessin ohjaus.

Tarkastus ja testaus tekevät erilaisia ​​töitä

Yksi yleinen virhe on käyttää "tarkastusta" ja "testausta" ikään kuin ne tarkoittaisivat samaa asiaa.

He eivät.

Katsastuksessa tarkistetaan, onko levy asennettu oikein. Se etsii näkyviä tai mitattavissa olevia valmistusolosuhteita: puuttuvia komponentteja, napaisuusvirheitä, juotosvirheitä, nostettuja johtimia, liittimien kohdistusta, etikettiongelmia tai piilotettuja juotosliitosongelmia.

Testaus tarkistaa, suorittaako levy vaaditun toiminnon. Se voi vahvistaa virrankulutuksen, laiteohjelmiston latauksen, tiedonsiirron, releen kytkennän, tulo/lähtövasteen, virrankulutuksen, anturin toiminnan tai asiakaskohtaisen -käyttötilan.

Molemmilla on merkitystä, mutta niissä on erilaisia ​​ongelmia.

AOI voi havaita puuttuvan vastuksen. Se ei todista, että laiteohjelmisto kommunikoi oikein isäntäjärjestelmän kanssa.

Toiminnallinen testaus voi vahvistaa, että kortti reagoi oikein. Se ei välttämättä paljasta piilotettua juotosongelmaa alemman-päätetyn paketin alla.

Siksi vahvemmassa luotettavuussuunnitelmassa käytetään tarkastusta ja testausta yhdessä sen sijaan, että odotettaisiin yhden menetelmän tekevän kaiken.

Jokaisella menetelmällä on tehtävänsä.

Ongelmat alkavat, kun projekti odottaa yhden menetelmän tekevän kaikkien muiden työn.

Oikea laajuus riippuu hallituksen riskistä

Kaikki piirilevykokoonpanot eivät tarvitse samantasoista testausta ja tarkastusta.

Tässä kohtaa ostajien odotukset ja toimittajien oletukset on yhdenmukaistettava aikaisessa vaiheessa.

Yksinkertainen levy, jossa on näkyviä juotosliitoksia, kypsät suunnittelutiedostot, vakaat komponentit ja alhainen käyttöriski, saattaa vaatia tavallisen SMT-tarkastuksen ja perussähkötarkastuksen.

BGA:ta, QFN:ää, hienojakoisia{0}}osia, releitä, riviliittimiä, laiteohjelmistoa, korkean-virta-alueita, tietoliikenneliitäntöjä tai kenttäjohdotuksia sisältävä kortti saattaa tarvita jäsennellymmän tarkastus- ja testaussuunnitelman.

Laajuuden tulee seurata taulua.

Hyödyllisiä kysymyksiä ovat mm.

• Onko juotosliitoksia piilossa?
• Onko olemassa napaisuuden{0}}herkkiä osia?
• Onko olemassa releitä, liittimiä, riviliittimiä tai kenttä{0}}johdotusliitäntöjä?
• Vaatiiko levy laiteohjelmiston ohjelmoinnin?
• Tarvitseeko tuote ICT- tai kiinnitys{0}}pohjaista FCT:tä?
• Ovatko testipisteet saavutettavissa?
• Onko kortti osa teollisuuden ohjaus-, teho-, lääketieteellistä tukea, autoteollisuuden tukea tai viestintäjärjestelmää?
• Vaatiiko ostaja testiasiakirjoja tai jäljitettävyyttä?
• Mitä tapahtuu uudelleenkäsittelyn jälkeen?

Riski ei aina ole sidottu määrään.

20-osainen pilottirakennus, jossa on määrittelemätön toimintatesti, voi sisältää enemmän käytännön riskiä kuin suurempi toistuva tilaus, jossa on kypsä testilaitteisto ja kontrolloitu prosessi.

SPI voi saada kiinni prosessin ajautumasta ennen kuin komponentit asetetaan paikalleen

Juotospastan tarkastuksesta ei aina keskustella tarjouspyynnöissä, mutta sillä voi olla merkitystä SMT-prosessin ohjauksessa.

Ennen komponenttien sijoittamista juotospastan tilavuus, korkeus, kohdistus ja siltausriski voivat jo vaikuttaa tulevaisuuden juotosliitoksen laatuun. Jos tahnatulostus on epävakaa, viat voivat siirtyä alavirtaan sijoittamiseen, uudelleenjuoksuun, AOI:hin, sähkötestiin tai jopa kenttäsuorituskykyyn.

SPI:n arvo on ajoitus.

Se tarkistaa prosessin aikaisin, ennen kuin tahnaongelmasta tulee juotosliitosongelma.

Tämä ei tarkoita, että jokainen projekti tarvitsee yksityiskohtaisen SPI-keskustelun tarjouksessa. Mutta hieno-pitch SMT, tiheät asettelut, BGA-liitännäiset kokoonpanot tai levyt, joissa juotteen tasaisuus on kriittinen, tahnan tarkastus ja prosessin valvonta voivat tukea vakaampaa kokoonpanon laatua.

Ostajan ei tarvitse hallita jokaista prosessiparametria.

Mutta ostajan tulee ymmärtää, että piirilevyn kokoonpanon luotettavuus alkaa ennen kuin levy saavuttaa lopullisen testauksen.

AOI auttaa vakauttamaan näkyvän kokoonpanon laadun

Automaattinen optinen tarkastus on hyödyllinen, koska monet PCBA-virheet liittyvät visuaalisesti tai geometriaan{0}}.

AOI voi auttaa havaitsemaan puuttuvat komponentit, väärän suunnan, napaisuusongelmat, sijoitussiirtymät, riittämättömät juotokset, juotossillat, hautakivet ja muut näkyvät olosuhteet SMT-asennuksen jälkeen.

SMT PCB Assemblyn osalta AOI on usein osa vakiolaatuista-ohjausvirtaa, koska se antaa tuotantotiimille nopeamman ja johdonmukaisemman tavan seuloa näkyviä kokoonpanoongelmia.

Mutta AOI:lla on rajansa.

Se ei voi täysin varmistaa sähköistä toimintaa. Se ei voi todistaa laiteohjelmiston toimintaa. Se ei välttämättä näe piilotettuja juotosliitoksia BGA:n, QFN:n, LGA:n tai tiettyjen pohjapäätteisten pakettien alla.

AOI ei myöskään korvaa hyvää juotospastatulostusta, oikeaa reflow-profiilia tai kurinalaista prosessinhallintaa.

Se parantaa luotettavuutta, kun sitä käytetään siihen, missä se on hyvä: havaita näkyvät kokoonpanovirheet riittävän aikaisin, jotta ne eivät pääse liikkumaan alavirtaan.

Röntgentarkastus auttaa, kun juotosliitokset ovat piilossa

Joitakin luotettavuusriskejä ei voida päätellä pinnan perusteella.

Jos levy käyttää BGA-, QFN-, LGA-, pohja{0}}päätettyjä komponentteja tai muita paketteja, joissa on piilotetut juotosliitokset, röntgensädetarkastus voi olla hyödyllinen. Se voi auttaa tarkastelemaan juotosliitoksen muodostumista, siltoja, tyhjennyskuvioita, kohdistusta ja muita piilotettuja olosuhteita, joita visuaalinen tarkastus tai AOI ei välttämättä paljasta täysin.

Tämä ei tarkoita, että jokainen piirilevykokoonpano tarvitsee röntgensäteitä.

Se tarkoittaa, että röntgensäteitä tulee harkita, kun levyn suunnittelu sisältää piilotettuja-yhteisiä paketteja tai kun sovellusriski oikeuttaa syvemmän tarkastelun.

Esimerkiksi kuluttajatarvikelevy, jossa on kaikki näkyvät liitokset, ei välttämättä tarvitse röntgenkuvaa{0}}. Kompakti ohjauskortti, jossa on BGA-, QFN- tai piilotetut teho{2}}laiteliitokset, saattaa ansaita erilaisen tarkastussuunnitelman.

Päätöksen pitäisi tulla paketin tyypin ja epäonnistumisen vaikutuksesta, ei tottumuksesta.

ICT ja lentävä luotain tarvitsevat pääsyn testiin, jotta ne olisivat hyödyllisiä

Tarkastus voi varmistaa, näyttävätkö osat olevan oikein paikoillaan.

Piiri{0}}tason testaus tarkistaa, toimiiko koottu piiri sähköisesti odotetulla tavalla.

Piiritestaus, lentävä luotaintestaus ja niihin liittyvät sähkötarkastukset voivat auttaa tunnistamaan oikosulkuja, aukkoja, vääriä komponenttiarvoja, puuttuvia komponentteja ja tiettyjä kokoonpano- tai komponenttitason ongelmia.

Nämä menetelmät voivat olla hyödyllisiä, kun kortin suunnittelu tukee pääsyä ja kun projektin volyymi tai riski oikeuttaa asennuksen.

Tärkein sana on pääsy.

Ostaja ei voi päättää projektin myöhässä, että koko ICT:tä tarvitaan, jos piirilevyasettelu ei tarjoa tarvittavia testipisteitä tai kiinnityspääsyä. Monissa projekteissa testisuunnittelu on aloitettava ennen valmistusta, ei kokoonpanon jälkeen.

Tässä DFT:llä on merkitystä.

Testattavuuden kannalta suunnittelu ei ole vain insinöörin mieltymys. Se vaikuttaa suoraan siihen, voidaanko lopullinen piirilevykokoonpano tarkastaa ja testata tehokkaasti.

FCT:n pitäisi todistaa hallituksen todellinen työ

Toiminnallinen testaus on usein paikka, jossa luotettavuus muuttuu sovelluskohtaiseksi{0}}.

Joillekin piirilevykokoonpanoille voi riittää perusvirta{0}}tarkistus. Muille kortin on todistettava todellinen toiminta: releen kytkentä, I/O-vaste, laiteohjelmiston lataus, LED-toiminta, anturin vaste, viestintä, moottorin -ohjaussignalointi, virranotto tai asiakkaan määrittämät käyttöolosuhteet.

Tämä on erityisen tärkeää teollisissa ohjauspiirilevyissä, automaatiolaitteissa, viestintälaitteissa, tehoelektroniikassa ja muissa projekteissa, joissa levy tekee muutakin kuin istuu passiivisesti tuotteen sisällä.

Hyödyllisen FCT-suunnitelman tulisi määritellä:

• mikä toiminta on todistettava
• mitä laiteohjelmistoa tai ohjelmistoa tarvitaan
• mitä kiinnitystä, kaapelia, kuormaa tai simulaattoria tarvitaan
• miltä hyväksytty/hylätty tulos näyttää
• pitääkö testitiedot tallentaa
• testataanko epäonnistuneet levyt uudelleen työstön jälkeen
• vaaditaanko sarjanumero tai erän jäljitettävyys

Testi, jonka vain yksi insinööri voi suorittaa, ei ole vielä tuotantotesti.

Jos EMS-tiimi ei pysty toistamaan toimintatestiä selkein ohjein, testisuunnitelma ei ole valmis tuotantoon.

Palovamma-- tai stressiseulonnan tulisi olla riskiin-perustaista

Poltto-ja ympäristön stressiseulonta voi auttaa paljastamaan varhaiset-heikkoudet joissakin kokoonpanoissa, mutta niitä ei pidä käsitellä automaattisina vaatimuksina jokaiselle PCBA-projektille.

Tietyissä teollisuus-, sähkö-, auto---, lääketieteellisissä-tuissa tai vaikeasti-huollot-sovelluksissa ostaja saattaa vaatia sähkökäyttöä, lämpöaltistusta, kuormitusolosuhteita tai muuta rasitusseulontaa ennen toimitusta.

Yksinkertaisemmilla tai -hintaherkillä levyillä tämä testaustaso ei välttämättä ole tarpeen.

Oikea kysymys ei ole "Pitäisikö jokainen taulu polttaa?"

Parempi kysymys on: "Oikeuttaako tämän tuotteen riskitaso stressiseulonnalla, ja mitä tilaa testin tulisi itse asiassa simuloida?"

Jos poltto-tai stressiseulonta vaaditaan, ostajan ja EMS-kumppanin tulee määrittää kunto, kesto, näytteen koko tai kattavuus, hyväksyntä/hylätty kriteerit ja uudelleentestaussäännöt ennen tuotannon suunnittelua.

Muussa tapauksessa "burn{0}}in pakollinen" tulee epämääräiseksi ohjeeksi kontrolloidun testivaatimuksen sijaan.

Testivaatimukset tulee määrittää ennen tarjouspyyntöä

Testaus ja tarkastus vaikuttavat tarjoukseen, toimitusaikaan, kalustesuunnitteluun, tekniseen valmisteluun, raportointiin ja toimitusoletuksiin.

Jos ostaja pyytää ensin peruskokoonpanotarjousta ja lisää myöhemmin ICT:n, FCT:n, ohjelmoinnin, röntgentarkastuksen, testiraportit tai poltto-myöhemmin, alkuperäinen tarjous ei välttämättä enää kuvaa todellista projektia.

Tämä ei tarkoita, että jokaisen ostajan on tiedettävä jokainen testin yksityiskohta ensimmäisenä päivänä.

Mutta odotetusta testin laajuudesta tulisi keskustella riittävän ajoissa, jotta toimittaja voi suunnitella oikein.

Ennen kuin pyydät aPCB kokoonpanotarjouksen, ostajien tulee selventää:

• Onko AOI odotettavissa?
• Tarvitaanko röntgensäteitä piilotettuihin juotosliitoksiin?
• Tarvitaanko ICT:tä tai lentävää luotain?
• Onko toimintatestaus tarpeen?
• Onko laiteohjelmiston ohjelmointi mukana?
• Onko testiteline saatavilla vai pitääkö sellainen rakentaa?
• Vaaditaanko testiraportteja?
• Onko epäonnistuneet levyt työstetty ja testattu uudelleen?
• Vaaditaanko tarroja, sarjanumeroita tai erätietueita?

Lainaus ilman testin laajuutta voi näyttää alhaisemmalta, mutta jättää luotettavuuskysymyksen avoimeksi.

Se voi olla hyväksyttävää varhaiselle prototyypille. Se on riskialtista tuotannon suunnittelulle.

Reworkilla pitäisi olla omat tarkastus- ja uudelleentestaussäännöt

Testaus ja tarkastus eivät koske vain{0}}ensimmäistä laatua.

Niillä on merkitystä myös uudelleenkäsittelyn jälkeen.

Uudelleenkäsitelty levy saattaa vaatia lisätarkastusta, koska altistuminen kuumuudelle, komponenttien poistaminen, manuaalinen juottaminen tai liittimen säätö voivat aiheuttaa uusia riskejä. Korjaustyöt saattavat vaatia levystä riippuen silmämääräistä tarkastusta, AOI-tarkastusta, röntgentarkastusta, sähköistä tai toiminnallista uudelleentestiä.

Pääkohta on yksinkertainen:

Epäonnistunut taulu ei saa palata valmiiseen{0}}tavaravirtaan vain siksi, että näkyvä vika on korjattu.

Korjausmenetelmän, tarkastustuloksen ja uusintatestin tuloksen tulee vastata laudan riskitasoa.

Pieni-volyymi-, pilotti-, teollisuus- tai luotettavuuteen{1}}arkavissa PCBA-projekteissa tällä uudelleenkäsittelyllä-ja-uudelleentestauksella voi olla yhtä suuri merkitys kuin alkuperäisellä tarkastussuunnitelmalla.

Testitietojen pitäisi palata seuraavaan koontiversioon

Testauksen ja tarkastuksen ei pitäisi vain päättää läpäisystä tai epäonnistumisesta.

Ne voivat myös näyttää, onko prosessi ajautumassa.

Jos AOI ilmoittaa toistuvasti saman komponentin siirtymän, se voi viitata sijoittelun asetuksiin, syöttölaitteen käyttäytymiseen, komponenttien pakkaukseen tai tyynyn suunnitteluun. Jos röntgensäteellä näkyy toistuvasti samanlaisia ​​piilotettuja-yhteisongelmia, uudelleenjuoksuprofiili tai pakkauksen suunnittelu on ehkä tarkistettava. Jos FCT-virheet keskittyvät yhden liitännän ympärille, ongelma voi olla laiteohjelmistossa, liittimen käsittelyssä, testiasetuksissa tai suunnittelumarginaalissa.

Tällainen palaute on hyödyllistä, koska se muuttaa testitulokset prosessioppimiseksi.

Toistuvien tilausten, pilottiversioiden, teollisten ohjauslevyjen ja tuotantoohjelmien, joissa on versiomuutoksia, testitiedot voivat auttaa EMS-kumppania ja ostajaa parantamaan seuraavaa versiota sen sijaan, että he vain erottelevat hyviä levyjä huonoista levyistä.

Luotettavuus paranee, kun testaus palaa tuotannonohjaukseen.

Testitiedot ja jäljitettävyys auttavat tulevaa vianmääritystä

Testaus ja tarkastus ovat hyödyllisempiä, kun tulokset ovat jäljitettävissä.

Yksinkertaisissa projekteissa hyväksyntä/hylätty vahvistus voi riittää. Vaativammissa rakennuksissa ostaja saattaa haluta tietueita, jotka on sidottu eränumeroon, sarjanumeroon, laiteohjelmistoversioon, tarkastustulokseen, testitulokseen tai uusintahistoriaan.

Jäljitettävyys auttaa vastaamaan kysymyksiin myöhemmin:

• Mikä erä käytti tätä BOM-versiota?
• Mikä laiteohjelmistoversio ladattiin?
• Mitkä levyt läpäisivät FCT:n?
• Onko tämä taulu uusittu?
• Oliko epäonnistunut yksikkö osa tiettyä erää?
• Ilman tietueita vianetsinnästä tulee arvailua.

Tämä ei tarkoita, että jokainen projekti tarvitsee raskaan raportointipaketin.

Raportointitason tulee vastata sovellusta, tuotantovaihetta ja asiakkaan vaatimuksia. Mutta jos ostaja odottaa jäljitettävyyttä, se tulisi määritellä ennen tuotannon aloittamista.

Käytännön testaus- ja tarkastusalue ostajille

Vahvempi testisuunnitelma alkaa tarkastusmenetelmien sovittamisesta riskiin.

Tämä taulukko ei ole yleinen tarkistuslista.

Se on suunnittelutyökalu.

Oikea laajuus riippuu levyn suunnittelusta, käyttöriskistä, tuotantovaiheesta, ostajan vaatimuksista ja siitä, voidaanko testimenetelmä toistaa tuotantoolosuhteissa.

Toimialan signaali: Luotettavuusodotukset ovat siirtymässä alkupään

Yhä useammat OEM-ostajat määrittävät laatuodotuksia projektin aiemmin, erityisesti teollisuuselektroniikkaan, automaatiolaitteisiin, viestintälaitteisiin, tehoelektroniikkaan ja muihin luotettavuuteen{0}}herkkiin kokoonpanoihin.

Tämä ei tarkoita, että jokainen levy tarvitsee raskaan testipaketin.

Se tarkoittaa, että testausta ja tarkastusta tulee käsitellä osana rakennussuunnittelua, ei jälkikäteen asennuksen jälkeen.

Mitä aikaisemmin testausalue määritellään, sitä helpompi on suunnitella testipääsyä, kiinnitystarpeita, tarkastuskulkua, raportointia ja toimitusoletuksia.

Mihin STHL sopii tähän keskusteluun

Piirilevyjen kokoonpanoprojekteja valmisteleville OEM-ostajille Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. voi tarkastella testaus- ja tarkastusvaatimuksia kokoonpanon laajuuden ohella.

Projektista riippuen tähän voi sisältyä AOI-tarkastus, röntgentarkastus, -piiri- tai toimintatestikeskustelu, ohjelmointivaatimukset, kiinnityssuunnittelu, uudelleentyöstö-ja-uudelleentestaus sekä jäljitettävyystarpeet.

Tavoitteena ei ole lisätä tarpeettomia testejä.

Tavoitteena on sovittaa yhteenTestaus ja tarkastusulottuvuus levyn todelliseen riskiin, joten rakenne voidaan koota, tarkastaa, testata ja toistaa selkeissä olosuhteissa.

Johtopäätös

Testaus ja tarkastus vaikuttavat piirilevykokoonpanon luotettavuuteen paljastamalla erilaisia ​​riskejä rakentamisen eri vaiheissa.

SPI voi auttaa hallitsemaan juotospastan riskiä ennen sijoittamista. AOI auttaa havaitsemaan näkyviä kokoonpanoongelmia. Röntgensäde voi auttaa piilotetuissa juotosliitoksissa. ICT ja lentävä luotain voivat tukea piirin-tason tarkistuksia. FCT vahvistaa, toimiiko kortti sille tarkoitettu tehtävä. Uudelleentyöskennellyt tarkastukset, testitiedot ja jäljitettävyys tukevat toistuvaa tuotantoa ja tulevaa vianmääritystä.

OEM-ostajille käytännön opetus on yksinkertainen: määritä testi- ja tarkastusalue ajoissa. Älä odota, kunnes levyt on koottu päättääksesi, mitä "luotettava" tarkoittaa.

Tarvitsetko apua oikean testaus- ja tarkastusalueen määrittämisessä piirilevykokoonpanoprojektillesi? Lähetä tiedostosi kauttaPyydä tarjoustai ota suoraan yhteyttä STHL:ään osoitteessainfo@pcba-china.com