Pengujian perakitan PCB volume rendah

Saya telah memesan fabrikasi dan perakitan batch PCB kecil (~ 100) beberapa kali. Setiap kali, pabrik perakitan bertanya kepada saya apakah saya ingin melakukan pengujian di papan tulis. Karena saya bukan seorang profesional, saya tidak tahu harus berbuat apa tentang hal itu, jadi saya menguji papan itu sendiri ketika saya mendapatkannya kembali ... menemukan persentase yang tidak dapat diterima (> 10 ~ 20%) dari masalah penyolderan. Meskipun papan saya peri kompleks (+100 komponen), saya tidak merancang prosedur pengujian apa pun pada mereka atau bahkan tahu bagaimana melakukannya. Jadi saya bertanya-tanya, apa kemampuan pengujian yang biasa untuk produksi volume rendah seperti ini, dan jenis pengujian apa yang dapat diminta ke pabrik tanpa berlebihan? Apakah itu biasanya mahal? Saya sedang berbicara tentang pengujian papan rakitan, bukan PCB telanjang. Terima kasih sebelumnya.

pcb-design pcb-assembly production-testing

— Guillermo Prandi
sumber

Tidak ada jumlah pengujian yang akan "memperbaiki" proses perakitan yang secara fundamental cacat sehingga menghasilkan 10-20% dari perakitan buruk. Bahkan jika papan lulus tes visual atau fungsional pada satu titik waktu, itu mungkin akan memiliki masalah keandalan jangka panjang. Anda benar-benar perlu menemukan rumah perakitan yang lebih baik.

— Dave Tweed

Jawaban paling sederhana: minta mereka mengutip pengujian "celana pendek dan terbuka" dan lihat apa yang mereka katakan. Ini akan menangkap hampir semua cacat solder yang merupakan masalah besar Anda. Mereka mungkin meminta bantalan uji di papan tulis atau informasi yang dapat Anda berikan. Tanyakan kepada mereka apa yang perlu Anda lakukan untuk papan yang ada agar dapat diuji.

— Brian Drummond

Terima kasih kawan Memang benar, saya perlu menemukan rumah perakitan baru. Namun mereka berbeda setiap kali. Saya pikir agak normal memiliki kesalahan seperti itu! Kesalahan itu karena panas yang tidak cukup (solder tidak meleleh) di bagian papan. Mereka solder timah timah, jadi saya tidak tahu bagaimana mereka bisa berakhir seperti itu. Saya menyalahkan diri saya sendiri karena tidak tahu bagaimana menempatkan komponen dengan benar untuk distribusi panas yang merata (itu papan yang padat), tapi saya rasa itu juga kesalahan mereka. Papan ini memiliki beberapa komponen pitch 0,4 mm yang tidak dapat saya singkirkan.

— Guillermo Prandi

Ini BUKAN normal. Bahkan membuat mereka untuk menguji dan memperbaiki tangan apa yang mereka temukan dapat menutupi perakitan jelek mereka dan Anda AKAN memiliki banyak kegagalan lapangan. Mungkin sebagian desain Anda yang harus disalahkan, tetapi saya benar-benar akan menemukan rumah perakitan lain. Mereka seharusnya bisa melihat solder yang buruk dengan inspeksi visual!

— Spehro Pefhany

Jawaban:

Saya bekerja untuk perusahaan seperti itu tetapi sebagian besar berada dalam pengembangan, jadi saya memiliki beberapa wawasan tetapi mungkin ada orang di luar sana yang tahu lebih banyak:

Ketika datang ke pengujian, kami mengikuti berbagai pendekatan. Pada dasarnya kita mulai dengan AOI (Automated Optical Inspection). Ini agak murah dan mengungkapkan banyak kesalahan sebelum langkah-langkah lebih lanjut dilakukan yang membutuhkan papan untuk didukung.

Langkah selanjutnya adalah memeriksa koneksi listrik. Kami melakukan ini dalam beberapa cara yang berbeda, biasanya tergantung pada jumlah titik uji yang tersedia dan jika papan dirancang untuk pengujian (ya, biasanya tidak ada yang peduli untuk itu di muka). Metode yang paling banyak kami gunakan adalah:

Probe Terbang (pada dasarnya cara menghubungi pin secara otomatis dan memeriksa apakah resistansi memenuhi nilai yang diharapkan). Ini juga datang relatif murah karena program dapat dibuat dari netlist yang harus ditentukan oleh pelanggan.
Boundary Scan: Flying Probe terutama dapat menghubungi titik uji atau titik yang lebih besar seperti resistor, ... jika tidak ada titik yang tersedia untuk menyentuhnya pada PCB, Flying Probe tidak ada gunanya. Untuk menguji koneksi Inter-IC, kami terutama mengandalkan Tes Boundary Scan jika Controller mendukung ini. Tapi mereka juga punya batas. Juga, program dapat "ditulis" secara otomatis tetapi perlu disesuaikan.
In-Circuit-Tests: Ini mungkin metode pengujian paling luas yang kami gunakan (dan juga yang paling mahal). Pada dasarnya kami membangun adaptor yang akan menjadi tuan rumah DUT dan menghubungi berbagai testpoint. Menggunakan teknik Boundary Scan terintegrasi dan merangsang sinyal digital dan analog hampir setiap mode pengujian adalah mungkin. Misalnya, dimungkinkan juga untuk mem-boot board ke beberapa bootloader dan menjalankan tes yang tersedia di bootloader, menguji koneksi Ethernet, menguji koneksi USB, ... Tidak perlu mengatakan bahwa ini memerlukan biaya.

Saya yakin ada lebih banyak kemungkinan pengujian yang tersedia tetapi ini mencakup persyaratan yang kami dapatkan dari pelanggan kami dengan cukup baik. Namun, pengujian 100% tidak mungkin.

— Tom L.
sumber

Terima kasih, Tom, atas jawaban Anda. Pertanyaan saya berikutnya di sini adalah, apa yang terjadi jika tes gagal? Misalnya (seperti dalam kasus saya) konektor 136-pin 0,4 mm tidak sepenuhnya disolder? Apakah fab mengurus perbaikan? Katakanlah tes lain gagal ... apakah mereka akan membuang papan? Dalam kasus saya, papan memiliki komponen yang cukup mahal ... Saya lebih suka mendapatkan papan dan melihat apa yang bisa saya lakukan tentang kesalahan. Setiap komentar tentang ini akan dihargai.

— Guillermo Prandi

Sekali lagi, itu tergantung pada pelanggan kami: Jika tes gagal dan kami memiliki beberapa pengetahuan tentang perangkat (misalnya skematik) kami akan mencoba memperbaikinya (terutama jika itu hanya hal-hal seperti komponen yang tidak disolder atau solder yang buruk atau mungkin beberapa komponen yang bergeser) . Jika kami tidak memiliki pengetahuan ini, kami biasanya mengirimkannya ke pelanggan tetapi kami akan membebankan sejumlah biaya meskipun pengujian gagal (jika pelanggan juga tidak memberi kami kesempatan untuk memperbaiki). Selama produksi, log dihasilkan yang merinci kesalahan yang terdeteksi sehingga jika pelanggan akan menghasilkan bagian yang sama atau serupa, kesalahan tersebut dapat dihindari

— Tom L.

terlebih dahulu. Ini sangat berguna untuk mendeteksi masalah selama penyolderan atau penempatan komponen. Kami biasanya tidak membuang papan dengan komponen karena berkali-kali pelanggan akan mencoba memperbaikinya. Tentu saja, jika ada masalah yang sangat serius, kami akan mencoba memperbaikinya sendiri. 0.4mm terdengar seperti nada yang agak kecil, saya tidak tahu apakah kesalahan ini bisa dideteksi oleh AOI atau FP, terutama karena itu adalah konektor (saya kira AOI akan melihat setidaknya beberapa).

— Tom L.

Tetapi sekali lagi, biasanya kami berbicara dengan pelanggan kami juga sebelum produksi benar-benar dimulai karena departemen penyolderan dan penempatan biasanya mencoba untuk menghilangkan sebagian besar kesalahan sebelum produksi pertama dan oleh karena itu melihat lebih dekat pada bahan yang disediakan. --- Batas komentar DAMN.

— Tom L.

Untuk membuatnya singkat: Kami biasanya berbicara dengan pelanggan kami sebelum produksi dan menemukan beberapa perjanjian :-).

— Tom L.

Ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan ...

Biaya Pengujian

Biaya awal perlengkapan tes.
Kemungkinan perubahan PCB untuk mempermudah ini.
Biaya tes (Biasanya biaya orang yang melakukan tes adalah faktor terbesar)

Semua ini dipengaruhi oleh tes apa. Dalam hal ini Anda memiliki kesalahan produksi setelah perakitan maka tes fungsional akan diperlukan.

Pilihannya adalah pengujian Manual, Otomatis sepenuhnya atau campuran keduanya.

Pengujian manual lebih mahal dalam waktu tetapi biasanya murah pada biaya awal (Meter dan sekantong kabel)

Otomatis sepenuhnya mahal pada biaya awal tetapi biasanya murah dalam produksi (Perlengkapan uji terhubung ke peralatan uji otomatis + penulisan program pengujian).

Dalam kasus exstrem, waktu tes manual bisa 8 jam, waktu tes otomatis bisa 10 menit

Untuk produksi 100-an per tahun perlengkapan manual sederhana dapat menghemat banyak waktu. Hal yang saya pikirkan adalah di mana Anda memiliki 30 kabel untuk dihubungkan dengan tangan. Ganti itu dengan konektor plug-in dan Anda akan mendapatkan waktu tes lebih cepat dan tangan obeng tidak aus. Ini dapat membuat pengujian tidak menyenangkan bagi orang yang melakukan pengujian. (100 x 30 kabel x 2 detik per kawat = 100 menit)

Jika pengujian Anda digital maka hubungkan ke chip buffer dengan LED di peralatan uji membuat perbandingan visual mudah.

Untuk sinyal Analog (Setiap Tegangan, arus atau bentuk gelombang) saya periksa pada 2 nilai input kecuali ada alasan untuk 3 atau lebih nilai.

Seberapa jauh Anda masuk ke pengujian detail tergantung pada apa yang penting. Output harus +/- 0,001V kemudian mengujinya dengan meter. Jika +/- 0,1V dan volume tinggi Anda, Anda mungkin menggunakan komparator.

Seringkali saya menguji secara luas dan kasar dan memperbaiki tes ketika mereka kritis dan ketika kegagalan tidak tertangkap. Tentu saja jika sirkuit sangat penting di beberapa manor Anda menghabiskan lebih banyak waktu memastikan fungsinya sesuai kebutuhan.

Ingat juga beberapa konektor cepat aus. Cari 10.000 konektor siklus untuk peralatan uji dan bukan konektor 500 atau 1000 siklus yang digunakan pada produk jika mereka kompatibel. Jika Anda hanya dapat menggunakan konektor siklus rendah maka tambahkan kemudian ke biaya tes.

— Sendok
sumber