Тестування складання друкованої плати низького обсягу

Я вже кілька разів замовив виготовлення та збірку невеликих партій друкованих плат (~ 100). Кожного разу фабрика монтажу запитувала мене, чи хочу я провести тестування на дошках. Оскільки я не професіонал, я не знав, що з цим робити, тому сам перевіряв дошки, коли повертав їх ... виявляючи неприйнятні відсотки (> 10 ~ 20%) проблем з пайкою. Хоча мої дошки були надзвичайно складними (+100 компонентів), я не розробив жодних процедур тестування на них і навіть не знаю, як це зробити. Тож мені цікаво, які звичні можливості тестування для виробництва з низьким обсягом, як це, і які види тесту можна задати на заводі, не переходячи за борт? Це зазвичай дороге? Я говорю про тестування зібраної плати, а не оголеної плати. Заздалегідь спасибі.

pcb-design pcb-assembly production-testing

— Гільєрмо Пранді
джерело

Жодна кількість тестувань не «виправить» процес складання, який є настільки хибним, що приводить до 10-20% поганих збірок. Навіть якщо плата пройде візуальний або функціональний тест в один момент часу, вона, ймовірно, матиме довгострокові проблеми надійності. Вам справді потрібно знайти кращий збірний будинок.

— Трейд Дейва

Найпростіша відповідь: попросіть їх запропонувати тестування "шорти і відкриває" і подивіться, що вони кажуть. Вони виявлять практично всі дефекти пайки, які є вашою великою проблемою. Вони можуть запитати тестові майданчики на дошці або інформацію, яку ви можете надати. Запитайте їх, що вам потрібно зробити на існуючій дошці, щоб зробити її перевіряемою.

— Брайан Драммонд

Дякую, хлопці. Це правда, мені потрібно знайти новий збірний будинок. Однак вони щоразу були різними. Я думав, що це нормально мати такі помилки! Помилки полягали в тому, що в частинах дощок недостатньо тепла (нерозплавлений припой). Вони були запаяні олов'яно-свинцевим відливом, тому я не знаю, як вони могли закінчитися таким чином. Я звинувачував себе у тому, що не знаю, як правильно розмістити компоненти для рівномірного розподілу тепла (це щільна дошка), але, мабуть, і в їх вині. На платі є кілька 0,4-мм пікових компонентів, яких я не міг позбутися.

— Гільєрмо Пранді

Це НЕ нормально. Насправді їх тестування та виправлення вручну, що вони знайдуть, може замаскувати їхню хитру збірку, і у вас буде багато пошкоджень на місцях. Можливо, ваша конструкція частково винна, але я б дійсно знайшов інший монтажний будинок. Вони повинні були бачити погану пайку при візуальному огляді!

— Spehro Pefhany

Відповіді:

Я працюю в такій компанії, але в основному розміщуюся в розвитку, тому я маю деяке розуміння, але, мабуть, є люди, які знають набагато більше:

Що стосується тестування, ми дотримуємось різних підходів. В основному ми починаємо з AOI (Автоматизована оптична перевірка). Це досить дешево і виявляє багато помилок, перш ніж будуть зроблені будь-які подальші кроки, які вимагають живлення плати.

Наступний крок - перевірка електричних з'єднань. Ми робимо це декількома різними способами, зазвичай це залежить від кількості доступних тестових балів і якщо дошка була призначена для тестування (так, зазвичай ніхто заздалегідь не дбає про це). Методи, якими ми користуємося найбільше:

Літаючий зонд (в основному це автоматизований спосіб контакту з шпильками і перевірка, чи відповідає опір очікуваним значенням). Це також коштує відносно дешево, оскільки програми можна створювати з мережевих списків, які повинен бути визначений замовником.
Граничне сканування: Літаючий зонд може в основному контактувати з тестовими точками або більшими точками, такими як резистори, ... якщо немає жодної точки, щоб торкнутися його на друкованій платі, Літаючий зонд не приносить користі. Для тестування з'єднань між ІС ми в основному покладаємось на тести граничного сканування, якщо контролер підтримує їх. Але вони також мають свої межі. Також програми можна "писати" автоматично, але їх потрібно адаптувати.
In-Circuit-Tests: Це, мабуть, найбільш обширний метод тестування, який ми використовуємо (а також найдорожчий). В основному ми будуємо адаптер, який буде розміщувати DUT і контактувати з різними контрольними точками. Використовуючи інтегровані методи граничного сканування та стимулюючи цифрові та аналогові сигнали, можливий майже кожен режим тестування. Наприклад, можна також завантажувати плату на якийсь завантажувач і виконувати тести, доступні у завантажувачі, тестувати підключення до Ethernet, перевіряти USB-з'єднання, ... Не потрібно говорити, що це коштує дорого.

Я впевнений, що є ще більше можливостей тестування, але вони досить добре покривають вимоги, які ми отримуємо від наших клієнтів. Все-таки 100% тестування неможливо.

— Том Л.
джерело

Дякую, Томе, за вашу відповідь. Наступне моє запитання, що відбувається, якщо тести не вдаються? Наприклад (як у моєму випадку) 136-контактний роз'єм 0,4 мм не повністю припаяний? Чи піклується про ремонт ремонту? Скажімо, інші тести не вдається ... чи просто вони відкинуть плати? У моєму випадку на платі є досить дорогі компоненти ... Я б краще все-таки дістати дошки і подивитися, що я можу зробити щодо помилок. Будь-які коментарі з цього приводу будуть вдячні.

— Гільєрмо Пранді

Знову ж таки, це залежить від нашого замовника: Якщо тести не вдасться, і у нас є деякі знання про пристрій (схеми, наприклад), ми спробуємо його відновити (особливо якщо це просто речі, як не паяний компонент або поганий припой або, можливо, якийсь зміщений компонент) . Якщо у нас немає цих знань, ми зазвичай доставляємо їх замовнику, але ми стягуємо певну суму, навіть якщо тести не вдаються (якщо замовник також не дає нам можливості полагодити). Під час виробництва складається журнал, в якому детально розкриваються виявлені помилки, тому у випадку, якщо замовник видасть ту саму чи подібну частину, цих помилок можна уникнути

— Том Л.

наперед. Це особливо корисно для виявлення проблем під час пайки або розміщення компонентів. Зазвичай ми не відкидаємо жодної плати з компонентами, оскільки багато разів клієнт намагатиметься їх відремонтувати. Звичайно, якщо є дійсно серйозна проблема, ми спробуємо її виправити вдома. 0,4 мм звучить як досить невеликий крок, я не знаю, чи могла б ця помилка була виявлена AOI або FP, тим більше, що це роз'єм (я думаю, AOI побачив би хоч якісь).

— Том Л.

Але знову ж таки, ми зазвичай розмовляємо з нашим замовником ще до того, як виробництво насправді розпочнеться, оскільки відділи пайки та розміщення зазвичай намагаються усунути більшість помилок до першого виготовлення, і тому уважніше розглянемо надані матеріали. --- Ліміт коментарів DAMN

— Том Л.

Якщо коротко: ми зазвичай розмовляємо з нашими замовниками перед виробництвом і знаходимо певну згоду :-).

— Том Л.

Є кілька речей, які слід врахувати ...

Вартість тестування

Початкова вартість тестових приладів.
Можливі зміни на друкованій платі, щоб зробити це простіше.
Вартість тесту (зазвичай вартість людини, яка робить тест, є найбільшим фактором)

На все це впливає тест. У цьому випадку у вас є помилки у виробництві після складання, тоді знадобляться функціональні тести.

Вибір - тестування вручну, повністю автоматизоване або суміш обох.

Ручне тестування в часі дорожче, але зазвичай дешевше за початкові витрати (Метри та сумка проводів)

Повністю автоматизована дорога за початковими витратами, але зазвичай дешева у виробництві (тестові пристосування, що підключаються до автоматизованого тестового обладнання + написання тестових програм).

У екстремальних випадках час ручного тестування може становити 8 годин, час автоматичного тестування - 10 хвилин

Для виготовлення 100-х на рік простий ручний кріплення може заощадити величезну кількість часу. Я думаю, що у вас є 30 проводів, які потрібно підключити вручну. Замініть це на штепсельний роз'єм, і ви отримаєте швидший час випробування, і рука викрутки не зношиться. Це може зробити тестування неприємним для людини. (100 х 30 проводів x 2 секунди на провід = 100 хвилин)

Якщо ваш тестовий цифровий, то підключення до мікросхеми буфера зі світлодіодами у тестовому обладнанні полегшує візуальні порівняння.

Для аналогових сигналів (Будь-яка напруга, струм або форма хвилі) я перевіряю 2 вхідні значення, якщо немає причини для 3 і більше значень.

Наскільки далеко ви проходите детальне тестування, залежить від того, що є критичним. Вихід повинен бути +/- 0,001V, а потім перевірити його за допомогою лічильника. Якщо це +/- 0,1 В і ваш великий об'єм, ви можете використовувати компаратори.

Часто я тестую широко та грубо і уточнюю тести, коли вони є критичними та коли відхилення не виявляються. Звичайно, якщо ланцюг критично важливий в якійсь садибі, ви витрачаєте більше часу, забезпечуючи його функціонування за потребою.

Також пам’ятайте, що деякі роз'єми швидко зношуються. Подивіться на 10 000 циклічних роз'ємів для тестового обладнання, а не на 500 або 1000 циклічних роз'ємів, які використовуються на виробі, якщо вони сумісні. Якщо ви можете використовувати лише роз'єми низького циклу, тоді додайте їх до вартості тесту.

— Ложка
джерело