Com afecten les proves i la inspecció a la fiabilitat del muntatge de PCB

Les proves i inspeccions no fan que un conjunt de PCB sigui fiable per si sol.

Revelen si s'està controlant la fiabilitat.

Aquesta diferència importa. En molts projectes de PCBA, les "proves" es tracten com un pas final prop del final de la producció. Construeix els taulers, fes una comprovació, envia la comanda.

La fabricació real no és tan ordenada.

Una placa pot passar una prova i encara comportar riscos en un altre lloc: sota una junta de soldadura oculta, al voltant d'un connector, dins d'un pas de microprogramari, en una àrea reelaborada o en una funció que mai s'ha provat.

Per als compradors OEM, la pregunta útil no és només: "El proveïdor prova els taulers?"

La millor pregunta és: "ElsProva i inspeccióL'abast coincideix amb els riscos de fiabilitat d'aquest conjunt de PCB?"

Una placa LED senzilla, un mòdul IoT de consum, un PCBA de control industrial i una placa d'electrònica de potència no s'han de forçar al mateix pla de prova.

La fiabilitat no es prova al tauler al final

Un conjunt de PCB pot passar la inspecció i encara fallar més tard.

Això no sempre vol dir que la inspecció fos inútil. Pot ser que s'està comprovant el risc incorrecte.

Una placa es pot encendre mentre una junta de soldadura del connector és feble.

Un tauler pot passar AOI mentre una articulació BGA oculta encara necessita una revisió de raigs X-.

Una placa pot passar la inspecció visual mentre no es controla el procés de càrrega del microprogramari.

Una placa pot passar una comprovació funcional mentre una entrada de camp, una sortida de relé, un port de comunicació o una condició de càrrega no es prova.

És per això que les proves i inspeccions no s'han de tractar com un punt de control final al final de la producció.

La fiabilitat prové de la cadena de construcció completa: aprovisionament controlat, muntatge estable, control del procés de soldadura, inspecció adequada, proves repetibles, reelaboració documentada i traçabilitat.

Les proves i inspeccions no substitueixen el control del procés.

Verifiquen si el control del procés funciona.

La inspecció i les proves fan diferents feines

Un error comú és utilitzar "inspecció" i "prova" com si volguessin dir el mateix.

No ho fan.

La inspecció comprova si el tauler s'ha muntat correctament. Busca condicions de fabricació visibles o mesurables: components que falten, errors de polaritat, defectes de soldadura, cables aixecats, alineació del connector, problemes d'etiquetes o problemes d'articulació de soldadura ocults.

La prova comprova si el tauler realitza una funció requerida. Pot confirmar el comportament de l'alimentació, la càrrega del microprogramari, la comunicació, la commutació de relés, la resposta d'entrada/sortida, l'absorció de corrent, el comportament del sensor o una condició de funcionament específica del client-.

Tots dos importen, però detecten problemes diferents.

AOI pot detectar una resistència que falta. No provarà que el microprogramari es comuniqui correctament amb el sistema amfitrió.

Les proves funcionals poden confirmar que un tauler respon correctament. És possible que no reveli un problema de soldadura ocult sota un paquet-terminat inferior.

És per això que un pla de fiabilitat més fort utilitza la inspecció i les proves conjuntament, en lloc d'esperar que un mètode ho faci tot.

Cada mètode té una feina.

Els problemes comencen quan un projecte espera que un mètode faci el treball de tots els altres.

L'abast correcte depèn del risc de la Junta

No tots els conjunts de PCB necessiten el mateix nivell de prova i inspecció.

Aquí és on les expectatives dels compradors i els supòsits dels proveïdors s'han d'alinear aviat.

Una placa senzilla amb juntes de soldadura visibles, fitxers de disseny madurs, components estables i baix risc d'aplicació pot necessitar una inspecció SMT estàndard i una comprovació elèctrica bàsica.

Una placa amb BGA, QFN, peces de pas-fins, relés, blocs de terminals, microprogramari, àrees d'alta-actualitat, interfícies de comunicació o cablejat de camp pot necessitar un pla d'inspecció i prova més estructurat.

L'abast ha de seguir el tauler.

Les preguntes útils inclouen:

• Hi ha juntes de soldadura amagades?
• Hi ha components-sensibles a la polaritat?
• Hi ha relés, connectors, blocs de terminals o interfícies de cablejat de camp-?
• La placa requereix programació de microprogramari?
• El producte necessita TIC o FCT{0}}basada en accessoris?
• Són accessibles els punts de prova?
• El tauler forma part d'un sistema de control industrial, potència, assistència mèdica, suport d'automoció o sistema de comunicació?
• El comprador requereix registres de prova o traçabilitat?
• Què passa després de la reelaboració?

El risc no sempre està lligat a la quantitat.

Una construcció pilot de 20 peces amb una prova funcional no definida pot comportar més risc pràctic que una comanda repetida més gran amb un dispositiu de prova madur i un procés controlat.

SPI pot detectar la deriva del procés abans que es col·loquin els components

La inspecció de pasta de soldadura no sempre es parla a les RFQ, però pot importar en el control del procés SMT.

Abans de col·locar els components, el volum de pasta de soldadura, l'alçada, l'alineació i el risc de pont ja poden influir en la futura qualitat de la junta de soldadura. Si la impressió de pasta és inestable, els defectes poden moure's aigües avall cap a la col·locació, el reflux, l'AOI, la prova elèctrica o fins i tot el rendiment de camp.

El valor de SPI és el temps.

Comprova el procés aviat, abans que un problema de pasta es converteixi en un problema de soldadura.

Això no vol dir que tots els projectes necessitin una discussió detallada de l'SPI a la cotització. Però per a SMT de pas fi-, dissenys densos, conjunts relacionats amb BGA- o plaques on la consistència de la soldadura és crítica, la inspecció de pasta i el seguiment del procés poden donar suport a una qualitat de muntatge més estable.

El comprador no necessita gestionar tots els paràmetres del procés.

Però el comprador ha d'entendre que la fiabilitat del muntatge de PCB comença abans que el tauler arribi a la prova final.

AOI ajuda a estabilitzar la qualitat del muntatge visible

La inspecció òptica automatitzada és útil perquè molts defectes del PCBA estan relacionats amb la-visió o la geometria.

AOI pot ajudar a detectar components que falten, una orientació incorrecta, problemes de polaritat, desplaçaments de col·locació, soldadura insuficient, ponts de soldadura, lapidació i altres condicions visibles després del muntatge de SMT.

Per a l'assemblatge de PCB SMT, l'AOI sovint forma part del flux de control de qualitat-estàndard perquè ofereix a l'equip de producció una manera més ràpida i coherent de detectar problemes de muntatge visibles.

Però AOI té límits.

No pot verificar completament el funcionament elèctric. No pot demostrar el comportament del firmware. És possible que no vegi juntes de soldadura amagades sota BGA, QFN, LGA o determinats paquets-terminats a la part inferior.

L'AOI tampoc substitueix una bona impressió de pasta de soldadura, un perfil de reflux correcte o un control disciplinat del procés.

Millora la fiabilitat quan s'utilitza per al que és bo: detectar defectes de muntatge visibles amb prou antelació per evitar que es moguin aigües avall.

-La inspecció de raigs X ajuda quan les juntes de soldadura estan amagades

Alguns riscos de fiabilitat no es poden jutjar des de la superfície.

Si una placa utilitza BGA, QFN, LGA, components-con terminació inferior o altres paquets amb juntes de soldadura amagades, la inspecció de raigs X-pot ser útil. Pot ajudar a revisar la formació d'unions de soldadura, els ponts, els patrons de buit, l'alineació i altres condicions ocultes que la inspecció visual o l'AOI poden no revelar completament.

Això no vol dir que tots els conjunts de PCB necessitin raigs X-.

Significa que s'han de tenir en compte els-raigs X quan el disseny del tauler inclou paquets conjunts-ocults o quan el risc de l'aplicació justifica una inspecció més profunda.

Per exemple, és possible que una placa d'accessoris de consum amb totes les juntes visibles no necessiti raigs X-. Un tauler de control compacte amb BGA, QFN o articulacions de dispositius d'alimentació ocultes-pot merèixer un pla d'inspecció diferent.

La decisió hauria de provenir del tipus de paquet i l'impacte de la fallada, no de l'hàbit.

Les TIC i Flying Probe necessiten un accés de prova per ser útils

La inspecció pot confirmar si les peces semblen estar col·locades correctament.

Les proves de nivell de circuit-comproven si el circuit muntat es comporta elèctricament de la manera esperada.

Les proves de-circuits, les proves de sondes volants i les comprovacions elèctriques relacionades poden ajudar a identificar curtcircuits, obertures, valors de components incorrectes, components que falten i determinats problemes de conjunt o de components-.

Aquests mètodes poden ser útils quan el disseny de la placa admet l'accés i quan el volum o el risc del projecte justifiquen la configuració.

La paraula important és accés.

Un comprador no pot decidir al final del projecte que es requereix una TIC completa si el disseny de la PCB no proporciona els punts de prova o l'accés necessaris. En molts projectes, la planificació de les proves ha de començar abans de la fabricació, no després del muntatge.

Aquí és on importa la DFT.

El disseny per a la provabilitat no és només una preferència d'enginyeria. Afecta directament si el conjunt de PCB final es pot inspeccionar i provar de manera eficient.

FCT hauria de demostrar la feina real de la Junta

Les proves funcionals són sovint on la fiabilitat esdevé específica de l'aplicació-.

Per a alguns conjunts de PCB, pot ser suficient una comprovació bàsica de-potència. Per a d'altres, la placa ha de demostrar un comportament real: commutació de relés, resposta d'E/S, càrrega de microprogramari, comportament del LED, resposta del sensor, comunicació, senyalització de control-del motor, consum de corrent o condicions de funcionament-definides pel client.

Això és especialment important en PCBA de control industrial, equips d'automatització, dispositius de comunicació, electrònica de potència i altres projectes on el tauler fa més que asseure's passivament dins d'un producte.

Un pla FCT útil hauria de definir:

• quina funció s'ha de demostrar
• quin firmware o programari es necessita
• quin aparell, cable, càrrega o simulador es requereix
• quin aspecte té el resultat d'aprovat/fallat
• si s'han d'enregistrar les dades de la prova
• si les taules fallides es tornen a provar després de la reelaboració
• si es requereix el número de sèrie o la traçabilitat del lot

Una prova que només pot fer un enginyer encara no és una prova de producció.

Si l'equip d'EMS no pot repetir la prova funcional sota instruccions clares, el pla de prova no està preparat per a la producció.

El cribratge-o l'estrès hauria d'estar basat en el risc-

El cribratge-de cribratge i l'estrès ambiental poden ajudar a revelar-debilitats primerenques de la vida d'alguns conjunts, però no s'han de tractar com a requisits automàtics per a tots els projectes de PCBA.

Per a determinades aplicacions d'assistència industrial, elèctrica, d'automoció,-assistència mèdica-o de difícil--aplicacions de servei, el comprador pot requerir un funcionament elèctric, exposició tèrmica, condicions de càrrega o altres controls d'estrès abans de l'enviament.

Per a taulers més senzills o sensibles{0}}els costos, aquest nivell de prova pot no ser necessari.

La pregunta correcta no és: "S'han de cremar tots els taulers?"

La millor pregunta és: "El nivell de risc d'aquest producte justifica el cribratge d'estrès i quina condició hauria de simular realment la prova?"

Si s'exigeix ​​un control-de control de tensió o d'estrès, el comprador i el soci d'EMS haurien de definir la condició, la durada, la mida o la cobertura de la mostra, els criteris d'aprovació/no acceptació i les regles de reprovació abans de planificar la producció.

En cas contrari, "enregistrar-innecessari" esdevé una instrucció vaga en lloc d'un requisit de prova controlada.

Els requisits de la prova s'han de definir abans de la RFQ

Les proves i la inspecció afecten la cotització, el temps de lliurament, la planificació de l'aparell, la preparació d'enginyeria, els informes i els supòsits de lliurament.

Si un comprador demana primer un pressupost de muntatge bàsic i afegeix TIC, FCT, programació, inspecció de raigs X-, informes de proves o gravat- més tard, és possible que el pressupost original ja no descrigui el projecte real.

Això no vol dir que tots els compradors hagin de conèixer tots els detalls de la prova el primer dia.

Però l'abast de la prova esperat s'ha de discutir amb prou antelació perquè el proveïdor pugui planificar correctament.

Abans de demanar aMuntatge de PCBpressupost, els compradors haurien d'aclarir:

• S'espera AOI?
• Es necessiten-raigs X per a les juntes de soldadura amagades?
• Cal TIC o sonda voladora?
• Es requereixen proves funcionals?
• S'inclou la programació del firmware?
• Hi ha un dispositiu de prova disponible o cal construir-ne un?
• Es requereixen informes de proves?
• Els taulers fallits es tornen a treballar i es tornen a provar?
• Es requereixen etiquetes, números de sèrie o registres de lots?

Una cotització sense abast de prova pot semblar més baixa mentre deixa oberta la pregunta de fiabilitat.

Això pot ser acceptable per a un prototip primerenc. És arriscat per a la planificació de la producció.

La reelaboració hauria de tenir les seves pròpies regles d'inspecció i reprovació

Les proves i la inspecció no es refereixen només a la qualitat del primer-pas.

També importen després de la reelaboració.

Una placa reelaborada pot necessitar una inspecció addicional perquè l'exposició a la calor, l'eliminació de components, la soldadura manual o l'ajust del connector poden introduir un nou risc. Depenent de la placa, la reelaboració pot requerir una inspecció visual, una revisió d'AOI, una inspecció de raigs X-, una nova prova elèctrica o una nova prova funcional.

El punt clau és senzill:

Un tauler fallit no hauria de tornar al flux-de mercaderies acabades només perquè s'hagi reparat el defecte visible.

El mètode de reparació, el resultat de la inspecció i el resultat de la nova prova han de coincidir amb el nivell de risc de la junta.

Per a projectes PCBA de baix-volum, pilot, industrials o de fiabilitat-delicats, aquesta disciplina de reelaboració-i-reprova pot importar tant com el pla d'inspecció original.

Les dades de prova s'han de retroalimentar a la següent compilació

Les proves i la inspecció no només han de decidir aprovar o no.

També poden mostrar si el procés està a la deriva.

Si l'AOI marca repetidament el mateix canvi de component, això pot indicar la configuració de la ubicació, el comportament de l'alimentació, l'embalatge dels components o el disseny de les pastilles. Si els-raigs X mostren repetidament problemes conjunts-ocults similars, és possible que calgui revisar el perfil de redistribució o el disseny del paquet. Si els errors de l'FCT s'agrupen al voltant d'una interfície, el problema pot estar al microprogramari, al maneig del connector, a la configuració de prova o al marge de disseny.

Aquest tipus de comentaris és útil perquè converteix els resultats de les proves en un procés d'aprenentatge.

Per a comandes repetides, versions pilot, taulers de control industrial i programes de producció amb canvis de revisió, les dades de prova poden ajudar el soci i el comprador d'EMS a millorar la següent construcció en lloc de simplement classificar els taulers bons dels taulers dolents.

La fiabilitat millora quan les proves retornen al control de fabricació.

Les dades de prova i la traçabilitat ajuden a resoldre problemes futurs

Les proves i la inspecció són més útils quan els resultats són traçables.

Per a projectes senzills, pot ser suficient una confirmació d'aprovat/no apte. Per a versions més exigents, el comprador pot voler registres vinculats al número de lot, número de sèrie, versió del microprogramari, resultat de la inspecció, resultat de la prova o historial de reelaboració.

La traçabilitat ajuda a respondre preguntes més endavant:

• Quin lot va utilitzar aquesta revisió de la Llistat de Materials?
• Quina versió del firmware s'ha carregat?
• Quines juntes van aprovar FCT?
• S'ha reelaborat aquest tauler?
• La unitat fallida formava part d'un lot específic?
• Sense registres, la resolució de problemes es converteix en una conjectura.

Això no vol dir que tots els projectes necessitin un paquet d'informes pesat.

El nivell d'informe ha de coincidir amb l'aplicació, l'etapa de producció i els requisits del client. Però si el comprador espera traçabilitat, s'hauria de definir abans que comenci la producció.

Un àmbit pràctic de proves i inspecció per als compradors

Un pla de proves més sòlid comença fent coincidir els mètodes d'inspecció amb el risc.

Aquesta taula no és una llista de verificació universal.

És una eina de planificació.

L'abast correcte depèn del disseny de la placa, el risc de l'aplicació, l'etapa de producció, els requisits del comprador i si el mètode de prova es pot repetir en condicions de producció.

Senyal de la indústria: les expectatives de fiabilitat es mouen aigües amunt

Més compradors OEM estan definint les expectatives de qualitat abans del projecte, especialment per a l'electrònica industrial, els equips d'automatització, els dispositius de comunicació, l'electrònica de potència i altres conjunts sensibles a la fiabilitat-.

Això no vol dir que cada tauler necessiti un paquet de proves pesat.

Significa que les proves i la inspecció s'han de tractar com a part de la planificació de la construcció, no com una idea posterior després del muntatge.

Com més aviat es defineixi l'abast de la prova, més fàcil serà planificar l'accés a la prova, les necessitats dels accessoris, el flux d'inspecció, els informes i els supòsits de lliurament.

On encaixa STHL en aquesta discussió

Per als compradors OEM que preparen projectes de muntatge de PCB, Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. pot revisar els requisits de prova i inspecció juntament amb l'àmbit de muntatge.

Depenent del projecte, això pot incloure inspecció AOI, inspecció de raigs X{-, discussió de proves en-circuits o funcionals, requisits de programació, planificació d'accessoris, expectatives de reelaboració-i-reprova i necessitats de traçabilitat.

L'objectiu és no afegir proves innecessàries.

L'objectiu és igualar elProva i inspeccióabast al risc real del tauler, de manera que la construcció es pot muntar, comprovar, provar i repetir en condicions clares.

Conclusió

Les proves i la inspecció afecten la fiabilitat del muntatge de PCB revelant diferents tipus de risc en diferents etapes de la construcció.

SPI pot ajudar a controlar el risc de pasta de soldadura abans de la col·locació. AOI ajuda a detectar problemes de muntatge visibles. Els-raigs X poden ajudar amb les juntes de soldadura amagades. Les TIC i la sonda voladora poden admetre comprovacions de nivell de circuit-. FCT confirma si el consell compleix la funció prevista. La inspecció de reelaboració, les dades de prova i la traçabilitat ajuden a donar suport a la producció repetida i a la resolució de problemes futurs.

Per als compradors OEM, la lliçó pràctica és senzilla: definiu l'abast de la prova i la inspecció d'hora. No espereu fins que els taulers estiguin muntats per decidir què ha de significar "fiable".

Necessites ajuda per definir l'abast de prova i inspecció adequat per al teu projecte de muntatge de PCB? Envieu els vostres fitxers mitjançantSol·licita un pressuposto poseu-vos en contacte amb STHL directament ainfo@pcba-china.com