Тестирование сборки печатной платы малого объема

Я уже пару раз заказывал изготовление и сборку небольших партий печатных плат (~ 100). Каждый раз сборочный завод спрашивал меня, не хочу ли я провести тестирование на платах. Поскольку я не профессионал, я не знал, что с этим делать, поэтому я сам протестировал платы, когда получил их обратно ... обнаружив недопустимый процент (> 10 ~ 20%) проблем с пайкой. Хотя мои платы были очень сложными (+100 компонентов), я не разработал для них никаких процедур тестирования и даже не знал, как это сделать. Поэтому мне интересно, каковы обычные возможности испытаний для такого небольшого объема производства и какие виды испытаний можно заказать на заводе, не выходя за борт? Это обычно дорого? Я говорю о тестировании собранной платы, а не голой платы. Заранее спасибо.

pcb-design pcb-assembly production-testing

— Гильермо Пранди
источник

Никакое количество испытаний не «исправит» процесс сборки, который настолько фундаментально некорректен, что приводит к 10-20% плохих сборок. Даже если плата проходит визуальный или функциональный тест в определенный момент времени, она, вероятно, будет иметь проблемы с надежностью в течение длительного времени. Вам действительно нужно найти лучший сборочный цех.

— Дэйв Твид

Самый простой ответ: попросите их процитировать тестирование «шорты и откройки» и посмотрите, что они говорят. Они поймают практически все дефекты пайки, которые являются вашей большой проблемой. Они могут попросить тестовые площадки на доске или информацию, которую вы можете предоставить. Спросите их, что вам нужно сделать с существующей платой, чтобы сделать ее тестируемой.

— Брайан Драммонд

Спасибо ребята. Это правда, мне нужно найти новый дом собраний. Однако они были разными каждый раз. Я думал, что это нормально, иметь такие ошибки! Ошибки были вызваны недостаточным нагревом (неплавленным припоем) в частях плат. Они были припаяны из оловянно-свинцового сплава, так что я не знаю, как они могли так закончиться. Я обвинял себя в том, что не знал, как правильно расположить компоненты для равномерного распределения тепла (это плотная доска), но я думаю, что это тоже их вина. На плате есть компоненты с шагом 0,4 мм, от которых я не смог избавиться.

— Гильермо Пранди

Это НЕ нормально. Фактически, заставляя их тестировать и вручную исправлять обнаруженное, они могут замаскировать их дерьмовую сборку, и у вас будет много сбоев в полевых условиях. Может быть, ваш дизайн частично виноват, но я бы действительно нашел другой сборочный цех. Они должны были видеть плохую пайку при визуальном осмотре!

— Спехро Пефхани

Ответы:

Я работаю в такой компании, но в основном нахожусь в разработке, поэтому у меня есть некоторое понимание, но, вероятно, есть люди, которые знают гораздо больше:

Когда дело доходит до тестирования, мы придерживаемся разных подходов. По сути, мы начинаем с AOI (Automated Optical Inspection). Это довольно дешево и выявляет много ошибок, прежде чем будут предприняты дальнейшие шаги, которые требуют питания платы.

Следующим шагом является проверка электрических соединений. Мы делаем это несколькими различными способами, обычно это зависит от количества доступных контрольных точек и от того, была ли доска предназначена для тестирования (да, обычно никто не заботится об этом заранее). Методы, которые мы используем чаще всего:

Flying Probe (в основном это автоматический способ контакта штырьков и проверки, соответствует ли сопротивление ожидаемым значениям). Это также происходит относительно дешево, поскольку программы могут создаваться из списков соединений, которые должны быть указаны заказчиком.
Сканирование границы: Летающий зонд может в основном контактировать с контрольными точками или более крупными точками, такими как резисторы, ... если на плате нет доступных точек для касания, Летающий зонд бесполезен. Для тестирования соединений между IC мы в основном полагаемся на тесты граничного сканирования, если контроллер поддерживает их. Но у них есть свои пределы. Кроме того, программы могут быть «написаны» автоматически, но должны быть адаптированы.
In-Circuit-Tests: Это, вероятно, самый обширный метод тестирования, который мы используем (и также самый дорогой). По сути, мы создаем адаптер, который будет размещать DUT и связываться с различными контрольными точками. При использовании встроенных методов сканирования границы и стимулирования цифровых и аналоговых сигналов возможен практически любой режим тестирования. Например, можно также загрузить плату в некоторый загрузчик и выполнить тесты, доступные в загрузчике, проверить соединения Ethernet, проверить соединения USB, ... Не нужно говорить, что это обходится дорого.

Я уверен, что есть еще больше возможностей для тестирования, но они вполне соответствуют требованиям, которые мы получаем от наших клиентов. Тем не менее, 100% тестирование невозможно.

— Том Л.
источник

Спасибо, Том, за твой ответ. Мой следующий вопрос: что произойдет, если тесты не пройдут? Например (как в моем случае) 136-контактный 0,4 мм разъем не полностью припаян? Фабрика заботится о ремонте? Допустим, другие тесты не пройдут ... они просто отбросят доски? В моем случае на плате есть довольно дорогие компоненты ... Я все равно предпочел бы получить платы и посмотреть, что я могу сделать с ошибками. Любые комментарии по этому поводу будут оценены.

— Гильермо Пранди

Опять же, это зависит от нашего клиента: если тесты не пройдены, и у нас есть некоторые знания об устройстве (например, схемы), мы постараемся отремонтировать его (особенно если это просто такие вещи, как непаянный компонент или плохой припой или, возможно, какой-то сдвинутый компонент) , Если у нас нет этих знаний, мы обычно доставляем их покупателю, но мы взимаем определенную сумму, даже если тесты не пройдены (если клиент также не дает нам возможность починить). Во время производства создается журнал, в котором детализируются обнаруженные ошибки, поэтому в случае, если клиент выдаст ту же или аналогичную деталь, этих ошибок можно избежать

— Том Л.

заранее, авансом. Это особенно полезно для выявления проблем во время пайки или размещения компонентов. Обычно мы не выбрасываем платы с компонентами, так как клиент много раз пытается их починить. Конечно, если возникнет действительно серьезная проблема, мы постараемся исправить ее самостоятельно. 0,4 мм звучит как довольно маленький шаг, я не знаю, могла ли эта ошибка быть обнаружена AOI или FP, тем более что это разъем (я думаю, что AOI видел бы хотя бы немного).

— Том Л.

Но, опять же, обычно мы говорим с нашим заказчиком также до того, как производство фактически начнется, так как отделы пайки и размещения обычно стараются устранить большинство ошибок перед первым производством и, следовательно, более внимательно смотрят на предоставленные материалы. --- ЧЕРТ лимит комментариев.

— Том Л.

Короче говоря: мы обычно говорим с нашими клиентами перед производством и находим некоторое соглашение :-).

— Том Л.

Есть несколько вещей, чтобы рассмотреть ...

Стоимость тестирования

Начальная стоимость тестовых светильников.
Возможные изменения платы, чтобы сделать это проще.
Стоимость теста (обычно стоимость человека, который делает тест, является самым большим фактором)

На все это влияет то, что тесты. В этом случае у вас возникают производственные сбои после сборки, тогда потребуются функциональные испытания.

Выбор - Ручное тестирование, Полностью автоматизированный или смесь обоих.

Ручное тестирование обходится дороже во времени, но обычно в первоначальных затратах дешево (метры и пакет с проводами)

Полностью автоматизированный является дорогостоящим по первоначальной стоимости, но обычно дешев в производстве (тестовое оборудование, подключающееся к автоматизированному испытательному оборудованию + написание тестовых программ).

В экстремальных случаях время ручного тестирования может составлять 8 часов, время автоматического тестирования может составлять 10 минут.

Для производства 100-х годов в год простой ручной крепеж может сэкономить огромное количество времени. Я думаю, что у вас есть 30 проводов для подключения вручную. Замените его штекерным разъемом, и вы получите меньшее время на тестирование, и рука отвертки не изнашивается. Это может сделать тестирование неприятным для человека, проводящего тестирование. (100 x 30 проводов x 2 секунды на провод = 100 минут)

Если ваше тестирование цифровое, то подключение к буферной микросхеме со светодиодами в тестовом оборудовании облегчает визуальное сравнение.

Для аналоговых сигналов (любое напряжение, ток или форма волны) я проверяю на 2 входных значениях, если нет причины для 3 или более значений.

Как далеко вы зайдете в детальное тестирование, зависит от того, что важно. Выход должен быть +/- 0,001 В, а затем проверить его с помощью измерителя. Если оно +/- 0,1 В и ваш большой объем, вы можете использовать компараторы.

Часто я тестирую широко и грубо и уточняю тесты, когда они критически важны и когда не обнаруживаются сбои. Конечно, если цепь важна в каком-то поместье, вы тратите больше времени на то, чтобы она функционировала должным образом.

Также помните, что некоторые разъемы быстро изнашиваются. Ищите 10000 разъемов циклов для испытательного оборудования, а не разъемы 500 или 1000 циклов, используемые на изделии, если они совместимы. Если вы можете использовать только разъемы с низким циклом, то добавьте затем к стоимости теста.

— Ложка
источник