Thử nghiệm lắp ráp PCB khối lượng thấp

Tôi đã đặt hàng chế tạo và lắp ráp các lô PCB nhỏ (~ 100) một vài lần rồi. Mỗi lần, nhà máy lắp ráp hỏi tôi có muốn thử nghiệm trên bảng không. Vì tôi không phải là người chuyên nghiệp, tôi không biết phải làm gì với nó, vì vậy tôi đã tự mình kiểm tra các bảng khi tôi lấy lại ... tìm thấy tỷ lệ không thể chấp nhận (> 10 ~ 20%) các vấn đề hàn. Mặc dù các bảng của tôi rất phức tạp (+100 thành phần), tôi đã không thiết kế bất kỳ quy trình thử nghiệm nào trên chúng hoặc thậm chí biết cách thực hiện. Vì vậy, tôi tự hỏi, các khả năng kiểm tra thông thường cho sản xuất khối lượng thấp như thế này là gì, và loại thử nghiệm nào có thể được yêu cầu cho nhà máy mà không cần quá nhiệt tình? Có phải thường là tốn kém? Tôi đang nói về việc thử nghiệm bảng lắp ráp, không phải PCB trần. Cảm ơn trước.

pcb-design pcb-assembly production-testing

— Guillermo Prandi
nguồn

Không có số lượng thử nghiệm nào sẽ "sửa chữa" một quy trình lắp ráp thiếu sót cơ bản đến mức nó tạo ra 10-20% các lắp ráp xấu. Ngay cả khi một bảng vượt qua một bài kiểm tra trực quan hoặc chức năng tại một thời điểm, nó có thể sẽ có vấn đề về độ tin cậy lâu dài. Bạn thực sự cần phải tìm một nhà lắp ráp tốt hơn.

— Dave Tweed

Câu trả lời đơn giản nhất: yêu cầu họ trích dẫn để thử nghiệm "quần short và mở" và xem những gì họ nói. Chúng sẽ nắm bắt hầu như tất cả các khuyết tật hàn là vấn đề lớn của bạn. Họ có thể yêu cầu kiểm tra trên bảng hoặc thông tin bạn có thể cung cấp. Hỏi họ những gì bạn cần làm với một bảng hiện có để làm cho nó có thể kiểm tra được.

— Brian Drumond

Cảm ơn các bạn. Đó là sự thật, tôi cần tìm một nhà lắp ráp mới. Tuy nhiên họ khác nhau mỗi lần. Tôi nghĩ rằng đó là loại bình thường để có lỗi như vậy! Các lỗi là do không đủ nhiệt (hàn không được hàn) trong các bộ phận của bảng. Chúng được hàn lại bằng chì thiếc, vì vậy tôi không biết làm thế nào chúng có thể kết thúc theo cách đó. Tôi tự trách mình vì không biết cách đặt các bộ phận đúng cách để phân phối nhiệt đều (đó là một bảng dày đặc), nhưng tôi đoán đó cũng là lỗi của chúng. Bảng có một số thành phần cao độ 0,4 mm tôi không thể loại bỏ.

— Guillermo Prandi

Điều này KHÔNG bình thường. Trong thực tế, để họ kiểm tra và sửa chữa những gì họ tìm thấy có thể che giấu sự lắp ráp tào lao của họ và bạn S have có nhiều thất bại trong lĩnh vực này. Có thể thiết kế của bạn là một phần để đổ lỗi, nhưng tôi thực sự sẽ tìm một nhà lắp ráp khác. Họ lẽ ra đã có thể nhìn thấy mối hàn xấu bằng cách kiểm tra trực quan!

— Spehro Pefhany

Câu trả lời:

Tôi đang làm việc cho một công ty như vậy nhưng chủ yếu nằm trong sự phát triển, vì vậy tôi có một số hiểu biết nhưng có lẽ có những người ngoài kia biết nhiều hơn:

Khi nói đến thử nghiệm, chúng tôi theo các phương pháp khác nhau. Về cơ bản, chúng tôi bắt đầu với AOI (Kiểm tra quang tự động). Điều này là khá rẻ và tiết lộ nhiều lỗi trước khi bất kỳ bước tiếp theo được thực hiện mà đòi hỏi bo mạch phải được cung cấp.

Bước tiếp theo là kiểm tra các kết nối điện. Chúng tôi làm điều này theo một số cách khác nhau, nó thường phụ thuộc vào số lượng điểm kiểm tra có sẵn và nếu bảng được thiết kế để thử nghiệm (vâng, thường thì không ai quan tâm đến điều đó trước). Các phương pháp chúng tôi sử dụng nhiều nhất là:

Bay thăm dò (về cơ bản là một cách tự động liên lạc với các chân và kiểm tra xem điện trở có đáp ứng các giá trị mong đợi hay không). Điều này cũng tương đối rẻ vì các chương trình có thể được tạo từ danh sách net phải được chỉ định bởi khách hàng.
Quét ranh giới: Đầu dò bay có thể chủ yếu tiếp xúc với các điểm kiểm tra hoặc các điểm lớn hơn như điện trở, ... nếu không có điểm nào để chạm vào PCB, thì Đầu dò bay không được sử dụng. Để kiểm tra các kết nối Inter-IC, chúng tôi chủ yếu dựa vào Kiểm tra quét ranh giới nếu Bộ điều khiển hỗ trợ các kết nối này. Nhưng họ cũng có giới hạn của mình. Ngoài ra, các chương trình có thể được "viết" tự động nhưng cần phải được điều chỉnh.
In-Circuit-Tests: Đây có lẽ là phương pháp thử nghiệm rộng rãi nhất mà chúng tôi sử dụng (và cũng đắt nhất). Về cơ bản, chúng tôi xây dựng một bộ chuyển đổi sẽ lưu trữ DUT và liên hệ với các điểm kiểm tra khác nhau. Sử dụng các kỹ thuật Boundary Scan tích hợp và kích thích tín hiệu kỹ thuật số và analog gần như mọi chế độ thử nghiệm đều có thể. Ví dụ, cũng có thể khởi động bo mạch với một số bộ tải khởi động và thực hiện các kiểm tra có sẵn trong bộ tải khởi động, kiểm tra kết nối Ethernet, kiểm tra kết nối USB, ... Không cần phải nói rằng điều này phải trả giá.

Tôi chắc chắn thậm chí còn có nhiều khả năng thử nghiệm hơn nhưng những điều này đáp ứng các yêu cầu chúng tôi nhận được từ khách hàng khá tốt. Tuy nhiên, thử nghiệm 100% là không thể.

— Tom L
nguồn

Cảm ơn bạn, Tom, cho câu trả lời của bạn. Câu hỏi tiếp theo của tôi ở đây là, điều gì xảy ra nếu các bài kiểm tra thất bại? Ví dụ (như trong trường hợp của tôi), đầu nối 136-pin 0,4 mm không được hàn hoàn toàn? Liệu fab có chăm sóc các sửa chữa? Giả sử các bài kiểm tra khác thất bại ... họ có thể loại bỏ các bảng không? Trong trường hợp của tôi, bảng có các thành phần khá đắt tiền ... Tôi muốn nhận các bảng hơn nữa và xem tôi có thể làm gì về các lỗi. Bất kỳ ý kiến về điều này sẽ được đánh giá cao.

— Guillermo Prandi

Một lần nữa, điều đó phụ thuộc vào khách hàng của chúng tôi: Nếu thử nghiệm thất bại và chúng tôi có một số kiến thức về thiết bị (ví dụ: sơ đồ), chúng tôi sẽ cố gắng sửa chữa nó (đặc biệt nếu đó chỉ là những thứ như hàn không hàn hoặc hàn kém hoặc có thể là một thành phần thay đổi) . Nếu chúng tôi không có kiến thức này, chúng tôi thường cung cấp cho khách hàng nhưng chúng tôi sẽ tính một số tiền ngay cả khi các thử nghiệm thất bại (nếu khách hàng cũng không cho chúng tôi cơ hội sửa chữa). Trong quá trình sản xuất, một bản ghi được tạo ra chi tiết các lỗi được phát hiện để trong trường hợp khách hàng sẽ sản xuất cùng một phần hoặc một phần tương tự, những lỗi đó có thể tránh được

— Tom L.

trước. Điều này đặc biệt hữu ích để phát hiện các vấn đề trong quá trình hàn hoặc đặt các thành phần. Chúng tôi thường không loại bỏ bất kỳ bảng với các thành phần vì nhiều lần khách hàng sẽ cố gắng sửa chữa chúng. Tất nhiên, nếu có một vấn đề thực sự nghiêm trọng, chúng tôi sẽ cố gắng sửa nó trong nhà. Âm thanh 0,4mm giống như một âm vực khá nhỏ, tôi không biết liệu lỗi này có thể được phát hiện bởi AOI hoặc FP hay không, đặc biệt là vì đó là một trình kết nối (tôi đoán AOI sẽ thấy ít nhất một số).

— Tom L.

Nhưng một lần nữa, thông thường chúng tôi cũng nói chuyện với khách hàng của mình trước khi sản xuất thực sự bắt đầu vì các bộ phận hàn và vị trí thường cố gắng loại bỏ hầu hết các lỗi trước khi sản xuất đầu tiên và do đó xem xét kỹ hơn các vật liệu được cung cấp. --- Giới hạn bình luận DAMN.

— Tom L.

Nói ngắn gọn: Chúng tôi thường nói chuyện với khách hàng trước khi sản xuất và tìm một số thỏa thuận :-).

— Tom L.

Có một vài điều cần xem xét ...

Chi phí kiểm tra

Chi phí ban đầu của đồ đạc thử nghiệm.
Có thể thay đổi PCB để làm điều này dễ dàng hơn.
Chi phí kiểm tra (Thông thường chi phí của người làm bài kiểm tra là yếu tố lớn nhất)

Tất cả những điều này bị ảnh hưởng bởi những gì các bài kiểm tra là. Trong trường hợp này, bạn có lỗi sản xuất sau khi lắp ráp thì sẽ cần các bài kiểm tra chức năng.

Sự lựa chọn là Kiểm tra thủ công, Hoàn toàn tự động hoặc kết hợp cả hai.

Kiểm tra thủ công tốn kém hơn về thời gian nhưng rẻ với chi phí ban đầu thông thường (Mét và một túi dây)

Hoàn toàn tự động là tốn kém về chi phí ban đầu nhưng thường rẻ trong sản xuất (Thiết bị kiểm tra kết nối với thiết bị kiểm tra tự động + viết chương trình kiểm tra).

Trong trường hợp exstrem Thời gian kiểm tra thủ công có thể là 8 giờ, Thời gian kiểm tra tự động có thể là 10 phút

Để sản xuất 100 'mỗi năm, một vật cố thủ công đơn giản có thể tiết kiệm một lượng lớn thời gian. Điều tôi nghĩ là nơi bạn có 30 dây để kết nối bằng tay. Thay thế bằng một đầu nối phích cắm và bạn sẽ có thời gian kiểm tra nhanh hơn và tay vặn vít không bị mòn. Điều này có thể làm cho thử nghiệm khó chịu cho người thử nghiệm. (100 x 30 dây x 2 giây mỗi dây = 100 phút)

Nếu thử nghiệm kỹ thuật số của bạn thì việc kết nối với chip đệm bằng đèn LED trong thiết bị thử nghiệm giúp việc so sánh trực quan trở nên dễ dàng.

Đối với tín hiệu tương tự (Bất kỳ điện áp, dòng điện hoặc dạng sóng) tôi kiểm tra tại 2 giá trị đầu vào trừ khi có lý do cho 3 giá trị trở lên.

Bạn đi bao xa để kiểm tra chi tiết tùy thuộc vào những gì quan trọng. Một đầu ra cần phải là +/- 0,001V sau đó kiểm tra nó bằng một mét. Nếu là +/- 0,1V và âm lượng cao của bạn, bạn có thể sử dụng bộ so sánh.

Thường thì tôi kiểm tra rộng rãi và thô thiển và tinh chỉnh các bài kiểm tra khi chúng nghiêm trọng và khi thất bại không bị bắt. Tất nhiên, nếu mạch là quan trọng trong một số trang viên, bạn dành nhiều thời gian hơn để đảm bảo nó hoạt động theo yêu cầu.

Cũng nhớ một số kết nối hao mòn nhanh chóng. Tìm kiếm 10.000 đầu nối chu kỳ cho thiết bị thử nghiệm chứ không phải đầu nối 500 hoặc 1000 chu kỳ được sử dụng trên sản phẩm nếu chúng tương thích. Nếu bạn chỉ có thể sử dụng các đầu nối chu kỳ thấp thì hãy thêm vào chi phí kiểm tra.

— Cái thìa
nguồn