вступ
Ціна на складання друкованої плати може включати кілька варіантів тестування: AOI, ICT і FCT.
На перший погляд вони можуть виглядати як необов’язкові статті витрат. Покупець може запитати: «Чи справді нам потрібні всі три?» Це справедливе запитання. Але це також вказує на глибшу проблему: тестування обговорюється як лінія витрат, а не як рішення-контролю ризику.
AOI, ICT і FCT виконують різні роботи. AOI перевіряє видиму якість збірки. ІКТ перевіряє рівень-компонентів і стан-рівня ланцюга через електричний доступ. FCT перевіряє, чи виконує зібрана плата необхідну функцію за визначених умов або -подібних до прикладних умов.
Для покупців друкованої плати краще питання не "Який тест найкращий?" Це: "Який ризик нам потрібно зменшити на цьому етапі, і який метод тестування дає нам корисні докази?"
Це запитання слід поставити перед пропозицією, складанням прототипу, пілотним будівництвом або-плануванням малосерійного виробництва.
Чому покупці повинні розуміти тестування перед збіркою
Тестування не слід розглядати як остаточний прапорець після складання.
До моменту складання плат багато рішень щодо тестування вже були сформовані на основі попередніх виборів: компонування друкованої плати, доступ до тестової точки, розташування роз’єму, тип пакету компонентів, готовність мікропрограми, очікуваний обсяг виробництва та критерії прийнятності.
Ось де проекти стають незручними.
Покупець може схвалити прототип або пілотну збірку лише на основі ціни складання, а потім попросити провести ІКТ або функціональне тестування-на рівні продукту. На цьому етапі партнеру EMS можуть знадобитися тестові точки, прилади, тестові програми, файли мікропрограм, кабелі, навантаження, тестові обмеження або-правила обробки відмов, які ніколи не були включені в початковий план.
AOI, ICT і FCT слід обговорити заздалегідь, оскільки кожен метод відповідає на різні запитання:
AOI запитує: чи виглядає плата зібраною правильно?
ICT запитує: чи правильні компоненти та електричні з’єднання на рівні плати?
FCT запитує: чи поводиться зібрана плата належним чином за визначених умов?
План-тестування правильного розміру не завжди вимагає всіх трьох. Але покупці повинні розуміти, що кожен метод може довести, що він не може довести, і коли він стає вартим додаткової підготовки.
Що таке AOI у збірці друкованих плат?
AOI означає Automated Optical Inspection.
У складанні друкованої плати AOI використовує-перевірку за допомогою камери, щоб перевірити видимі умови складання. У більшості робочих процесів PCBA AOI використовується після розміщення або перекомпонування для перевірки видимої якості складання. Перевірка паяльної пасти зазвичай обробляється як окремий етап SPI, тому її не слід плутати з AOI після-оплавлення.
AOI зазвичай використовується для виявлення таких видимих проблем, як:
- відсутні компоненти
- неправильна орієнтація
- помилки полярності
- зсув або перекіс компонента
- встановлення надгробків
- паяні мости
- недостатня або надлишкова кількість припою
- видиме маркування або проблеми з розміщенням
AOI є цінним, оскільки забезпечує швидкий зворотний зв’язок щодо процесу складання SMT. Якщо з’являється тенденція розміщення або спаювання, AOI допомагає виробничій команді виявити це до того, як проблема пошириться на більшу партію.
Але AOI має чіткі межі.
AOI - візуальний огляд. Це не може довести, що схема працює. Він не може повністю перевірити приховані паяні з’єднання під BGA, QFN, LGA або іншими компонентами з нижніми-закінченнями. Він також не може підтвердити поведінку вбудованого програмного забезпечення, стабільність зв’язку, споживання струму, відгук датчика, керування двигуном або продуктивність-на рівні продукту.
Це не робить AOI слабким. Це просто означає, що AOI слід використовувати з правильною метою.
AOI дуже добре перевіряє, чи плата візуально зібрана належним чином. Це не перевірка електрики.
Що таке ІКТ у збірці друкованої плати?
ICT означає In-Circuit Test.
ICT перевіряє зібрану друковану плату на рівні схеми, часто за допомогою-цвяхів-кріплення або іншим методом електричного зондування. Він може допомогти виявити розриви ланцюгів, короткі замикання, неправильні значення компонентів, перевернуті компоненти, відсутні частини та певні-електричні проблеми на рівні компонентів.
ІКТ корисні, коли покупцеві потрібна більша впевненість, ніж може забезпечити лише візуальний огляд. Він може виділити багато дефектів-рівня складання та компонентів до того, як плата досягне тестування на-системному рівні.
Однак ІКТ значною мірою залежить від готовності дизайну.
Плата повинна мати відповідний тестовий доступ. Це може включати тестові площадки, доступні вузли, стабільну підтримку плати, простір для кріплення та чіткі вимоги до тестування. Якщо компонування не було розроблено з урахуванням ІКТ, додавання ІКТ пізніше може вимагати перегляду друкованої плати або обмеженого обхідного шляху.
Ось чому ІКТ слід враховувати під час перегляду DFT, а не лише під час котирування.
ІКТ також мають межі.
Це може підтверджувати правильність компонентів і з’єднань, але не доводить, що кінцевий продукт працює в його застосуванні. Плата може пройти перевірку-рівня компонентів і все одно не виконати послідовність зв’язку, реакцію двигуна, калібрування датчика, поведінку відображення чи керований-програмним забезпеченням режим роботи.
Інформаційно-комунікаційні технології є найпотужнішими, коли метою є виявлення електричних дефектів-на рівні складання та компонентів на ранніх стадіях і багаторазово.
Що таке FCT у збірці друкованих плат?
FCT зазвичай використовується для позначення функціонального тесту або функціонального тесту схеми.
FCT перевіряє, чи PCBA працює належним чином у визначених умовах експлуатації. Це може включати-ввімкнення живлення, завантаження мікропрограми, зв’язок, введення кнопок, роботу світлодіода, керування реле, реакцію датчика, роботу двигуна чи вентилятора, поведінку заряджання, вихід сигналу або інші-спеціальні функції продукту.
FCT зазвичай ближче до того, як покупець думає про продуктивність продукту.
Якщо зібрана плата використовується в промисловому контролері, FCT може імітувати вхідні та вихідні сигнали. Якщо він використовується в побутовій електроніці, FCT може перевіряти кнопки, світлодіоди, зарядку, керування двигуном або поведінку зв’язку. Якщо він є частиною збірної коробки, FCT може включати плату, яка працює разом із кабелями, корпусом, дисплеєм, перемикачами чи іншими модулями.
FCT є потужним, але він потребує підготовки.
Партнеру EMS може знадобитися файл мікропрограми, метод програмування, процедура тестування, очікувані результати, кабелі, навантаження, умови живлення, програмні інструменти, тестове пристосування, допустимі межі та чіткі правила проходження/невідповідності, перш ніж можна буде точно запропонувати обсяг.
Якщо покупець скаже лише «будь ласка, проведіть функціональне тестування», не визначаючи фактичну функцію, тест не можна повторити.
FCT, лише -пройшов/не пройшов, також може залишити команду довгою чергою налагодження. Він може повідомляти вам про те, що плата вийшла з ладу, але не про те, чи є основною причиною пайка, неправильні деталі, мікропрограмне забезпечення, поводження з роз’ємом, вхідне живлення чи настройка зовнішнього тестування.
AOI проти ICT проти FCT: практична різниця
Найпростіший спосіб зрозуміти різницю — подивитися на те, що кожен метод намагається довести.
|
Метод випробування |
Головне питання, на яке воно відповідає |
Типова міцність |
Типове обмеження |
|
Перевірка AOI |
Чи правильно зібрана плата візуально? |
Швидке виявлення видимих дефектів монтажу SMT |
Неможливо перевірити електричну функцію або приховані паяні з’єднання |
|
Тестування ІКТ |
Чи правильні компоненти та електричні з’єднання на рівні плати? |
Добре підходить для пошуку розривів, коротких замикань, неправильних значень, відсутніх частин і-пов’язаних із збіркою електричних дефектів |
Потрібен тестовий доступ і не підтверджує поведінку на-рівні продукту |
|
Тестування FCT |
Чи виконує дошка свою функцію? |
Підтверджує поведінку продукту-за визначених умов |
Потрібні мікропрограмне забезпечення, приладдя, процедура тестування, очікувані результати та чіткі правила проходження/непроходження |
Зрілий план тестування часто поєднує більше ніж один метод.
AOI може завчасно виявити видимі проблеми зі складанням. ІКТ можуть ідентифікувати несправності на-рівні компонентів і-схем. FCT може підтвердити, чи правильно поводиться плата в призначеному застосуванні.
Помилкою є припущення, що один тест автоматично покриває завдання іншого.
Чому «Повне тестування» не є планом тестування
«Повне тестування» звучить обнадійливо, але це недостатньо конкретно для проекту PCBA.
Один покупець може використовувати «повне тестування» для визначення AOI на кожній платі. Інший може означати ІКТ. Інший може означати програмування мікропрограми плюс FCT. Інший може означати тестування-системного рівня після остаточного складання.
Якщо термін не уточнюється, партнер EMS повинен вгадати. Саме тут починаються розбіжності котирувань, несподіванки щодо розкладу, зміни часу виконання та розбіжності на пізньому-етапі.
У кращому запиті пропозицій має бути вказано, що потрібно перевірити та який результат очікується.
Наприклад:
- AOI після оплавлення SMT для видимих дефектів збірки
- Рентгенівська перевірка BGA або прихованих паяних з’єднань
- ІКТ для перевірок на рівні-вибраних мереж або компонентів
- програмування прошивки перед FCT
- FCT за певних умов вхідної напруги та навантаження
- звіт про випробування вимагається платою, серійним номером або партією
- правила обробки відмов для дощок, які не проходять
Такий рівень ясності допомагає постачальнику правильно формувати пропозиції та реалістично планувати будівництво.
Як вибрати правильну суміш для тестування
Правильна суміш тестів залежить від профілю ризику продукту, етапу програми, складності плати та очікуваного обсягу.
Етап прототипу
Для створення невеликого прототипу метою зазвичай є вивчення дизайну, а не оптимізація продуктивності.
Для простих прототипів може бути достатньо AOI плюс базова перевірка-ввімкнення або обмежений FCT. Якщо плата має приховані паяні з’єднання, може знадобитися рентгенівська перевірка. Якщо проект має багато критичних мереж, але гучність занадто низька для спеціального ІКТ-пристрою, більш практичним може бути тестування літаючого зонда або стендове налагодження.
Головне — уникати вдавання, що тестування прототипу — це те ж саме, що й тестування виробництва.
Прототип повинен відповісти на перші інженерні запитання. Для цього не завжди потрібне повне виробниче випробування.
Пілотна збірка
Пілотна збірка повинна підтверджувати більше, ніж проект. Він також повинен підтвердити підхід до виробництва та тестування.
Тут ICT або повторювана FCT стає більш важливою. Покупцеві може знадобитися підтвердити, що доступ до тестування можна використовувати, прилади можна створювати, мікропрограму можна завантажувати послідовно, збої можна записувати, а результати тестів можуть підтримувати наступне рішення.
Якщо пілотна збірка призначена для підтримки невеликих-обсягів або серійного виробництва, стратегія тестування має бути більш структурованою, ніж-одноразова перевірка прототипу.
Мало{0}}серійне виробництво
Зі збільшенням кількості повторюваність стає більш важливою.
На цьому етапі одного лише AOI може бути недостатньо. ІКТ можуть стати в пригоді, якщо рада має достатній доступ для тестування, а ризик продукту виправдовує планування пристосувань. FCT часто необхідний, коли потрібно перевірити вбудоване програмне забезпечення, датчики, реле, двигуни, зв’язок або інтерфейс користувача.
Для продуктів з підвищеним-ризиком стратегія тестування може також включати рентгенівську-інспекцію, випалювання-, екологічні перевірки або-спеціальні етапи перевірки для клієнта.
Справа не в тому, щоб додати всі можливі тести. Суть полягає в тому, щоб вибрати інспекційний і тестовий шари, які зменшують належний ризик.
Поширені помилки покупців
Помилка 1: припущення, що FCT вловлює все
FCT підтверджує, що плата працює за визначених умов тестування. Він не виявляє автоматично кожну незначну проблему з припоєм, прихований дефект збірки чи недолік-компонента.
Плата може пройти короткий функціональний тест і все ще мати проблему з процесом, яку мали б виявити раніше AOI, рентгенівська перевірка або ICT.
Помилка 2: надто пізно попросити ІКТ
ІКТ залежить від тестового доступу. Якщо компонування друкованої плати не має відповідних контрольних точок або зазору для кріплень, ICT може бути непрактичним без зміни конструкції.
Ось чому ІКТ слід обговорювати під час перегляду дизайну та макета друкованої плати, особливо якщо очікується, що продукт буде виходити за межі прототипу.
Помилка 3: надмірне-тестування простих збірок
Більше тестування не завжди означає краще.
Дуже простий прототип може не виправдати розробки ІКТ-пристрою. Плата з низьким{1}}ризиком може потребувати лише AOI, базового програмування та обмеженої функціональної перевірки на ранній стадії.
Над-тестування може втрачати час і бюджет без покращення рішення, яке має прийняти покупець.
Помилка 4: не-визначення FCT
«Увімкніть і подивіться, чи працює» — це не план функціонального тестування.
Корисний FCT повинен визначати вхідну напругу, версію мікропрограми, послідовність випробувань, навантаження, очікувані виходи, межі проходження/невідповідності, тривалість тестування, де це необхідно, і спосіб реєстрації несправностей.
Помилка 5: ігнорування звітів про тестування та обробки помилок
Тестовий метод є корисним, лише якщо результат підтримує дії.
Покупці повинні уточнити, чи реєструються результати випробувань за одиницею, партією чи зразком. Вони також повинні визначити, що відбувається, коли плата не проходить AOI, ICT або FCT: переробка, повторне тестування, інженерна перевірка, схвалення-як-є або відхилення.
Без цієї угоди тестування може створювати дані, але не приймати рішення.
До чого покупці повинні підготуватися, перш ніж подати запит на AOI, ICT або FCT
Перш ніж подавати запит на тестування, покупці повинні підготувати достатньо інформації для партнера EMS, щоб зрозуміти реальний обсяг.
Для AOI корисні вхідні дані включають складальні креслення, позначки полярності, примітки щодо орієнтації компонентів, відомі заборонені-зони та будь-які спеціальні візуальні критерії.
Для ІКТ корисні вхідні дані включають схеми, список мереж, файли макета друкованої плати, інформацію про контрольні точки, очікуване покриття, критичні мережі та обмеження кріплення.
Для FCT корисні вхідні дані включають мікропрограмне забезпечення, метод програмування, процедуру функціонального тестування, вимоги до живлення, послідовність тестування, очікувані результати, межі проходження/невідповідності та спеціальні інструменти або програмне забезпечення.
Сильний тестовий запит не повинен бути складним. Потрібно лише усунути припущення.
Якщо покупець ще не може визначити кожну деталь, це слід чітко вказати. У цьому випадку рання збірка може розглядатися як інженерна перевірка, а не повністю контрольоване виробниче випробування.
Ця межа має значення.
Практичний контрольний список раннього тестування для покупців
Перш ніж випускати прототип, пілотний або невеликий{0}}замовлення на складання друкованої плати, покупці можуть запитати:
- Чи достатньо AOI для цього етапу, чи нам потрібне покриття електричних тестів?
- Чи є якісь приховані паяні з’єднання, які можуть потребувати рентгенівського огляду?
- Чи потребуватиме програмування мікропрограми плати перед тестуванням?
- Чи доступний тестовий доступ для ІКТ, літаючого зонда чи налагодження, якщо потрібно?
- Які функції продукту повинен перевірити FCT?
- Хто надає мікропрограму, програмне забезпечення, процедуру тестування та очікувані результати?
- Чи потрібна збірка простої стендової перевірки чи повторюваного кріплення?
- Що має статися, якщо плата виходить з ладу AOI, ICT або FCT?
- Чи потрібно реєструвати результат тесту за серійним номером, партією або зразком?
- Чи працюватиме той самий підхід до тестування при переході на пілотне чи серійне виробництво?
Цей контрольний список не є паперовою. Це спосіб запобігти написанню першого тестового плану після того, як дошки вже створені.
Корисний граничний випадок
Більше тестування не завжди означає краще.
Простий прототип може не потребувати ІКТ. Дуже низький-зразок техніки може не виправдати виділеного приладу FCT. Зрілий дизайн може потребувати лише AOI, програмування та обмеженої функціональної перевірки. Щільна або високо{4}}швидкісна плата може вимагати іншого підходу, оскільки контрольні точки, доступ до приладів або зондування можуть впливати на обмеження макета.
У таких випадках план тестування повинен залишатися практичним.
Якщо наступним рішенням буде лише «чи вмикається цей прототип і чи підтримує ранню роботу прошивки», план тестування може залишатися економним.
Якщо наступним рішенням буде «чи можемо ми випустити цей дизайн у пілотну збірку», план тестування має бути більш структурованим.
Мета полягає не в тому, щоб додати всі можливі тести. Мета полягає в тому, щоб вибрати методи перевірки та тестування, які відповідають ризику продукту та рішенням, яке має прийняти покупець.
Що це означає для покупців OEM
AOI, ICT і FCT слід обговорювати на початку, оскільки вони формують більше, ніж перевірка.
Вони впливають на перевірку дизайну, тестовий доступ, кріплення, підготовку прошивки, робочі припущення, документацію, час виконання та наскільки впевнено покупець може перейти до наступного етапу.
Плата, яка проходить AOI, не проходить автоматичну електричну перевірку.
Рада, яка пройшла ICT, не підтверджується автоматично в остаточній заявці.
Плата, яка пройшла FCT, все ще може потребувати AOI, рентгенівської-інспекції або перевірки-процесу, щоб виявити ризики складання.
Ось чому найсильніша стратегія тестування зазвичай багатошарова, а не ізольована.
Для покупців OEM практичне питання полягає не в тому, "Який тест найкращий?" Кращим буде запитання: «Який ризик нам потрібно зменшити на цьому етапі, і який метод тестування дає нам корисні докази?»
Висновок
AOI, ICT і FCT відіграють різну роль у складанні друкованої плати.
AOI допомагає підтвердити видиму якість збірки. ІКТ допомагає виявляти дефекти-компонентів і електричних вузлів. FCT допомагає перевірити-функції конкретного продукту за певних умов або-подібних до застосування.
Їх не слід вимагати з нечіткими фразами, такими як «повне тестування».
Для покупців, які готують прототип, пілотний запуск або невеликий{0}}проект PCBA, найкращий час для обговорення тестування – це до пропозиції та планування виробництва. Саме тоді партнер EMS може перевірити тестовий доступ, потреби в приладах, вимоги до вбудованого програмного забезпечення, обсяг перевірки, потреби у звітності та критерії проходження/відмови до того, як буде прийнято розклад збірки.
Для покупців OEM, які готують проект PCBA, STHL може переглянути вимоги до тестування від aЗбірка друкованої платиіТестування та перевіркаперед котируванням або плануванням виробництва. Надішліть свої файли черезЗапит про цінуабо зв'яжіться з нами за адресоюinfo@pcba-china.com.
