Prüfung von Leiterplattenbestückungen in geringem Umfang

Ich habe bereits einige Male die Fertigung und Bestückung von kleinen Leiterplattenchargen (~100) bestellt. Jedes Mal fragte mich die Bestückungsfabrik, ob ich die Platinen testen möchte. Da ich kein Profi bin, wusste ich nicht, was ich dagegen tun sollte, also testete ich die Platinen selbst, als ich sie zurückbekam... und fand inakzeptable Prozentsätze (>10~20%) von Lötproblemen. Obwohl meine Boards märchenhaft komplex waren (+100 Komponenten), hatte ich keine Testverfahren für sie entwickelt oder wusste nicht einmal, wie man das macht. Ich frage mich also, was die üblichen Testmöglichkeiten für eine Kleinserienproduktion wie diese sind und welche Arten von Tests in der Fabrik angefordert werden können, ohne es zu übertreiben? Ist das normalerweise teuer? Ich spreche davon, die bestückte Platine zu testen, nicht die nackte Platine. Danke im Voraus.

Kein noch so umfangreiches Testen wird einen Montageprozess „reparieren“, der so grundlegend fehlerhaft ist, dass er 10–20 % der fehlerhaften Baugruppen produziert. Selbst wenn ein Board zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Sicht- oder Funktionstest besteht, wird es wahrscheinlich langfristige Zuverlässigkeitsprobleme geben. Sie müssen wirklich ein besseres Versammlungshaus finden.
Einfachste Antwort: Bitten Sie sie, ein Angebot für "Shorts and Opens"-Tests abzugeben, und sehen Sie, was sie sagen. Diese fangen praktisch alle Lötfehler auf, die Ihr großes Problem darstellen. Sie fragen möglicherweise nach Testpads auf der Platine oder nach Informationen, die Sie bereitstellen können. Fragen Sie sie, was Sie mit einem vorhandenen Board tun müssten, um es testbar zu machen.
Danke Leute. Es ist wahr, ich muss ein neues Versammlungshaus finden. Sie waren jedoch jedes Mal anders. Ich dachte, es sei irgendwie normal, solche Fehler zu haben! Die Fehler wurden durch unzureichende Hitze (nicht geschmolzenes Lot) in Teilen der Platinen verursacht. Sie wurden mit Zinn-Blei-Reflow-Löten gelötet, daher weiß ich nicht, wie sie so enden konnten. Ich habe mir Vorwürfe gemacht, dass ich nicht wusste, wie man die Komponenten richtig platziert, um die Wärme gleichmäßig zu verteilen (es ist ein dichtes Board), aber ich denke, es ist auch ihre Schuld. Das Board hat einige 0,4 mm Pitch-Komponenten, die ich nicht loswerden konnte.
Das ist nicht normal. Sie dazu zu bringen, das zu testen und von Hand zu reparieren, was sie finden, kann ihre beschissene Montage maskieren, und Sie WERDEN viele Feldausfälle haben. Vielleicht ist Ihr Design mit schuld, aber ich würde wirklich ein anderes Montagehaus finden. Sie hätten die schlechte Lötung durch Sichtprüfung erkennen können!

Antworten (2)

Ich arbeite für ein solches Unternehmen, bin aber hauptsächlich in der Entwicklung tätig, daher habe ich einen gewissen Einblick, aber es gibt wahrscheinlich Leute da draußen, die viel mehr wissen:

Beim Testen verfolgen wir verschiedene Ansätze. Grundsätzlich beginnen wir mit AOI (Automated Optical Inspection). Dies ist ziemlich billig und deckt viele Fehler auf, bevor weitere Schritte ausgeführt werden, die eine Stromversorgung der Platine erfordern.

Der nächste Schritt ist die Überprüfung der elektrischen Verbindungen. Wir tun dies auf verschiedene Arten, es hängt normalerweise von der Anzahl der verfügbaren Testpunkte ab und davon, ob das Board zum Testen konzipiert wurde (ja, normalerweise kümmert sich niemand im Voraus darum). Die Methoden, die wir am häufigsten verwenden, sind:

  • Flying Probe (im Grunde eine automatisierte Art, Stifte zu kontaktieren und zu prüfen, ob der Widerstand den erwarteten Werten entspricht). Dies ist auch relativ günstig, da die Programme aus Netzlisten erstellt werden können, die vom Kunden angegeben werden müssen.
  • Boundary Scan: Die Flying Probe kann hauptsächlich Testpunkte oder größere Punkte wie Widerstände kontaktieren, ... wenn auf der Leiterplatte keine Berührungsstelle verfügbar ist, nützt die Flying Probe nichts. Um Inter-IC-Verbindungen zu testen, verlassen wir uns hauptsächlich auf Boundary-Scan-Tests, wenn der Controller diese unterstützt. Aber sie haben auch ihre Grenzen. Auch Programme können automatisch „geschrieben“ werden, müssen aber angepasst werden.
  • In-Circuit-Tests: Dies ist wahrscheinlich die umfangreichste Testmethode, die wir verwenden (und auch die teuerste). Grundsätzlich bauen wir einen Adapter, der das DUT hostet und die verschiedenen Testpunkte kontaktiert. Mit integrierten Boundary-Scan-Techniken und stimulierenden digitalen und analogen Signalen ist nahezu jeder Testmodus möglich. Beispielsweise ist es auch möglich, das Board mit einem Bootloader zu booten und im Bootloader verfügbare Tests auszuführen, Ethernet-Verbindungen zu testen, USB-Verbindungen zu testen, ... Dass dies natürlich mit Kosten verbunden ist, muss nicht erwähnt werden.

Sicher gibt es noch mehr Testmöglichkeiten, aber diese decken die Anforderungen, die wir von unseren Kunden bekommen, recht gut ab. Dennoch ist eine 100%-Prüfung nicht möglich.

Danke Tom für deine Antwort. Meine nächste Frage hier ist, was passiert, wenn Tests fehlschlagen? Zum Beispiel (wie in meinem Fall) ein 136-poliger 0,4-mm-Stecker nicht vollständig verlötet? Übernimmt die Werkstatt die Reparatur? Nehmen wir an, andere Tests scheitern ... würden sie die Platinen einfach wegwerfen? In meinem Fall hat das Board ziemlich teure Komponenten ... Ich würde lieber die Boards trotzdem bekommen und sehen, was ich gegen die Fehler tun kann. Alle Kommentare dazu werden geschätzt.
Auch das hängt von unserem Kunden ab: Wenn Tests fehlschlagen und wir etwas Wissen über das Gerät haben (z. B. Schaltpläne), werden wir versuchen, es zu reparieren (insbesondere, wenn es sich nur um Dinge wie ein nicht gelötetes Bauteil oder eine schlechte Lötstelle oder vielleicht ein verschobenes Bauteil handelt). . Wenn wir dieses Wissen nicht haben, liefern wir es normalerweise an den Kunden, aber wir berechnen einen gewissen Betrag, auch wenn die Tests fehlschlagen (wenn der Kunde uns auch keine Chance zur Reparatur gibt). Während der Produktion wird ein Protokoll erstellt, in dem die festgestellten Fehler aufgeführt sind, sodass diese Fehler vermieden werden können, falls der Kunde das gleiche oder ein ähnliches Teil produziert
im Voraus. Dies ist besonders nützlich, um Probleme beim Löten oder Bestücken von Bauteilen zu erkennen. Wir werfen normalerweise keine Platinen mit Komponenten weg, da der Kunde oft versucht, sie zu reparieren. Wenn es ein wirklich ernstes Problem gibt, werden wir natürlich versuchen, es intern zu beheben. 0,4 mm klingt nach einem ziemlich kleinen Abstand, ich weiß nicht, ob dieser Fehler von AOI oder FP hätte erkannt werden können, zumal es sich um einen Stecker handelt (ich denke, AOI hätte zumindest einige gesehen).
Aber auch hier sprechen wir in der Regel mit unseren Kunden auch vor der eigentlichen Produktion, da Löt- und Bestückungsabteilungen in der Regel versuchen, die meisten Fehler vor der ersten Produktion zu beseitigen und sich daher die bereitgestellten Materialien genauer ansehen. --- VERDAMMT Kommentarlimit.
Um es kurz zu machen: Wir sprechen in der Regel vor der Produktion mit unseren Kunden und finden eine Einigung :-).

Es gibt ein paar Dinge zu beachten ...

Testkosten

  • Anschaffungskosten für Testvorrichtungen.
  • Mögliche PCB-Änderungen, um dies zu erleichtern.
  • Kosten des Tests (normalerweise sind die Kosten für die Person, die den Test durchführt, der größte Faktor)

All dies wird durch die Tests beeinflusst. In diesem Fall haben Sie nach der Montage Produktionsfehler, dann wären Funktionstests erforderlich.

Sie haben die Wahl zwischen manuellem Testen, vollautomatisiertem Testen oder einer Mischung aus beidem.

Manuelles Testen ist zeitaufwändiger, aber normalerweise günstig in den Anschaffungskosten (Meter und eine Tüte Kabel)

Vollautomatisch ist teuer bei den Anschaffungskosten, aber in der Regel billig in der Produktion (Verbindung von Testvorrichtungen mit automatisierten Testgeräten + Schreiben der Testprogramme).

In extremen Fällen kann die manuelle Testzeit 8 Stunden betragen, die automatisierte Testzeit kann 10 Minuten betragen

Bei der Produktion von 100 Stück pro Jahr kann eine einfache manuelle Vorrichtung eine Menge Zeit sparen. Ich denke, dass Sie 30 Drähte von Hand anschließen müssen. Ersetzen Sie das durch einen Steckverbinder und Sie erhalten eine schnellere Testzeit und die Schraubendreherhand wird nicht abgenutzt. Dies kann das Testen für die Testperson unangenehm machen. (100 x 30 Drähte x 2 Sekunden pro Draht = 100 Minuten)

Wenn Sie digital testen, erleichtert das Anschließen an einen Pufferchip mit LEDs in der Testausrüstung visuelle Vergleiche.

Bei analogen Signalen (jede Spannung, Strom oder Wellenform) überprüfe ich bei 2 Eingangswerten, es sei denn, es gibt einen Grund für 3 oder mehr Werte.

Wie weit Sie in die Detailprüfung gehen, hängt davon ab, was entscheidend ist. Ein Ausgang muss +/- 0,001 V betragen und dann mit einem Messgerät getestet werden. Wenn es +/- 0,1 V und Ihre hohe Lautstärke beträgt, können Sie Komparatoren verwenden.

Oft teste ich umfassend und grob und verfeinere Tests, wenn sie kritisch sind und wenn Fehler nicht erkannt werden. Wenn die Schaltung in einem Herrenhaus kritisch ist, verbringen Sie natürlich mehr Zeit damit, sicherzustellen, dass sie wie erforderlich funktioniert.

Denken Sie auch daran, dass einige Anschlüsse schnell verschleißen. Suchen Sie nach 10.000-Zyklen-Anschlüssen für Testgeräte und nicht nach den 500- oder 1000-Zyklen-Anschlüssen, die auf dem Produkt verwendet werden, wenn sie kompatibel sind. Wenn Sie nur Low-Cycle-Steckverbinder verwenden können, erhöhen Sie die Testkosten.

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