Test d'assemblage de PCB à faible volume

J'ai déjà commandé la fabrication et l'assemblage de petits lots de PCB (~ 100) plusieurs fois. À chaque fois, l'usine de montage m'a demandé si je voulais faire des tests sur les planches. Comme je ne suis pas un professionnel, je ne savais pas quoi faire à ce sujet, j'ai donc testé les cartes moi-même quand je les ai récupérées ... trouvant des pourcentages inacceptables (> 10 ~ 20%) de problèmes de soudure. Bien que mes cartes soient complexes pour les fées (+100 composants), je n'avais pas conçu de procédures de test ni même comment le faire. Je me demande donc quelles sont les capacités de test habituelles pour une production à faible volume comme celle-ci et quels types de tests peuvent être demandés à l'usine sans aller trop loin? Est-ce généralement coûteux? Je parle de tester la carte assemblée, pas le PCB nu. Merci d'avance.

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— Guillermo Prandi
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Aucune quantité de tests ne "corrigera" un processus d'assemblage qui est si fondamentalement défectueux qu'il produit 10 à 20% des mauvais assemblages. Même si une carte réussit un test visuel ou fonctionnel à un moment donné, elle aura probablement des problèmes de fiabilité à long terme. Il faut vraiment trouver une meilleure maison de montage.

— Dave Tweed

Réponse la plus simple: demandez-leur de citer des tests "courts et ouverts" et de voir ce qu'ils disent. Ceux-ci attraperont pratiquement tous les défauts de soudure qui sont votre gros problème. Ils peuvent demander des tampons de test sur la carte ou des informations que vous pouvez fournir. Demandez-leur ce que vous devez faire à un tableau existant pour le rendre testable.

— Brian Drummond

Merci les gars. C'est vrai, j'ai besoin de trouver une nouvelle maison de montage. Cependant, ils étaient différents à chaque fois. Je pensais que c'était un peu normal d'avoir de telles erreurs! Les erreurs étaient dues à une chaleur insuffisante (soudure non fondue) dans certaines parties des panneaux. Ils ont été soudés par refusion au plomb-étain, donc je ne sais pas comment ils ont pu finir ainsi. Je me suis reproché de ne pas savoir comment placer correctement les composants pour une répartition uniforme de la chaleur (c'est une carte dense), mais je suppose que c'est aussi leur faute. La planche a des composants au pas de 0,4 mm dont je n'ai pas pu me débarrasser.

— Guillermo Prandi

Ce n'est pas normal. En fait, les amener à tester et à réparer à la main ce qu'ils trouvent peut masquer leur assemblage merdique et vous aurez de nombreux échecs sur le terrain. Peut-être que votre conception est en partie à blâmer, mais je trouverais vraiment une autre maison de montage. Ils auraient dû voir la mauvaise soudure par inspection visuelle!

— Spehro Pefhany

Réponses:

Je travaille pour une telle entreprise mais je suis principalement situé dans le développement, j'ai donc un aperçu mais il y a probablement des gens qui en savent beaucoup plus:

En matière de tests, nous suivons différentes approches. Fondamentalement, nous commençons par AOI (Automated Optical Inspection). C'est plutôt bon marché et révèle de nombreuses erreurs avant que d'autres étapes ne soient effectuées qui nécessitent que la carte soit alimentée.

L'étape suivante consiste à vérifier les connexions électriques. Nous le faisons de différentes manières, cela dépend généralement de la quantité de points de test disponibles et si la carte a été conçue pour les tests (oui, généralement personne ne s'en soucie à l'avance). Les méthodes que nous utilisons le plus sont:

Flying Probe (essentiellement un moyen automatisé de contacter les broches et de vérifier si la résistance correspond aux valeurs attendues). Cela est également relativement bon marché car les programmes peuvent être créés à partir de listes de diffusion qui doivent être spécifiées par le client.
Balayage des limites: la sonde volante peut principalement entrer en contact avec des points de test ou des points plus grands tels que des résistances, ... s'il n'y a pas de point disponible pour la toucher sur le PCB, la sonde volante est inutile. Pour tester les connexions inter-CI, nous nous appuyons principalement sur les tests de balayage aux limites si le contrôleur les prend en charge. Mais ils ont aussi leurs limites. De plus, les programmes peuvent être "écrits" automatiquement mais doivent être adaptés.
Tests en circuit: c'est probablement la méthode de test la plus complète que nous utilisons (et aussi la plus chère). Fondamentalement, nous construisons un adaptateur qui hébergera le DUT et contactera les différents points de test. En utilisant des techniques intégrées de balayage des limites et en stimulant les signaux numériques et analogiques, presque tous les modes de test sont possibles. Par exemple, il est également possible de démarrer la carte sur un chargeur de démarrage et d'exécuter les tests disponibles dans le chargeur de démarrage, de tester les connexions Ethernet, de tester les connexions USB, ... Inutile de dire que cela a un coût.

Je suis sûr qu'il y a encore plus de possibilités de tests disponibles, mais celles-ci couvrent assez bien les exigences de nos clients. Pourtant, un test à 100% n'est pas possible.

— Tom L.
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Merci, Tom, pour ta réponse. Ma prochaine question est la suivante: que se passe-t-il si les tests échouent? Par exemple (comme dans mon cas) un connecteur 136 broches 0.4 mm pas complètement soudé? L'usine s'occupe-t-elle des réparations? Disons que d'autres tests échouent ... rejetteraient-ils simplement les cartes? Dans mon cas, la carte a des composants assez chers ... Je préfère quand même obtenir les cartes et voir ce que je peux faire contre les erreurs. Tout commentaire à ce sujet sera apprécié.

— Guillermo Prandi

Encore une fois, cela dépend de notre client: si les tests échouent et que nous avons une certaine connaissance de l'appareil (schémas par exemple), nous essaierons de le réparer (surtout si ce sont juste des choses comme un composant non soudé ou une mauvaise soudure ou peut-être un composant décalé) . Si nous n'avons pas cette connaissance, nous la livrons généralement au client, mais nous facturerons un certain montant même si les tests échouent (si le client ne nous donne pas non plus la possibilité de réparer). Pendant la production, un journal est généré qui détaille les erreurs détectées, donc au cas où le client produirait la même pièce ou une pièce similaire, ces erreurs peuvent être évitées

— Tom L.

en avance. Ceci est particulièrement utile pour détecter les problèmes lors du soudage ou du placement des composants. Nous ne jetons généralement aucune carte avec des composants car le client essaiera souvent de les réparer. Bien sûr, s'il y a un problème vraiment grave, nous essaierons de le corriger en interne. 0,4 mm sonne comme un pas assez petit, je ne sais pas si cette erreur aurait pu être détectée par AOI ou FP, d'autant plus que c'est un connecteur (je suppose que AOI en aurait vu au moins certains).

— Tom L.

Mais encore une fois, nous parlons généralement à notre client avant le début de la production, car les services de soudage et de placement essaient généralement d'éliminer la plupart des erreurs avant la première production et, par conséquent, examinent de plus près les matériaux fournis. --- Limite de commentaires DAMN.

— Tom L.

Pour faire court: nous parlons généralement à nos clients avant la production et trouvons un accord :-).

— Tom L.

Il y a quelques points à considérer ...

Coût des tests

Coût initial des appareils d'essai.
Modifications possibles des PCB pour rendre cela plus facile.
Coût du test (généralement, le coût de la personne effectuant le test est le facteur le plus important)

Tous ces éléments sont affectés par les tests. Dans ce cas, vous avez des défauts de production après l'assemblage, alors des tests fonctionnels seraient nécessaires.

Le choix est un test manuel, entièrement automatisé ou un mélange des deux.

Les tests manuels sont plus coûteux en temps mais bon marché en coûts initiaux normalement (mètres et sac de fils)

Entièrement automatisé est coûteux sur les coûts initiaux mais généralement bon marché en production (montages de test se connectant à l'équipement de test automatisé + écriture des programmes de test).

Dans les cas extrêmes, le temps de test manuel peut être de 8 heures, le temps de test automatisé peut être de 10 minutes

Pour la production de 100 exemplaires par an, un simple appareil manuel peut économiser énormément de temps. Le genre de chose que je pense, c'est où vous avez 30 fils à connecter à la main. Remplacez-le par un connecteur enfichable et vous obtiendrez un temps de test plus rapide et la main du tournevis ne s'use pas. Cela peut rendre le test désagréable pour la personne testée. (100 x 30 fils x 2 secondes par fil = 100 minutes)

Si votre test est numérique, la connexion à une puce tampon avec des LED dans l'équipement de test facilite les comparaisons visuelles.

Pour les signaux analogiques (toute tension, courant ou forme d'onde), je vérifie à 2 valeurs d'entrée, sauf s'il y a une raison pour 3 valeurs ou plus.

L'étendue de vos tests dépend de ce qui est essentiel. Une sortie doit être de +/- 0,001 V, puis testez-la avec un compteur. Si elle est de +/- 0,1 V et votre volume élevé, vous pouvez utiliser des comparateurs.

Souvent, je teste de manière large et grossière et affine les tests lorsqu'ils sont critiques et lorsque les échecs ne sont pas détectés. Bien sûr, si le circuit est critique dans un manoir, vous passez plus de temps à vous assurer qu'il fonctionne comme requis.

N'oubliez pas que certains connecteurs s'usent rapidement. Recherchez les connecteurs 10 000 cycles pour l'équipement de test et non les connecteurs 500 ou 1 000 cycles utilisés sur le produit s'ils sont compatibles. Si vous ne pouvez utiliser que des connecteurs à faible cycle, augmentez le coût du test.

— Cuillère
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