少量PCBアセンブリテスト

小さなPCBバッチ（〜100）の製造と組み立てを数回注文しました。毎回、組立工場から、ボード上でテストを行うかどうかを尋ねられました。私はプロではないので、どうすればいいのかわかりませんでした。そのため、ボードを取り戻したときに自分でボードをテストしました。私のボードは非常に複雑（+100個のコンポーネント）でしたが、テスト手順を設計したことはなく、その方法も知りませんでした。だから、このような少量生産のための通常のテスト機能は何ですか？また、船外に出ることなくどのようなテストを工場に依頼することができますか？それは通常高価ですか？私は、裸のPCBではなく、組み立てられたボードのテストについて話している。前もって感謝します。

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— ギジェルモ・プランディ
ソース

アセンブリプロセスを「修正」して、不良アセンブリの10〜20％を生成するほど根本的に欠陥があるテストは行われません。ある時点でボードが視覚テストまたは機能テストに合格した場合でも、おそらく長期的な信頼性の問題が発生します。あなたは本当により良い集会所を見つける必要があります。

— デイブツイード

最も簡単な答え：「ショーツアンドオープン」テストのために引用してもらい、彼らが何を言っているかを見てもらいます。これらは、あなたの大きな問題である実質的にすべてのはんだ付け欠陥をキャッチします。ボード上のテストパッドまたは提供可能な情報を求められる場合があります。既存のボードをテスト可能にするために何をする必要があるかを尋ねます。

— ブライアンドラモンド

みんなありがとう。確かに、新しい集会所を見つける必要があります。しかし、それらは毎回異なっていました。このようなエラーが発生するのは普通のことだと思いました！このエラーは、ボードの一部の熱が不足しているためです（未溶融はんだ）。それらはスズ鉛リフローはんだ付けされていたので、どうすればそのようになるのかわかりません。熱を均一に分配するためにコンポーネントを適切に配置する方法が分からないことを自責しました（高密度のボードです）が、それも彼らのせいだと思います。このボードには、私が取り除くことができなかった0.4 mmピッチのコンポーネントがあります。

— ギジェルモプランディ

これは正常ではありません。実際、彼らが見つけたものをテストして手作業で修正することは、彼らの安っぽいアセンブリを覆い隠し、あなたは多くの現場で失敗するでしょう。あなたのデザインのせいかもしれませんが、私は本当に別のアセンブリハウスを見つけるでしょう。彼らは、目視検査によって悪いはんだ付けを見ることができたはずです！

— スペロペファニー

回答:

私はそのような会社で働いていますが、主に開発に携わっているので、洞察力はありますが、おそらくもっと多くのことを知っている人がいるでしょう。

テストに関しては、さまざまなアプローチに従います。基本的に、AOI（自動光学検査）から始めます。これはかなり安価であり、ボードに電力を供給する必要があるさらなるステップが実行される前に多くのエラーを明らかにします。

次のステップは、電気接続の確認です。これはいくつかの異なる方法で行います。通常、利用可能なテストポイントの量と、ボードがテスト用に設計されているかどうかによって異なります（はい、通常はだれも事前に気にしません）。最もよく使用する方法は次のとおりです。

フライングプローブ（基本的には、ピンに接触して抵抗が期待値を満たしているかどうかを確認する自動化された方法）。また、顧客が指定する必要があるネットリストからプログラムを作成できるため、これも比較的安価です。
バウンダリスキャン：フライングプローブは主にテストポイントまたは抵抗器などのより大きなポイントに接触できます。IC間接続をテストするために、コントローラーがこれらをサポートする場合、主にバウンダリスキャンテストに依存します。しかし、彼らにも限界があります。また、プログラムは自動的に「作成」できますが、適合させる必要があります。
In-Circuit-Tests：これはおそらく、私たちが使用する最も広範なテスト方法です（また、最も高価です）。基本的に、DUTをホストし、さまざまなテストポイントに接続するアダプターを構築します。統合されたバウンダリスキャン技術を使用して、デジタルおよびアナログ信号を刺激することで、ほぼすべてのテストモードが可能です。たとえば、ボードをブートローダーで起動して、ブートローダーで利用可能なテストを実行したり、イーサネット接続をテストしたり、USB接続をテストしたりすることもできます。

さらに多くのテストの可能性があると確信していますが、これらはお客様から得た要件を十分にカバーしています。それでも、100％のテストは不可能です。

— トム・L
ソース

トム、答えてくれてありがとう。ここでの私の質問は、テストが失敗するとどうなりますか？たとえば（私の場合のように）136ピンの0.4 mmコネクタが完全にはんだ付けされていませんか？ファブは修理を担当しますか？他のテストが失敗したとしましょう...彼らは単にボードを破棄しますか？私の場合、ボードにはかなり高価なコンポーネントがあります...とにかくボードを入手して、エラーについて何ができるかを確認したいです。これについてのコメントを歓迎します。

— ギジェルモプランディ

繰り返しますが、それはお客様次第です：テストが失敗し、デバイスについてある程度の知識がある場合（概略図など）、それを修復しようとします（特に、はんだ付けされていないコンポーネント、不良はんだ、またはシフトされたコンポーネントなどの場合）。この知識がない場合、通常はお客様に納品しますが、テストが失敗した場合でも（お客様が修理の機会を与えていない場合でも）一定額を請求します。生産中に、検出されたエラーの詳細を示すログが生成されるため、顧客が同じまたは類似の部品を生産する場合、それらのエラーを回避できます

— トムL.

あらかじめ。これは、はんだ付けまたはコンポーネントの配置中に問題を検出するのに特に役立ちます。顧客が何度も修理しようとするため、通常、コンポーネントを搭載したボードは破棄しません。もちろん、本当に深刻な問題がある場合は、社内で修正を試みます。0.4mmはかなり小さなピッチのように聞こえますが、特にコネクタであるため、このエラーがAOIまたはFPによって検出されたかどうかはわかりません（少なくとも一部はAOIであったと思います）。

— トムL.

ただし、はんだ付けおよび配置部門は通常、最初の生産の前にほとんどのエラーを排除しようとするため、提供された材料を詳しく調べます。---ダムのコメント制限。

— トムL.

短くするために：私たちは通常、生産の前に顧客と話し、合意を見つけます:-)。

— トムL.

考慮すべきことがいくつかあります...

テストの費用

テストフィクスチャの初期コスト。
これを容易にするためのPCBの変更の可能性。
テストのコスト（通常、テストを行う人のコストが最大の要因です）

これらはすべて、テストの内容に影響されます。この場合、アセンブリ後に生産上の欠陥があり、機能テストが必要になります。

選択肢は、手動テスト、完全自動化、または両方の混合です。

手作業によるテストは時間的にはより高価ですが、通常は初期コストが安くなります（メーターとワイヤーの袋）

完全自動化は初期コストが高くなりますが、通常は生産コストが低くなります（自動化されたテスト機器に接続するテストフィクスチャ+テストプログラムの作成）。

極端な場合、手動テスト時間は8時間、自動テスト時間は10分です。

年間数百台の生産の場合、単純な手動の固定具で膨大な時間を節約できます。私が考えているのは、手で接続する30本のワイヤがある場所です。それをプラグインコネクタに交換すると、テスト時間が短縮され、ドライバーの手が磨耗しなくなります。これにより、テストする人にとってテストが不快になります。（100 x 30ワイヤーxワイヤーあたり2秒= 100分）

デジタルをテストしてから、テスト機器のLEDでバッファチップに接続すると、視覚的な比較が簡単になります。

アナログ信号（任意の電圧、電流、または波形）の場合、3つ以上の値の理由がない限り、2つの入力値でチェックします。

どのくらい詳細なテストに進むかは、何が重要かによって異なります。出力は+/- 0.001Vである必要があり、その後メーターでテストします。+/- 0.1Vでボリュームが大きい場合は、コンパレータを使用できます。

多くの場合、私は広く粗くテストし、テストが重要で、障害がキャッチされない場合はテストを改良します。もちろん、ある荘園で回路が重要な場合、必要に応じて機能することを保証するためにより多くの時間を費やします。

また、一部のコネクタはすぐに摩耗することを忘れないでください。互換性がある場合、製品で使用されている500または1000サイクルコネクタではなく、テスト機器用の10,000サイクルコネクタを探します。低サイクルコネクタのみを使用できる場合は、テストのコストを追加します。

— スプーン
ソース