産業用途におけるコントローラPCBアセンブリの重要な品質保証ステップ

工場用のコントローラーPCBを作成するときは、慎重な品質保証手順に従う必要があります。まず、デザインを確認し、すべての部品の問題を確認します。各PCBを見て、はんだ付けできるかどうかを確認します。

産業用途におけるコントローラPCBアセンブリの重要な品質保証ステップ

工場用のコントローラーPCBを作成するときは、慎重な品質保証手順に従う必要があります。まず、デザインを確認し、すべての部品の問題を確認します。各PCBを見て、はんだ付けできるかどうかを確認します。マシンを使用して、問題を早期に見つけます。プロセスを注意深く監視し、サプライヤーを頻繁に確認してください。これはあなたの仕事を非常によく保つのを助けます。これらのステップは、悪い部分や間違いの可能性を低くします。このため、障害が少なくなり、コントロールが向上します。数字は物事が本当に良くなったことを示しています:

メトリック

QA前

QA後

改善

ロット拒否率 (LRR)

5500 PPM

900 PPM

4600 PPMの削减

欠陥のあるPCBの割合

-

-0.76%

毎月の欠陥率

〜0.9%

0.08%

最大0.82% の削減

品質保証を行うための段階的な方法により、各PCBとその動作方法が厳しい工場規則を満たしていることを確認できます。

重要なポイント

  • PCBの設計と部品を早期に確認して、品質チェックを開始します。これは、製品を作る前に問題を見つけるのに役立ちます。

  • 悪い部品が入らないように、すべての部品とサプライヤーを頻繁にチェックしてください。これはまた質をより良くするのを助けます。

  • 中にAOIやX線などのマシンを使用するアセンブリを使用します。これらのマシンは、ミスをすばやく低エラーで見つけるのに役立ちます。

  • それがまとめられた後に各PCBをテストしてください。作業テストと環境テストの両方を使用して、実際の生活でうまく機能することを確認します。

  • 良好な記録を保持し、根本原因分析を使用して問題を迅速に修正します。これにより、プロセスを改善し続けることができます。

プレアセンブリQA

デザイン検証

回路基板の設計とレイアウトを確認することから始めます。これは、PCBが厳しい工場条件で動作することを確認します。テスト、測定、およびチェックを使用して、設計が正しいかどうかを確認します。あなたは見ますクリアランス、トレース幅、および间隔信号を安全に保つため。熱の移動と信号の流れを助けるために、ビアと部品が配置されている場所を確認します。また、熱の管理方法を見て、EMC/EMIルールに従います。あなたはpcbを簡単に作ることができることを確認します。使用するIPC標準とストレステストを行うPCBが実生活で持続できるかどうかを確認します。構築を開始する前に問題を見つけるために、これらのチェックを早期に計画します。

ヒント: 最初のボードを試してデザインを確認してください。これはプロセスおよび部品があなたのために働くかどうか示します。

コンポーネント検査

回路基板を作る前にすべての部品を見なければなりません。入ってくる品質管理は、問題、正しい値、および正しいラベルについて各部分をチェックします。目、道具、そして時にはX線検査や電気検査を使用します。すべての部分がデザインとレイアウトに合っていることを確認します。あなたは損傷、間違ったマーク、または悪いはんだ付けを探します。このステップは、悪い部分をビルドから遠ざけます。また、部品が作成と永続性に関するすべてのルールを満たしていることを確認します。

  • チェック:

    • 右の部品番号と値

    • あなたが見ることができるダメージはありません

    • 良いはんだ付け能力

    • 正しい包装

サプライヤー監査

滑らかな回路基板を作るための良いサプライヤーが必要です。サプライヤーをチェックして、サプライヤーがどのように物を作り、品質を維持しているかを確認します。あなたはリスクとより良くなる方法を探します。使用する悪い部分を追跡するスコアカードそして彼らが問題をどれだけ速く修正するか。問題を見つけたら修正を求めます。統計のチェックや処理中のチェックなどのコントロールを使用します。これらのステップは、悪い部分を早期に見つけ、物事をうまく実行し続けるのに役立ちます。時間が経つにつれて、サプライヤーをチェックすると、より良い部品、より少ない問題、そしてより強いPCBが得られます。

監査アクティビティ

特典

サプライヤースコアカード

悪い部分率を追跡する

修正アクション

問題を迅速に修正

プロセス制御

悪い部分を早く見つける

継続的な改善

問題が少なく、品質が向上

PCBアセンブリプロセスQA

PCBアセンブリプロセスQA
画像ソース:Unsplash

Solderabilityテスト

パッドとリードをはんだ付けできるかどうかを確認することから始めます。はんだ性テストは、表面がうまくくっつくかどうかを示します。このステップは、コールドジョイントと弱い接続を止めるのに役立ちます。スキップすると、障害の原因となる欠陥が発生する可能性があります。先に進む前に、各バッチからサンプルをテストします。これにより、はんだ付けが不十分でアセンブリプロセスが停止しないようになります。

ヒント:はんだ付け可能性については、常にコンポーネントの新しいバッチをテストしてください。これにより、回路基板の製造プロセスが安定し、リワークが低下します。

はんだペースト検査

はんだペースト検査 (SPI) は非常に重要ですPCBアセンブリプロセス。SPIマシンは、はんだペーストの量、高さ、面積、配置をチェックします。ほとんどのSMT欠陥は悪いはんだペースト印刷のために起こりますを使用します。これらの問題を早期に見つけることで、悪いボードが前進するのを防ぎます。SPIは、修理を削減し、生産を迅速にすることで、時間とお金を節約します。特に小さな部品を使用した最新のアセンブリには、このステップが必要です。

SPIの業界ベンチマークを示す表を次に示します。

パラメーター

説明

典型的な受け入れ可能な範囲

はんだペースト量

各パッドに置くペーストの量

100-150立方マイクロメートル

はんだペーストの高さ

パッドのペーストの厚さ

130-160マイクロメートル

はんだペーストエリア

パッドのどれくらいがペーストで覆われているか

90% - 100%

はんだペーストのアライメント

ペーストがパッドの中心からどれくらい離れているか

25マイクロメートル未満

これらの番号を使用して、回路基板の製造プロセスを管理します。このステップでは、アセンブリプロセスが品質ルールを満たしていることを確認します。

インプロセス検査

アセンブリのあらゆるステップであなたのPCBを点検する必要があります。インプロセス検査では、AOIやX線システムなどの機械を使用します。AOIは、欠落している、間違っている、または置き忘れている部品を探します。X線は、チップの下やはんだ接合部の内部に隠れた問題を発見します。これらのツールは、問題が悪化する前に問題をキャッチするのに役立ちます。

データは、ペースト、配置、およびはんだ付けドロップの後に検査を使用することを示しています79 ppmから15 ppmまでの欠陥率1ヶ月で。検査データとともに根本原因分析を使用すると、合格率は40% 未満から80% を超えることがあります。これは、インプロセス検査がアセンブリプロセスの品質を改善し、欠陥を減らすための素晴らしい方法であることを証明します。

プロセスモニタリング

回路基板の製造プロセスが発生するのを監視する必要があります。プロセスモニタリングの使用センサー、カメラ、および各ステップを追跡するソフトウェア。温度、圧力、材料の使用に関するデータを収集します。Pick-and-Placeマシンは、部品を適切な場所に配置するのに役立ちます。AOIとAIカメラが欠陥を見つけるはんだブリッジや欠けている部品のように。クローズドループフィードバックシステムは、センサーデータを使用します。

  • 主要なプロセスモニタリングアクション:

    • 機器を調整し、定期的なメンテナンスを行うを使用します。

    • SPCを使用してトレンドを監視し、問題を見つけます。

    • 歩留まり、欠陥率、サイクル時間をリアルタイムデータで追跡します。

    • 温度、湿度、スタティックを制御してプロセスの変更を停止します。

    • SOPに従い、定期的に品質チェックを行います。

AIツールは、マシンが破損する可能性があることを推測することもできるため、回路基板の製造プロセスを停止する前に修正できます。リアルタイムで見ると、問題を迅速に修正でき、組み立てプロセスがスムーズになり、PCBの品質が高くなります。

PCBアセンブリの品质管理

自動化された光学点検 (AOI)

自動光学検査は、問題を早期に見つけるのに役立ちます。AOIは特別なカメラとスマートソフトウェアを使用して各PCBをチェックします。それは行方不明、間違った、または悪い部分を探します。これらのマシンは人よりもはるかに速く動作します。AOIは1時間ごとに何百ものボードをチェックできます。その間、人々は数十枚のボードしかチェックできません。AOIは疲れないので、常に同じように機能します。

メトリック

AOIパフォーマンス

ヒューマンパフォーマンス

欠陥検出

95-99% 検出率

80-90% 検出率

点検速度

1時間あたり数百から1000ボード

1时间あたり20-50ボード

一貫性

疲労の影響を受けない24時間年中無休の一貫性

可変、疲労の影響を受ける

詳細レベル

ミクロンレベルの精度で微視的な欠陥を検出

目に見える欠陥または基本的な倍率に限定

データロギング

自動で正確なデータ収集

マニュアル、エラーが発生しやすく、時間がかかる

AOIは新しいデザインのためにセットアップして変更するのは簡単です。プロセスを改善するためにデータを収集します。他のツールでAOIを使用すると、ほとんどすべての欠陥を見つけるのに役立ちます。これはあなたのPCBアセンブリを強く保ち、よく働きます。

ヒント:はんだペースト印刷後および部品を配置した後にAOIを使用します。これは、最後のステップの前にほとんどの問題をキャッチするのに役立ちます。

X線検査

X線検査でPCBの内部を確認できますを使用します。あなたはあなたの目で見ることができない問題を見つけるためにそれを使用します。BGAやCSPなどの部品の下にある気泡、空のスポット、不良のはんだ接合がないかチェックします。X線は、ボードを壊すことなく、これらの隠された場所の内部を見る唯一の方法です。空のスポットを測定し、はんだの量を確認できます。

  • インライン3D X線検査 (AXI) はあなたを助けます:

    • はんだ接合部の空のスポットを見つけて測定します。

    • LEDやその他の隠れた部分を確認してください。

    • ソフトウェアを使用して、空のスポットサイズを把握し、はんだペーストを比較します。

    • 25% ルールのように、空のスポット制限についてはIPCルールに従ってください。

    • クリアな写真と3Dビューを取得して、間違いを減らします。

    • AXIデータをAOIとSPIに接続して、より良い制御を行います。

    • 多くのデータを研究してパターンを見つけ、プロセスを改善します。

X線検査は、PCBが厳しい品質ルールを満たしていることを確認するのに役立ちます。問題がより大きな障害を引き起こす前に、問題を見つけて修正できます。

電気テスト

すべてのPCBをテストして、正しく動作することを確認する必要があります。電気テストでは、ショートパンツ、オープンスポット、部品の欠落、接続の誤りが探しられます。作成するボードの数に基づいて、さまざまなテストを使用します。

テストプロトコル

説明

障害カバレッジ/成功率

特典

欠点

回路内テスト (ICT)

ネイルベッドの備品を使用して、PCBの指定されたポイントで電気パラメータをテストします。大量生産に適しています。

最大98% の障害カバレッジ

大量生産のために迅速かつ効率的。高い障害範囲; 包括的なコンポーネントチェック

器具のコストが高い。少量またはプロトタイプの実行には適していません。追加のテストポイントが必要です。はんだボイドなどの特定の欠陥が検出されない

フライングプローブのテスト (FPT)

プローブ付きのロボットアームを使用して、固定具なしのコンポーネントと接続をテストします。プロトタイプおよび少量の実行のための理想。

明示的に定量化されていませんが、効果的であると指摘されています

器具の費用はかかりません。設計変更に適応できます。ビアやパッドを含む幅広いテストカバレッジ。追加されたテストポイントは必要ありません

大規模生産では低速で費用効果が低い。はんだの欠陥を検出できない

継続性と隔離テスト

低電圧テストと高電圧テストをそれぞれ使用して、オープンとショートをチェックして、回路の完全性を確認します。

IPC標準への準拠

ベアPCBトレースの整合性を保証します。製造上の欠陥を検出します。品質管理に不可欠

裸のボードテストに限定されます。組み立てられたコンポーネントの故障をカバーしません

回路内テストは、多くのボードを高速にするのに最適ですを使用します。それは各部分と接続を非常によくチェックします。フライングプローブテストは、小さなバッチや新しいデザインに適しています。どちらのテストも、問題をすばやく見つけ、プロセスを安全に保つのに役立ちます。

表面および微視的検査

あなたはあなたのPCBの表面と小さな部分をよく見ることによって終わります。このステップは、他のテストが見逃す可能性のある非常に小さな問題を見つけるのに役立ちます。拡大鏡、顕微鏡、カメラを使用して、はんだ接合部とリードを確認します。亀裂、橋、その他の小さな問題を探します。

メトリック

改善値

説明

欠陥認識精度

+ 3% の絶対改善

欠陥検出の全体的な精度の向上

平均精度 (mAP)

0.19%

検出された欠陥の精度の向上

メトリックのリコール

0.38%

正しく識別された欠陥の利益

リアルタイム検出速度

15.2 FPS

検出中に達成される1秒あたりのフレーム

推論速度の改善

6.3 FPS

ベースライン方式と比較したスピードゲイン

PCB欠陥検出の品質と速度の改善を示す棒グラフ

これらの方法は、より多くの問題を見つけて迅速に修正するのに役立ちます。アセンブリプロセスをスムーズに実行し続けることができます。表面と顕微鏡検査はあなたのPCBにもう1つの安全層を与えます。

組み立て後の品質保証手順

組み立て後の品質保証手順
画像ソース:ペクセル

機能テスト

すべてのPCBが設計どおりに機能することを確認する必要があります。これを行うには、各ボードで関数テストを実行します。このテストでは、PCBが実際の条件でメインジョブを実行できるかどうかを確認します。PCBを、現場での動作をシミュレートするテストシステムに接続します。関数テストでは、間違った信号、出力の欠落、応答の遅いなどの問題を探します。機能テストはできます失敗率を100倍に下げ、0.03% から0.0003% に下げますを使用します。また、フィールド障害を30% 削減し、最大70% のパフォーマンス問題を見つけることができますを使用します。これらの結果は、機能テストが製品の信頼性を高めるための鍵であることを示しています。

環境テスト

あなたはあなたのPCBが厳しい場所で持続することを望みます。環境テストにより、PCBは熱、寒さ、振動、湿気にさらされます。あなたは温度と湿度を変えるために部屋を使います。PCBを振って、動きを処理できるかどうかを確認します。このテストは、後で失敗を引き起こす可能性のある弱点を見つけるのに役立ちます。PCBが通過すると、工場、屋外、またはその他の過酷な場所で生き残ることができます。これらのテストを使用して、製品を安全かつ強力に保ちます。

最終的な目視検査

出荷する前に、各PCBをもう一度見てください。目と道具を使って、傷、ピンの曲がり、ラベルの欠落をチェックします。ボードがきれいに見え、基準と一致していることを確認します。このステップは、マシンが見逃す可能性のある小さな問題をキャッチするのに役立ちます。チェックリストを使用して、何もスキップしないようにすることができます。慎重な最終チェックはあなたの顧客を幸せに保ち、あなたのブランドを強く保ちます。

ドキュメントとトレーサビリティ

作成するすべてのPCBの詳細な記録を保持します。良いドキュメントは、各部分とステップを追跡するのに役立ちます。あなたはaを使用しますすべての部品、番号、およびバックアップオプションを一覧表示する材料表 (BOM)を使用します。BOMには、部品ステータス、評価、および安全マークも表示されます。高度なBOMツールを使用すると、バージョンを比較して、各パーツがどこで使用されているかを確認できます。BOMをサプライチェーンのデータにリンクして、部品と価格をリアルタイムで更新します。

これらの記録は、問題を迅速に見つけ、ルールを満たしていることを証明するのに役立ちます。優れたトレーサビリティは、問題を迅速に修正し、品質を高く保つことができることを意味します。

継続的な品質向上

ルート原因分析

PCBアセンブリで問題が発生する理由を調べる必要があります。根本原因分析は、同じ問題が戻ってくるのを防ぐのに役立ちます。まず、欠陥に関する情報を収集します。次に、問題の考えられるすべての理由のリストを作成します。あなたはそれぞれの理由がどのように問題を引き起こす可能性があるかを見ます。あなたはあなたのアイデアをテストして、どれが正しいかを確認します。その後、問題を修正し、修正が機能するかどうかを確認しますを使用します。

パレートチャートやフィッシュボーン図などのツールにより、この手順が簡単になります。これらのツールは、どの問題が最も頻繁に発生するかを確認するのに役立ちます。最初に最大の問題を修正することに集中できます。

以下の表は、根本原因分析が品質をどのように改善できるかを示しています。

ケーススタディの説明

RCA実装前

RCA実装後

改善/影響

ニードルバルブ部品FPY

96.35%

97.25%

1ヶ月あたりの欠陥部品が〜6,000少ない

エンジンアセンブリFPY (シックスシグマDMAICアプローチ)

95%

99%

エンジン拒否率の大幅な低下

この方法を使用すると、繰り返しの問題が少なくなり、ボードが良くなります。

修正アクション

根本原因がわかったら、迅速に行動する必要があります。あなたはそれが再び起こらないように問題を修正します。ステップを変更したり、マシンを更新したり、新しいパーツを使用したりできます。時間の経過とともに結果を確認して、修正が機能するかどうかを常に確認してください。

  • 良い是正措置のためのステップ:

    1. 問題とそれを修正するために何をしたかを書き留めてください。

    2. チームに新しいやり方を教える。

    3. 問題が戻ってくるかどうかを確認してください。

    4. 必要に応じて、さらに変更を加えます。

すぐに機能することはあなたのPCBアセンブリラインをうまく機能させます。それはまたあなたの顧客があなたの仕事を信頼するのを助けます。

トレーニングと最適化

頻繁にトレーニングすることで、チームの準備を整えます。クロストレーニングにより、労働者は互いに助け合うことができ、ダウンタイムが25% 削減されますを使用します。ハンズオンワークショップは、人々が本当のスキルを学ぶのに役立ちます。オンライン学習は、誰もが最新の状態を保つのに役立ちます。チームをトレーニングすると、ミスが少なくなり、ボードが改善されます。

トレーニングプログラム/戦略

説明

デモ結果

クロストレーニング従業員

複数の生産の役割で労働者を訓練する。

ピーク時のダウンタイムの25% 削減。

ハンズオンワークショップ

実践的なスキルに焦点を当てたセッション。

強化された技術的専門知識。

オンライン学习プラットフォーム

継続的な教育のための自己ペースのeラーニング。

継続的なスキル開発。

また、マシンを調整し、AIツールを使用することで、プロセスを改善します。たとえば、ビジョンシステムの変更により、欠陥をより迅速かつ正確に見つけることができますを使用します。検査にAIを使用する企業は、人々よりも多くの欠陥を発見します。これらのステップは、PCBアセンブリプロセスを強く信頼できる状態に保つのに役立ちます。

すべての品質保証ステップがコントローラPCBアセンブリに役立つことを学びました。デザインチェック、部品検査、サプライヤーチェック、プロセスウォッチング、最終テストなどの手順はすべて、作業を保護します。優れたQAプロセスは失敗を止め、厳しい場所で製品をうまく機能させ続けます。

  • これらの手順に従うと、次のことが行われます。

    • 欠陥が少ない

    • あなたの製品を長持ちさせる

    • 重要な業界ルールを満たす

覚えておいてください: 常に良くなり、強力なQAを使用してください。これはあなたのアセンブリプロセスをよく保ち、あなたの顧客を幸せに保ちます。

よくある質問

コントローラPCBアセンブリにとって最も重要な品質保証ステップは何ですか?

最初に設計検証に集中する必要があります。このステップは、本番前にエラーをキャッチするのに役立ちます。早期チェックは時間とお金を節約します。他のすべての品質ステップの強力な基盤を構築します。

どのくらいの頻度でPCBサプライヤーを監査する必要がありますか?

少なくとも年に1回はサプライヤーを監査する必要があります。より頻繁な監査は、問題を早期に把握するのに役立ちます。定期的なチェックにより、サプライチェーンは強力で信頼性が高くなります。

なぜあなたはAOIとX線検査の両方が必要ですか?

AOIは目に見える欠陥をすばやく見つけます。X線検査では、ボード内で隠れた問題がないか調べます。両方の方法を使用すると、品質の完全なビューが得られます。

環境テストはPCBの信頼性をどのように向上させますか?

環境テストは、PCBを熱、寒さ、および振動にさらします。厳しい状況でボードがどのように機能するかがわかります。このステップは、出荷する前に弱点を見つけるのに役立ちます。

トレーサビリティのためにどのようなレコードを保管する必要がありますか?

BOM、検査ログ、およびプロセス制御チャートを保持する必要があります。これらのレコードは、すべての部分とステップを追跡するのに役立ちます。良好なトレーサビリティにより、問題をすばやく解決できます。

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