Критические шаги обеспечения качества для сборки печатных плат контроллера в промышленных применениях

При изготовлении печатной платы контроллера для заводов вы должны соблюдать осторожные шаги по обеспечению качества. Во-первых, проверьте дизайн и посмотрите на все части для проблем. Посмотрите на каждую печатную плату, чтобы узнать, можно ли ее хорошо припаять.

Критические шаги обеспечения качества для сборки печатных плат контроллера в промышленных применениях

При изготовлении печатной платы контроллера для заводов вы должны соблюдать осторожные шаги по обеспечению качества. Во-первых, проверьте дизайн и посмотрите на все части для проблем. Посмотрите на каждую печатную плату, чтобы узнать, можно ли ее хорошо припаять. Используйте машины для раннего поиска проблем. Следите за процессом внимательно и часто проверяйте своих поставщиков. Это поможет вам сохранить вашу работу очень хорошо. Эти шаги делают плохие детали и ошибки менее вероятными. Из-за этого вы получаете меньше сбоев и лучший контроль.Цифры показывают, что все действительно стало лучше:

Метрика

Перед QA

После QA

Улучшение

Скорость отбраковки лота (LRR)

5500 ppm

900 ppm

Снижение на 4600 PPM

Дефектные ПХД Процент

-

-0,76%

Месячный процент дефектов

~ 0,9%

0,08%

Сокращение до 0,82%

Пошаговый способ обеспечения качества гарантирует, что каждая печатная плата и то, как она работает, соответствуют жестким заводским правилам.

Ключевые выходы

  • Начните проверку качества, взглянув на дизайн печатной платы и детали на ранней стадии. Это помогает найти проблемы перед изготовлением продукта.

  • Часто проверяйте все детали и поставщиков, чтобы предотвратить попадание плохих деталей. Это также помогает сделать качество лучше.

  • Используйте такие машины, как AOI и X-Ray во времяСборка. Эти машины помогают быстро находить ошибки и уменьшать ошибки.

  • Проверьте каждую печатную плату после того, как она будет собрана. Используйте тесты рабочей среды и окружающей среды, чтобы убедиться, что он хорошо работает в реальной жизни.

  • Ведите хорошие записи и используйте анализ первопричин для быстрого устранения проблем. Это поможет вам продолжать делать ваш процесс лучше.

Предварительная сборка QA

Проверка дизайна

Вы начинаете с проверки дизайна и макета печатной платы. Это гарантирует, что печатная плата будет работать в тяжелых заводских условиях. Вы используете тесты, измерения и проверки, чтобы убедиться, что дизайн правильный. Вы смотрите наЗазор, ширина следа и интервалДержать сигналы в безопасности. Вы проверяете, где размещены переходные элементы и детали, чтобы помочь теплу перемещаться и течь сигналов. Вы также смотрите на то, как регулируется нагрев, и следуйте правилам EMC/EMI. Вы убедитесь, что печатная плата может быть легко изготовлена. Вы используетеСтандарты IPC и делать стресс-тестыЧтобы увидеть, может ли печатная плата длиться в реальной жизни. Вы планируете эти проверки рано, чтобы найти проблемы до начала строительства.

Совет: попробуйте первые доски, чтобы проверить свой дизайн. Это показывает, если процесс и части работают для вас.

Осмотр компонентов

Вы должны посмотреть на все детали, прежде чем делать печатную плату. Входящий контроль качества проверяет каждую деталь на наличие проблем, правильных значений и правильных этикеток. Вы используете свои глаза, инструменты, а иногда и рентгеновские или электрические тесты. Вы убедитесь, что каждая деталь соответствует вашему дизайну и макету. Вы ищете повреждения, неправильные отметки или плохую пайку. Этот шаг держит плохие части из сборки. Вы также убедитесь, что детали соответствуют всем правилам изготовления и долговечности.

  • Проверка на:

    • Номера и значения правых деталей

    • Никаких повреждений вы не видите

    • Хорошая паяя способность

    • Правильная упаковка

Аудиты поставщиков

Вам нужны хорошие поставщики для изготовления гладких печатных плат. Вы проверяете поставщиков, чтобы увидеть, как они делают вещи и поддерживают качество. Вы ищете риски и способы, чтобы стать лучше. Вы используетеКарточки показателей для отслеживания плохих деталейИ как быстро они устраняют проблемы. Вы просите исправления, когда вы находите проблемы. Вы используете элементы управления, такие как проверка статистики и проверки в процессе. Эти шаги помогут вам найти плохие детали на ранней стадии и поддерживать хорошую работу. Со временем проверка поставщиков дает вам лучшие детали, меньше проблем и более сильную печатную плата.

Аудиторская деятельность

Выгода

Оценочные карты поставщика

Отслеживание плохих ставок части

Корректирующие действия

Быстро исправить проблемы

Управление процессом

Найти плохие части рано

Постоянное совершенствование

Меньше проблем, лучше качество

Процесс сборки печатных плат QA

Процесс сборки печатных плат QA
Источник изображения:Разбрызгивание

Испытание паяемости

Вы начинаете с проверки, можно ли припаять контактные площадки и провода. Испытание паяемости показывает если поверхности будут вставлять совместно хорошо. Этот шаг помогает остановить холодные соединения и слабые соединения. Если вы пропустите его, вы можете получить дефекты, которые вызывают сбои. Вы тестируете образцы из каждой партии, прежде чем двигаться дальше. Это гарантирует, что плохая пайка не остановит процесс сборки.

Подсказка:Всегда проверяйте новые партии компонентов на паяемость. Это обеспечивает устойчивый процесс производства печатных плат и снижает количество переделок.

Осмотр затира припоя

Проверка паяльной пасты (SPI) очень важна вСборка печатных платПроцесс. Машины SPI проверяют количество, высоту, площадь и размещение паяльной пасты.Большинство дефектов SMT происходят из-за плохой печати паяльной пастой.. Обнаружение этих проблем рано останавливает плохие доски от продвижения вперед. SPI экономит время и деньги, сокращая ремонт и ускоряя производство. Вам нужен этот шаг для современной сборки, особенно с крошечными деталями.

Вот таблица, показывающая отраслевые ориентиры для SPI:

Параметр

Описание

Типичный приемлемый диапазон

Объем паяльной пасты

Количество пасты, нанесенной на каждую подушечку

100 - 150 кубических микрометров

Высота паяльной пасты

Насколько густая паста на подушечке

130 - 160 микрометров

Область паяльной пасты

Сколько прокладки покрыто пастой

90% - 100%

Выравнивание паяльной пасты

Как далеко паста от центра колодки

Менее 25 микрометров

Вы используете эти числа, чтобы держать процесс производства печатной платы под контролем. Этот шаг гарантирует, что ваш процесс сборки соответствует правилам качества.

Осмотр В-процесса

Вам нужно проверять свою печатную плата на каждом этапе сборки. В процессе проверки используются машины, такие как AOI и рентгеновские системы. AOI ищет отсутствующие, неправильные или неправильные детали. Рентгеновский снимок обнаруживает скрытые проблемы под стружками и внутри паяных соединений. Эти инструменты помогут вам поймать проблемы, прежде чем они ухудшатся.

Данные показывают, что при использовании осмотра после пасты, размещения и паяльных капельПроцент брака от 79 ppm до 15 ppmВ одном месяце. Пройти ставки могут пойти от менее 40% до более 80%, когда вы используете анализ первопричины с данными проверки. Это доказывает, что проверка в процессе-отличный способ улучшить качество и снизить дефекты в процессе сборки.

Мониторинг процесса

Вы должны следить за процессом изготовления печатной платы, как это происходит. Использование мониторинга процессаДатчики, Камеры и программное обеспечение для отслеживания каждого шага. Вы собираете данные о температуре, давлении и использовании материала. Машины Pick-and-Place помогают поставить детали в нужное место.Камеры AOI и AI находят дефектыКак паяные мосты и недостающие детали. Системы обратной связи с замкнутым контуром меняют настройки на основеДатчикДанных.

  • Основные действия по мониторингу процесса:

    • Калибровка оборудования и регулярное техническое обслуживание.

    • Используйте SPC для наблюдения за тенденциями и поиска проблем.

    • Отслеживайте выход, процент дефектов и время цикла с помощью данных в реальном времени.

    • Контролируйте температуру, влажность и статическое электричество, чтобы остановить изменения процесса.

    • Следуйте СОП и делать регулярные проверки качества.

Инструменты ИИ могут даже угадать, когда машина может сломаться, поэтому вы можете починить ее до того, как она остановит процесс изготовления печатной платы. Наблюдение в режиме реального времени позволяет быстро устранять проблемы, обеспечивая плавность процесса сборки и высокое качество печатной платы.

Контроль качества в PCB Ассамблеи

Автоматизированная оптическая инспекция (AOI)

Автоматический оптический осмотр поможет вам найти проблемы на ранней стадии. AOI использует специальные камеры и интеллектуальное программное обеспечение для проверки каждой печатной платы. Он ищет недостающие, неправильные или плохие части. Эти машины работают намного быстрее, чем люди. AOI может проверять сотни досок каждый час. Люди могут проверить только несколько десятков досок за это время. AOI не устает, поэтому он всегда работает одинаково.

Метрика

Производительность aoi

Человеческая производительность

Обнаружение дефектов

95-99% уровень обнаружения

80-90% уровень обнаружения

Скорость осмотра

Сотни до 1000 доск в час

20-50 доск в час

Последовательность

Постоянно 24/7, не подверженных усталости

Переменная, зависит от усталости

Уровень детализации

Обнаруживает микроскопические дефекты с точностью на микронном уровне

Ограничено видимыми дефектами или основным увеличением

Регистрация данных

Автоматический и точный сбор данных

Ручной, подверженный ошибкам и отнимающий много времени

AOI легко настроить и изменить для новых дизайнов. Он собирает данные, чтобы помочь вам улучшить ваш процесс. Использование AOI с другими инструментами может помочь вам найти почти все дефекты. Это сохраняет вашу сборку печатной платы прочной и хорошо работающей.

Подсказка:Используйте AOI после печати паяльной пасты и после размещения деталей. Это поможет вам поймать большинство проблем до последнего шага.

X-Рэй инспекции

Рентгеновский осмотр позволяет вам видеть внутри вашей печатной платы. Вы используете его, чтобы найти проблемы, которые вы не можете увидеть своими глазами. Он проверяет наличие пузырьков, пустых мест и плохих паяных соединений под такими деталями, как BGA и CSP. Рентген-единственный способ заглянуть внутрь этих скрытых мест, не сломав доску. Вы можете измерить пустые пятна и проверить, сколько там припоя.

  • Встроенный 3D рентгеновский контроль (AXI) поможет вам:

    • Найдите и измерьте пустые пятна в паяных соединениях.

    • Проверьте светодиоды и другие скрытые детали.

    • Используйте программное обеспечение, чтобы определить размеры пустых пятен и сравнить паяльную пасту.

    • Следуйте правилам IPC для пределов пустого места, например правилу 25%.

    • Получите четкие изображения и 3D-виды, чтобы уменьшить ошибки.

    • Подключите данные AXI к AOI и SPI для лучшего контроля.

    • Изучите много данных, чтобы найти шаблоны и улучшить свой процесс.

Рентгеновский осмотр помогает вам убедиться, что ваша печатная плата соответствует жестким правилам качества. Вы можете найти и исправить проблемы, прежде чем они вызовут большие сбои.

Электрические испытания

Вы должны проверить каждую печатную плата, чтобы убедиться, что она работает правильно. Электрические испытания ищут короткие замыкания, открытые пятна, недостающие части и неправильные соединения. Вы используете различные тесты в зависимости от того, сколько плат вы делаете.

Протокол тестирования

Описание

Покрытие неисправностей/показатель успеха

Преимущества

Недостатки

Тестирование в цепи (ИКТ)

Использует приспособления кровати ногтя для того чтобы испытать электрические параметры на обозначенных точках на пкб. Подходит для крупносерийного производства.

Охват до 98% неисправностей

Быстрый и эффективный для массового производства; высокий охват недостатка; всесторонние компонентные проверки

Высокая стоимость приспособления; не подходит для малообъемных или прототипных запусков; требуются дополнительные контрольные точки; некоторые дефекты, такие как пустоты припоя, не обнаружены

Испытание летающего зонда (FPT)

Использует роботизированные руки с зондами для проверки компонентов и соединений без приспособлений. Идеально подходит для прототипов и запусков с малым объемом.

Не определены, но отмечены как эффективные

Отсутствие цены приспособления; способный к адаптации к изменениям дизайна; более широкий охват теста включая переходные отверстия и пусковые площадки; отсутствие потребности для добавленных тестовых точек

Более низкий и менее экономичный для крупномасштабного производства; не может обнаружить некоторые дефекты припоя

Тесты непрерывности и изоляции

Проверьте целостность цепи, проверив разомкания и короткие замыкания с помощью испытаний на низкое и высокое напряжение соответственно.

Соответствие стандартам IPC,

Обеспечивает обнаженную целостность следа пкб; обнаруживает дефекты изготовления; необходимый для проверки качества

Ограничено тестированием без платы; не покрывает неисправности собранных компонентов

Тестирование в цепи лучше всего подходит для быстрого работы большого количества плат.. Он очень хорошо проверяет каждую деталь и соединение. Тестирование летающего зонда подходит для небольших партий или новых конструкций. Оба теста помогут вам быстро найти проблемы и сохранить ваш процесс в безопасности.

Поверхностный и микроскопический осмотр

Вы закончите, внимательно посмотрев на поверхность и крошечные части вашей печатной платы. Этот шаг поможет вам найти очень небольшие проблемы, которые другие тесты могут пропустить. Вы используете лупы, микроскопы и камеры для проверки паяных соединений и выводов. Вы ищете трещины, мосты и другие мелкие проблемы.

Метрика

Значение улучшения

Описание

Точность распознавания дефектов

+ 3% абсолютное улучшение

Повышение общей точности обнаружения дефектов в

Средняя точность (mAP)

+ 0,19%

Повышение точности обнаруженных дефектов

Отзыв метрик

+ 0,38%

Увеличение в правильно выявленных дефектах

Скорость обнаружения в реальном времени

15,2 ФПС

Кадров в секунду достигается при обнаружении

Улучшение скорости вывода

6,3 FPS

Прирост скорости по сравнению с базовым методом

Грубчатая диаграмма, показывающая улучшение качества и скорости обнаружения дефектов печатных плат

Эти методы помогут вам найти больше проблем и быстро их исправить. Вы можете обеспечить бесперебойную работу процесса сборки. Поверхностный и микроскопический осмотр дает вашей печатной плате еще один уровень безопасности.

Шаги обеспечения качества после сборки

Шаги обеспечения качества после сборки
Источник изображения:Pexels

Функциональное тестирование

Вы должны убедиться, что каждая печатная плата работает так, как задумано. Вы делаете это, запустив функциональный тест на каждой плате. Этот тест проверяет, может ли печатная плата выполнять свою основную работу в реальных условиях. Вы подключаете печатную плату к тестовой системе, которая имитирует, как она будет работать в полевых условиях. Функциональный тест ищет проблемы, такие как неправильные сигналы, пропущенные выходы или медленный отклик. Функциональное тестирование можетСнизить частоту отказов в 100 раз, снизив ее с 0,03% до 0,0003%. Вы также видите30% снижение отказов в полевых условиях и может найти до 70% возможных проблем с производительностью. Эти результаты показывают, что функциональные тесты являются ключом к надежности вашего продукта.

Экологические испытания

Вы хотите, чтобы ваша печатная плата прослужила долго в трудных местах. Экологическое испытание кладет пкб через жару, холод, вибрацию, и влагу. Вы используете камеры для изменения температуры и влажности. Вы встряхиваете печатную плата, чтобы увидеть, может ли она справиться с движением. Этот тест поможет вам найти слабые места, которые могут привести к сбоям позже. Если печатная плата проходит, вы знаете, что она может выжить на фабриках, на открытом воздухе или в других суровых местах. Вы держите свой продукт безопасным и сильным, используя эти тесты.

Окончательный визуальный осмотр

Перед отправкой вы еще раз посмотрите на каждую печатную плату. Вы используете свои глаза и инструменты, чтобы проверить наличие царапин, погнутых штифтов или отсутствующих этикеток. Вы убедитесь, что доска выглядит чистой и соответствует вашим стандартам. Этот шаг поможет вам обнаружить небольшие проблемы, которые машины могут пропустить. Вы можете использовать контрольный список, чтобы убедиться, что вы ничего не пропустили. Тщательная окончательная проверка держит ваших клиентов счастливыми и ваш бренд сильным.

Документация и прослеживаемость

Вы храните подробные записи для каждой печатной платы, которую вы делаете. Хорошая документация поможет вам отслеживать каждую часть и шаг. Вы используетеСчет материалов (BOM), в котором перечислены все детали, номера и параметры резервного копирования. В спецификации также отображается статус детали, рейтинги и знаки безопасности. Расширенные инструменты спецификации позволяют сравнивать версии и видеть, где используется каждая часть. Вы связываете свою спецификаций с данными цепочки поставок для обновления запчастей и цен в реальном времени.

Эти записи помогут вам быстро найти проблемы и доказать, что вы соответствуете правилам. Хорошая прослеживаемость означает, что вы можете быстро исправить проблемы и сохранить высокое качество.

Постоянное улучшение качества

Анализ первопричин

Вы должны выяснить, почему проблемы возникают в сборке печатных плат. Анализ первопричин поможет вам предотвратить те же проблемы от возвращения.Во-первых, вы собираете информацию о дефекте. Затем вы составите список всех возможных причин проблемы. Вы посмотрите, как каждая причина может вызвать проблему. Вы проверите свои идеи, чтобы увидеть, какая из них правильная. После этого вы исправите проблему и проверьте, работает ли ваше исправление..

Такие инструменты, как диаграммы Парето и диаграммы рыбьей кости, упрощают этот шаг. Эти инструменты помогут вам увидеть, какие проблемы случаются чаще всего. Вы можете сосредоточиться на решении самых больших проблем в первую очередь.

В таблице ниже показано, как анализ первопричин может улучшить качество:

Описание исследования случая

До внедрения RCA

После внедрения RCA

Улучшение/Воздействие

Игольчатый клапан компоненты FPY

96,35%

97,25%

~ 6 000 меньше неполноценных частей в месяц

Сборка двигателя FPY (подход Six Sigma DMAIC)

95%

99%

Значительное снижение коэффициента отклонения двигателя

Когда вы используете этот метод, вы получаете меньше повторяющихся проблем и больше хороших плат.

Корректирующие действия

Как только вы узнаете причину, вам нужно действовать быстро. Вы решаете проблему, чтобы она больше не повторилась. Вы можете изменить шаг, обновить машину или использовать новую деталь. Всегда проверяйте, работает ли ваше исправление, наблюдая за результатами с течением времени.

  • Шаги для хороших корректирующих действий:

    1. Запишите проблему и что вы сделали, чтобы ее решить.

    2. Научите свою команду новому способу делать вещи.

    3. Посмотрите, вернется ли проблема.

    4. Внесите больше изменений, если вам нужно.

Действуя быстро, ваша сборочная линия печатных плат работает хорошо. Это также помогает вашим клиентам доверять вашей работе.

Обучение и оптимизация

Вы держите свою команду наготове, часто обучая их.Кросс-тренинг позволяет работникам помогать друг другу, что сокращает время простоя на 25%. Практические семинары помогают людям научиться реальным навыкам. Онлайн обучение помогает всем оставаться в курсе. Когда вы тренируете свою команду, вы получаете меньше ошибок и лучшие советы.

Учебная программа/стратегия

Описание

Продемонстрированный результат

Кросс-Тренинг Сотрудники

Обучение работников в нескольких производственных ролей.

25% сокращение времени простоя в пиковые времена.

Практические семинары-практикумы

Практические занятия, ориентированные на навыки.

Расширение технических знаний.

Онлайн платформы обучения

E-learning в самостоятельном темпе для непрерывного образования.

Постоянное развитие навыков.

Вы также улучшаете свой процесс, настраивая машины и используя инструменты ИИ. К примеру,Изменение систем зрения помогает быстрее и точнее находить дефекты. Компании, использующие ИИ для проверки, находят больше дефектов, чем люди. Эти шаги помогут вам сохранить процесс сборки печатных плат прочным и надежным.

Вы узнали, что каждый шаг обеспечения качества помогает сборке печатной платы вашего контроллера. Такие шаги, как проверка дизайна, проверка деталей, проверка поставщиков, наблюдение за процессом и окончательные тесты, защищают вашу работу. Хороший процесс контроля качества останавливает сбои и обеспечивает хорошую работу ваших продуктов в трудных местах.

  • Если вы будете следовать этим шагам, вы будете:

    • Иметь меньше дефектов

    • Сделайте ваши продукты дольше

    • Соблюдение важных отраслевых правил

Помните: всегда старайтесь стать лучше и используйте сильный QA. Это держит ваш процесс сборки хорошим и ваши клиенты счастливы.

Часто задаваемые вопросы

Что является наиболее важным шагом обеспечения качества для сборки печатной платы контроллера?

Сначала вы должны сосредоточиться на проверке дизайна. Этот шаг поможет вам поймать ошибки перед производством. Ранние проверки экономят время и деньги. Вы создаете прочную основу для всех других шагов качества.

Как часто вы должны проверять своих поставщиков печатных плат?

Вы должны проверять поставщиков не реже одного раза в год. Более частые аудиты помогут вам выявить проблемы на ранней стадии. Регулярные проверки держат вашу цепочку поставок сильной и надежной.

Почему вам нужны как АОИ, так и рентгеновский осмотр?

AOI быстро находит видимые дефекты. Рентгеновский осмотр смотрит внутрь доски для скрытых проблем. Использование обоих методов дает вам полное представление о качестве.

Как экологическое тестирование повышает надежность печатной платы?

Экологическое тестирование подвергает вашу печатную плату воздействию тепла, холода и вибрации. Вы видите, как работает доска в сложных условиях. Этот шаг поможет вам найти слабые места перед отправкой.

Какие записи вы должны хранить для отслеживания?

Вы должны хранить спецификации, журналы проверок и карты управления процессом. Эти записи помогут вам отслеживать каждую часть и шаг. Хорошая прослеживаемость позволяет быстро решать проблемы.

Related Articles