So definieren Sie ein PCBA-Goldmuster und legen Produktionstestgrenzen fest

Überblick

Ein PCBA-Goldmuster -, in manchen Testumgebungen auch als Golden Unit oder bekannt{1}gutes Board bezeichnet, - gibt der Produktion eine kontrollierte Referenz für eine bekanntermaßen{3}gute Baugruppe.

Probleme treten dann auf, wenn von dieser Referenz mehr verlangt wird, als ihr genehmigt wurde.

Eine goldene Probe sollte nicht stillschweigend zur Produktspezifikation, zum Kalibrierungsstandard für die Testausrüstung oder zur Quelle jeder Produktionstestgrenze werden. Normalerweise sollte der OEM oder Designinhaber definieren oder genehmigen, was akzeptables Produktverhalten bedeutet. Die Produktion benötigt dann eine wiederholbare Testmethode, definierte Betriebsbedingungen und klare Abnahmekriterien.

Die goldene Einheit beantwortet eine enger gefasste Frage:

Verhält sich eine genehmigte, bekanntermaßen einwandfreie Baugruppe bei diesem veröffentlichten Testaufbau wie erwartet?

Durch die Trennung dieser Frage von den Produktanforderungen und Testgrenzen werden viele Meinungsverschiedenheiten vermieden, die sonst bei Pilotbauten, Produktionsfreigaben, Nachbestellungen oder Änderungen an Teststationen auftreten.

Beginnen Sie mit der Anforderung, nicht mit dem Golden Board

Ein schwacher Testprozess beginnt oft mit einer physischen Platine:

Dieser funktioniert. Behalten Sie es und passen Sie die Produktionsplatten dazu an.

Dieses Board kann als Referenz nützlich sein, reicht jedoch nicht aus, um einen Produktionstest zu definieren.

Ein zuverlässigerer Ansatz hält die verschiedenen Referenzen getrennt.

Die Anforderung legt fest, was das Produkt leisten muss. Das goldene Muster gibt der Produktion einen bekanntermaßen guten Anhaltspunkt. Die Testmethode und die Akzeptanzkriterien verwandeln diese Anforderung in etwas, das die Linie wiederholt ausführen kann.

Eine Referenzplatine verarbeitet keine Daten.

Eine einzelne gute Einheit kann nicht die normale Variation oder Prozessfähigkeit der restlichen Produktion erreichen.

Abkürzung 1: „Der Vorstand hat bestanden, also machen Sie daraus die goldene Probe“

Ein Working Board ist eine Kandidatenreferenz. Das macht es nicht automatisch zum richtigen langfristigen Goldstück.

Gleiches gilt für einen ersten Artikel. Ein Produktions-{1}Intent-Erstartikel kann eine ausgezeichnete Einheit sein, die es zu behalten gilt, aber die Genehmigung des ersten -Artikels und die Genehmigung des Golden-Musters-beantworten unterschiedliche Fragen.

Bei der ersten -Artikelentscheidung geht es darum, ob der Produktions--Intent-Build für die Weiterentwicklung akzeptabel ist.

Bei der Golden-{0}}Sample-Entscheidung geht es darum, welche zukünftigen Entscheidungen diese bestimmte physische Einheit unterstützen darf.

Definieren Sie, was die Probe darstellen soll

Dies ist eine der nützlichsten Kontrollen im gesamten Prozess.

Eine goldene Probe kann genehmigt werden als:

• eine funktionale Referenz;
• eine FCT-Station-Verifizierungseinheit;
• eine Fixture-Korrelationsreferenz;
• eine mechanische-Fit-Referenz;
• eine Kosmetik- oder Verarbeitungsreferenz;
• eine Referenz zur Fehlerbehebung;
• oder eine Kombination klar definierter Rollen.

Diese Rollen sind nicht automatisch austauschbar.

Eine Platine, die für Funktionstests eingesetzt wird, gilt nicht automatisch als Maßstab für das Aussehen der Lötmaske, die Verarbeitung der Schutzbeschichtung, das Erscheinungsbild des Steckverbinders, Maßmerkmale oder alle anderen auf der Baugruppe sichtbaren Merkmale.

Eine kurze Zustimmungserklärung kann nützlicher sein als eine vage Bezeichnung:

Zugelassen als funktionale Referenz für die veröffentlichte Hardware, Produktions-Firmware und FCT-Sequenz.

Das sagt einem Ingenieur, was das Beispiel darstellen soll, wenn das Projekt später noch einmal überprüft wird.

Halten Sie genügend Informationen bereit, um die Referenz zu identifizieren

Ein Golden-{0}}Sample-Datensatz muss nicht das komplette Herstellungsdateipaket duplizieren.

Es sind genügend Informationen erforderlich, um den durch die physische Einheit repräsentierten Produktzustand zu identifizieren.

Das Ziel ist praktisch. Jemand, der die Referenz später in die Hand nimmt, sollte erkennen können, was sie darstellt und ob sie noch zutrifft.

Produktanforderungen und Produktionsdaten haben unterschiedliche Aufgaben

Produktionsmessungen sind wichtig.

Sie können zeigen, ob der Test stabil ist, ob die Ergebnisse der Vorrichtungen oder Stationen wiederholbar sind, wie die tatsächlichen Einheiten variieren und ob die vorgeschlagene Testmethode die erforderliche Produktionsentscheidung zuverlässig treffen kann.

Was sie nicht tun sollten, ist die Produktanforderung stillschweigend neu zu definieren.

Wenn eine vom Kunden-genehmigte Funktionsanforderung vorliegt, aber frühe Produktionsdaten zeigen, dass der aktuelle Prozess diese nicht konsequent erfüllen kann, ist dies ein zu untersuchendes Problem. Es ist keine automatische Erlaubnis, den Akzeptanzbereich zu erweitern.

Auch die umgekehrte Situation tritt ein.

Die Anforderung kann gültig sein, während die vorgeschlagene Fabrikmessmethode nahe der Grenze keine zuverlässige Gut/Schlecht-Entscheidung treffen kann. In diesem Fall muss möglicherweise an der Vorrichtung, dem Instrument, der Testmethode oder dem Messansatz gearbeitet werden.

Die Produktanforderung definiert, was akzeptabel ist. Mithilfe von Produktionsdaten lässt sich ermitteln, ob der Fertigungstest diese Anforderung zuverlässig durchsetzen kann.

Verwenden Sie die Goldene Einheit, um die Station zu überprüfen, nicht um die Instrumente zu kalibrieren

Das WortKalibrierungwird oft zu locker in der Nähe von Testvorrichtungen für die Produktion verwendet.

Eine bekanntermaßen gute PCBA kann dabei helfen, das Verhalten der Station zu überprüfen, die Konnektivität der Vorrichtungen zu überprüfen, freigegebene Testaufbauten zu vergleichen, Fehler bei einer Station zu beheben oder zu bestätigen, dass sich Software und Schnittstellen immer noch wie erwartet verhalten.

Die Kalibrierung von Instrumenten ist eine andere Aufgabe.

Die goldene Einheit ersetzt nicht den geltenden Kalibrierungsprozess für das Digitalmultimeter, Oszilloskop, Netzteil, DAQ-Hardware oder andere Messgeräte innerhalb der Station.

Eine Station kann jedes Mal das gleiche Ergebnis reproduzieren und dennoch falsch liegen, wenn das Messsystem selbst falsch ist.

Wiederholbarkeit ist wichtig, aber Wiederholbarkeit und Messgenauigkeit sind nicht dasselbe.

 

Wenn es auf die Messfähigkeit ankommt

Nicht jeder Funktionstestschritt erfordert eine formale Messsystemstudie.

Für eine einfache zustandsbasierte Prüfung kann eine detaillierte Unsicherheitsanalyse wenig beitragen. Quantitative Messungen nahe einer harten Spezifikationsgrenze verdienen mehr Aufmerksamkeit.

Abhängig von der Messung können folgende relevante Faktoren sein:

• Instrumentengenauigkeit;
• Auflösung;
• Vorrichtungskontakt;
• Kabeleffekte;
• Wiederholbarkeit;
• Kalibrierungsstatus;
• Messaufbau;
• andere projektspezifische -Variationsquellen.

Für diese Messungen muss die Produktionsabnahmegrenze möglicherweise getrennt von der zugrunde liegenden Produktspezifikation betrachtet werden.

Guardbanding ist eine etablierte Methode zur Steuerung des Entscheidungsrisikos rund um eine Spezifikationsgrenze, es gibt jedoch keine universelle PCBA-Regel, die besagt, dass jeder FCT-Grenzwert um einen festen Prozentsatz reduziert oder mit demselben statistischen Multiplikator berechnet werden sollte.

Die nützliche Frage lautet:

Kann diese Station zuverlässig PASS von FAIL unterscheiden, wenn es tatsächlich auf die Entscheidung ankommt?

Wenn die Antwort unsicher ist, sollte eine Änderung des Grenzwerts nicht die erste Reaktion sein. Verstehen Sie zunächst die Messkette.

Abkürzung 3: „Die goldene Probe ist fehlgeschlagen, also erweitern Sie das Limit“

Eine genehmigte, bekanntermaßen gute-Einheit besteht einen Produktionstestschritt nicht.

Die praktische Erklärung lautet:

Die Grenze muss zu eng sein.

Manchmal kann sich das irgendwann als wahr erweisen. Dies sollte nicht die Ausgangsannahme sein.

Ein Ausfall einer Golden-Einheit kann verschiedene Ursachen haben.

Ein nachweislich-fehlerhafter Platinenfehler weist darauf hin, dass etwas in der Referenz- oder Testkette untersucht werden muss. Es identifiziert die Ursache nicht selbst.

Auch das umgekehrte Muster ist wichtig.

Wenn die goldene Probe immer problemlos durchläuft, während gewöhnliche zugelassene Produktionseinheiten immer wieder nahe an der Grenze liegen, kann es sein, dass eine Referenzplatine die normale Produktvariation einfach nicht sehr gut darstellt.

Das ist ein weiterer Grund, nicht das gesamte Limit-Set auf die Maße einer Platine auszurichten.

Wiederholbarkeitsstudien sollten dem Testrisiko entsprechen

Bei quantitativen Tests, bei denen Stations-, Vorrichtungs- oder Bedienervariationen die Entscheidung beeinflussen könnten, können wiederholte Messungen vor der Freigabe des Tests nützlich sein.

Dies kann wiederholte Einfügungen, einen Vergleich zwischen anwendbaren Stationen oder eine formellere Messsystemstudie umfassen, sofern das Projekt dies rechtfertigt.

Es ist nicht notwendig, für jede FCT-Anwendung das gleiche GR&R-Verfahren zu erzwingen.

Eine einfache digitale Zustandsprüfung und eine genaue analoge Messung sind unterschiedliche Testprobleme.

Die Studie sollte detailliert genug sein, um die tatsächliche Produktionsfrage zu beantworten: Kommt die beobachtete Abweichung vom Produkt, der Vorrichtung, dem Messsystem oder einer Kombination davon?

Diese Antwort ist nützlicher, als eine beliebige Anzahl von Wiederholungen zu treffen.

Wenn das Golden Sample und die freigegebene Anforderung nicht übereinstimmen

Diese Situation ist unangenehmer, als sie sich anhört, da man dem physischen Board leicht vertrauen kann.

Es sitzt auf der Bank. Die Zeichnung, technische Änderung, Firmware-Veröffentlichung oder Testrevision kann mehrere Systeme entfernt sein.

Das macht diese Antwort verlockend:

Bauen Sie es einfach wie das goldene Muster auf.

Bei der Probe handelt es sich jedoch möglicherweise um einen älteren Zustand.

Die umgekehrte Regel - „Die Datei gewinnt immer“ - ist ebenfalls zu einfach. Beide Seiten können veraltet, unvollständig oder falsch sein.

Bestätigen Sie stattdessen:

• die entsprechende Hardware-Revision;
• Firmware oder Konfiguration;
• genehmigte technische Änderungen;
• bekannte Abweichungen;
• der genehmigte Zweck der Referenz;
• die aktuelle Testdefinition.

Beheben Sie dann die Diskrepanz mithilfe des Projektdokuments oder des Änderungskontrollprozesses.

Eine physische Probe ist ein nützlicher Beweis. Es sollte keine undokumentierte technische Änderung werden.

 

Überprüfen Sie die Referenz, wenn sich ihre Bedeutung geändert hat

Es gibt keine nützliche universelle Regel, die vorschreibt, dass jedes PCBA-Goldmuster nach der gleichen Anzahl von Testzyklen oder im gleichen Kalenderintervall erneut genehmigt werden muss.

Ein besserer Auslöser ist eine Änderung, die sich auf das Merkmal auswirken kann, für das die Probe genehmigt wurde.

Dazu können gehören:

• eine relevante Hardware-Revision;
• Firmware- oder Konfigurationsänderung;
• Produktvariante;
• Komponentenänderung, die sich auf das getestete Verhalten auswirkt;
• Vorrichtungsmodifikation;
• Kabel- oder Adapterwechsel;
• relevanter Test-Stations- oder Instrumentenwechsel;
• test-Sequenzrevision;
• test-Limit-Änderung;
• Beschädigung oder Verschlechterung der Referenzeinheit;
• ungeklärte Station-zu-Korrelationsprobleme.

Nicht jede Stücklistenaktualisierung macht ein Golden Sample ungültig und nicht jede Gerätereparatur erfordert eine erneute Genehmigung.

Stellen Sie die engere Frage:

Kann sich diese Änderung darauf auswirken, wofür diese Referenzeinheit zugelassen ist?

Wenn ja, überprüfen Sie die Referenz.

 

Testgrenzwerte benötigen eine eigene Änderungskontrolle

Die physische goldene Einheit ist nicht das einzige kontrollierte Objekt im Testprozess.

Produktionstestgrenzen sind Teil der veröffentlichten Testdefinition.

Das Ändern eines Grenzwerts kann sich auf Baugruppen auswirken, die bereits bestanden haben, ausgefallen sind, eine Nacharbeit durchlaufen haben, auf Eis gelegt wurden oder auf eine technische Disposition warten.

Wenn sich ein Testlimit ändert, sollte das Projekt in der Lage sein, Folgendes zu beantworten:

• Was hat sich geändert?
• Warum wurde es geändert?
• Welche Hardware- und Firmware-Revisionen sind betroffen?
• Welche Testrevision enthält die Änderung?
• Wer hat es genehmigt?
• Wann wird es wirksam?
• Was passiert mit laufenden Arbeiten?
• Müssen zuvor getestete Einheiten überprüft oder erneut getestet werden?

Nicht jede Anpassung erfordert eine umfangreiche Umschulung.

Aber die Produktion sollte keine neue Akzeptanzregel entdecken, weil jemand stillschweigend einen Wert im Testprogramm geändert hat.

 

Wie STHL in die Golden Sample and Test-Limit Review passt

Shenzhen STHL Technology Co., Ltd. (STHL) unterstützt Funktionstests innerhalb seinesPrüfung und InspektionLeistungsumfang. Der von STHL veröffentlichte FCT-Prozess umfasst Testplanung, Vorrichtungs- und Instrumentenvorbereitung, Testdurchführung, Vergleich mit Designgrenzen oder einer Golden Unit, Reparatur/erneute Tests bei Bedarf und Ergebnisaufzeichnung.

Für ein anwendbares PCBA-Projekt muss die Testplanung möglicherweise die aktuelle Platinenrevision, Firmware oder Konfiguration, funktionale Anforderungen, Golden-{0}Sample-Informationen, Vorrichtungs- und Stationseinrichtung, Testbedingungen, Akzeptanzkriterien, Testrevision, erforderliche Aufzeichnungen und Regeln für Nacharbeiten oder erneute Tests bestätigen.

Die genaue Produktspezifikation, der Umfang der Golden-Sample-Genehmigung und die Produktionsabnahmegrenzen sollten weiterhin vom entsprechenden Kunden oder Designinhaber bereitgestellt oder genehmigt werden.

Ein Fertigungspartner kann dabei helfen, diese Anforderungen in einen wiederholbaren Produktionstestprozess umzusetzen.

Fehlende Produktakzeptanzkriterien sollten nicht durch Annahme ergänzt werden.

 

Abschluss

Ein PCBA-Goldmuster und Produktionstestgrenzwerte gehören zum selben Testkontrollsystem, erfüllen jedoch unterschiedliche Aufgaben.

Die freigegebene Anforderung definiert ein akzeptables Produktverhalten. Das Golden Sample stellt eine kontrollierte, bekanntermaßen gute Referenz für einen genehmigten Zweck dar. Die Testmethode und die Betriebsbedingungen legen fest, wie die Produktion dieses Verhalten bewertet. Durch die Abnahmeregeln wird aus dem Ergebnis eine Fertigungsentscheidung.

Durch die Änderungskontrolle bleiben alle diese Referenzen auf dasselbe freigegebene Produkt ausgerichtet.

Die nützlichste Frage ist daher nicht:

Ist das unser goldenes Beispiel?

Es ist:

Was soll diese Probe eigentlich beweisen?

Sobald diese Antwort klar ist, sind Testgrenzen einfacher zu verteidigen, Überarbeitungen einfacher zu verwalten und das Produktionsteam hat weniger Grund, sich auf sein Gedächtnis oder informelles Urteilsvermögen zu verlassen.

Geben Sie bei einem PCBA-Projekt, das kundenspezifische -Funktionstests erfordert, die aktuelle Hardware-Revision, funktionale Anforderungen, ggf. Firmware-Informationen, Testverfahren, Informationen zu Referenzeinheiten- und vorgeschlagene Abnahmekriterien anGeben Sie Ihre Projektdetails ein.

Bei testspezifischen Fragen wenden Sie sich bitte an STHL unterinfo@pcba-china.com.