小批量 PCB 组装测试

电器工程 pcb设计 pcb组装 生产测试
2022-01-06 11:16:22

我已经订购了几次小批量(约 100 个)PCB 的制造和组装。每次,组装厂都会问我是否要在电路板上进行测试。由于我不是专业人士,所以我不知道该怎么办,所以当我把它们拿回来时我自己测试了它们......发现焊接问题的百分比不可接受(> 10~20%)。尽管我的电路板非常复杂(+100 个组件),但我没有在它们上设计任何测试程序,甚至不知道如何去做。所以我想知道,对于像这样的小批量生产,通常的测试能力是什么,可以要求工厂进行哪些测试而不会过度?这通常很昂贵吗?我说的是测试组装板,而不是裸 PCB。提前致谢。

2个回答

我在这样一家公司工作,但主要从事开发工作,所以我有一些见识,但可能有些人知道得更多:

在测试方面,我们遵循各种方法。基本上我们从 AOI(自动光学检测)开始。这是相当便宜的,并且在完成任何需要为电路板供电的进一步步骤之前会显示许多错误。

下一步是检查电气连接。我们通过几种不同的方式来做到这一点,这通常取决于可用测试点的数量以及电路板是否是为测试而设计的(是的,通常没有人事先关心这一点)。我们使用最多的方法是:

  • Flying Probe(基本上是一种自动接触引脚并检查电阻是否符合预期值的方法)。这也相对便宜,因为程序可以从必须由客户指定的网表中创建。
  • 边界扫描:Flying Probe主要可以接触测试点或电阻等较大的点,...如果PCB上没有可用的点接触它,Flying Probe就没用了。如果控制器支持边界扫描测试,我们主要依靠边界扫描测试来测试 IC 间连接。但它们也有其局限性。此外,程序可以自动“编写”,但需要进行调整。
  • 在线测试:这可能是我们使用的最广泛的测试方法(也是最昂贵的)。基本上,我们构建了一个适配器,它将托管 DUT 并联系各种测试点。使用集成边界扫描技术并刺激数字和模拟信号,几乎每种测试模式都是可能的。例如,还可以将电路板引导至某些引导加载程序并执行引导加载程序中可用的测试、测试以太网连接、测试 USB 连接……不用说这是有代价的。

我相信还有更多可用的测试可能性,但这些都很好地涵盖了我们从客户那里得到的要求。尽管如此,100% 的测试是不可能的。

有几点需要考虑...

测试成本

  • 测试夹具的初始成本。
  • 可能的 PCB 更改使这更容易。
  • 测试成本(通常测试人员的成本是最大的因素)

所有这些都受到测试内容的影响。在这种情况下,您在组装后出现生产故障,则需要进行功能测试。

选择是手动测试、全自动或两者的混合。

手动测试在时间上更昂贵,但通常初始成本便宜(米和一袋电线)

完全自动化在初始成本上很昂贵,但在生产中通常很便宜(连接到自动化测试设备的测试夹具 + 编写测试程序)。

在极端情况下,手动测试时间可能是 8 小时,自动测试时间可能是 10 分钟

对于每年 100 个的生产,一个简单的手动夹具可以节省大量时间。我想的事情是你有 30 根电线可以手动连接。用插入式连接器替换它,您将获得更快的测试时间,并且螺丝刀手不会磨损。这会使测试人员感到不愉快。(100 x 30 根电线 x 每根电线 2 秒 = 100 分钟)

如果您的测试数字化,那么连接到测试设备中带有 LED 的缓冲芯片可以轻松进行视觉比较。

对于模拟信号(任何电压、电流或波形),我会检查 2 个输入值,除非有 3 个或更多值的原因。

您在详细测试中走多远取决于什么是关键。输出需要为 +/- 0.001V,然后用仪表进行测试。如果它是 +/- 0.1V 并且您的音量很大,您可能会使用比较器。

我经常进行广泛而粗略的测试,并在测试很关键且未发现故障时细化测试。当然,如果电路在某些庄园中至关重要,您需要花更多时间确保它按要求运行。

还要记住一些连接器很快就会磨损。寻找用于测试设备的 10,000 循环连接器,而不是产品上使用的 500 或 1000 循环连接器(如果它们兼容的话)。如果您只能使用低周期连接器,那么就会增加测试成本。