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          在電子生產制造中的對測試部分實施外包

          2015-07-02

          在當前經濟環境下,各廠商都必須專注于“核心業務”或自身專長領域才有可能在市場上取得成功?,F有越來越多的PCB組裝外包給專業的合約制造商,這些外包公司需要高質量最終產品,而且通常要求組裝完成的PCB在發貨之前應進行全面的測試。


          一些大型合約制造商有自己的測試部門,能夠進行在線測試與功能測試,擁有掌握測試專業技能的工程師與維護人員,可以滿足客戶的要求,但對小型合約制造商這卻是一大挑戰。對于那些雄心勃勃希望通過爭取各種合同發展壯大的合約制造商來說,他們必須考慮提供測試服務將會涉及的各種問題。


          讓我們先看一看測試過程包括哪些內容。


          1.CAD數據輸入


          在多數情況下,客戶會提供相關PCB的CAD數據,這些數據是否全面決定了后續步驟能否成功。有一些軟件可對這些數據進行處理,自動生成貼片機程序,很多這樣的軟件還可以輸出數據以簡化測試夾具設計,并可直接用于測試系統,文件通常用“線路板描述”的形式。這些文件針對不同測試系統,可提供所有網表信息、元器件名稱和類型,以及測試程序所需的連通情況。


          制造缺陷分析儀(MDA)或在線測試系統的測試夾具通常是一個針床,測試針的位置和相關連接對最后測試質量非常重要,這里應檢查線路板的元件和線路網絡是否都能探測到,同時生成一個初步的“可測性分析”報告。此時應和客戶討論確定探測性與測試覆蓋率是否可以接受,或者產品設計更改能否改善測試質量。


          2.測試程序生成


          CAD數據通常與材料清單(BOM)文件一起,提供所需所有元件的信息,測試系統的自動程序生成(APG)軟件將利用這一信息與“線路板描述”文件生成基本程序結構,以及模擬和數字在線測試數據結構。


          3.測試程序調試


          測試夾具和測試程序制作完成后一起裝在測試系統上,這時將首次看到CAD數據處理的接口質量和測試系統APG效果。


          自動程序生成能否成功還取決于被測線路的復雜程度,不可避免,很多自動生成的測試程序都需要測試工程師進行調整才會更加有效,此時可增加一些測試以覆蓋APG中沒有包括的區域,同時也可包含單獨APG無法覆蓋的特定功能測試區域。調試的難易程度和所得測試覆蓋率效果很大程度受時間與測試系統“用戶友好”性能的影響,這時可以確定出測試程序的“測試覆蓋率”,應該有一個報告供客戶進行評估。


          4.操作測試系統


          測試程序對于測試系統能否方便使用有很大影響,測試程序可能需要技術人員才能操作使用,而用于同樣產品的測試程序也可能對專業要求不那么高,一般聘用專業技術人員和工程師進行錯誤排查而用非專業人員操作測試儀在成本上更加經濟。


          在線測試系統通常是生產過程第一個看到產品成品率和生產工藝質量的地方,將測試系統放在生產流程盡量早的地方很重要,這樣可以早些發現工藝問題,以免生產出更多有缺陷的產品。


          判定缺陷是測試程序的一項功能,對缺陷進行監控以及糾正缺陷所需維修對于評估測試程序效果、測試系統和制造工藝都是非常重要的。


          5.維修工作站


          測試系統應該用于測試PCB,為了最有效利用時間,PCB維修應在一個單獨的維修站進行,維修完成后再送回做重新測試。


          測試系統診斷出的故障可以打印在一張小票一樣的紙片上,也可以很方便地通過電子方式從測試系統傳遞到故障數據庫,修復報告故障的維修步驟可以被后面的重新測試確認為校正步驟。


          6.管理可視性


          保留下來的故障信息和維修數據將構成非常重要的知識庫,也是管理信息的來源之一,通常從這些信息中得出的報告可用于改善生產工藝和產品一次合格率。測試和維修詳細信息還可用于改進測試程序和今后PCB設計,如果能夠提供所有PCB詳細測試歷史將提高客戶對交貨品質的信心。


          測試是否可以外包


          為了成功完成生產任務,合約制造商在提供制造工藝方面反應必須非常迅速。通常給他們進行制造和測試的時間很緊,如果沒有非常專業的工程師或能簡化流程的軟件這是不可能完成的,他們必須知道有什么樣的工具,哪一個可以用來完成任務。


          合約制造商的工作之一是判斷測試程序要求并確定相關成本,這不僅指測試系統硬件需求,還包括非常昂貴且耗時的必要培訓,以使內部工程師熟悉新的工具,還有增加專業測試工程人員帶來的額外費用。


          測試設備可以從專門的租賃公司租賃得到,也可以把測試編程外包給專業提供商,這樣的結果是測試程序將僅僅和提供的要求規范一樣,而合約制造商不大可能具有這方面的專業知識提出詳細全面的規格,合約制造商也可能不知道現在有哪些合適的軟件產品能夠為測試提供協助,同時簡化測試夾具與測試程序準備,以及客戶要求的測試覆蓋情況報告。


          這樣合約制造商面對的選擇就是挑選盡量少的工具,或者請一個具有專業知識的顧問為所有的產品提供指導。還有其它選擇嗎?


          實際上這正是合約制造商提供PCB組裝首先要面臨的局面,對于擅長設計和市場推廣的公司而言可能生產制造不是他們的強項,于是他們將制造外包給專業的制造公司,為什么合約制造商在測試上就不能采用同樣的方法呢?問題在于為了使測試得到最佳效果,測試通常應該在生產流程的內部進行。


          理想生產情況


          合約制造商可以將測試任務交給一個第三方機構,由它來提供初始PCB可測性分析、挑選并提供所需測試硬件以滿足必須的測試覆蓋率、和夾具制造商合作制造并檢驗夾具、調試測試夾具和測試程序、提供詳細的測試覆蓋率報告、安裝帶有夾具和測試程序的完整測試系統,最后,在第一塊PCB走下生產線之前及時完成所有這些工作。


          和測試儀相連的維修工作站可讓用戶使用多種易于進行故障診斷的工具修理缺陷板,維修站和重新測試也可以將信息反饋,使用戶追溯品質管理系統,在生產線上找到問題所在。另外第三方機構還可以為測試系統操作員提供培訓,同時對測試程序和測試系統提供所需維護,所有這些都不需要大量資金投入。


          外包給一家“測試”供應商提供所有所需測試是可能的,但合約制造商必須小心選擇第三方測試提供商應具有必要的設備和能力。


          測試提供商必須提供在線測試設備、維修工作站、與測試儀和維修站相連的品質管理軟件(QMAN),以及最重要的,能帶來明顯的節約。合約制造商還應關注每月固定費用,包括硬件軟件、安裝、操作員培訓以及設備和測試夾具的維護與調校。還有一項比較重要的是在需求上升或下降時能否增加和減少測試儀的數量。


          在工程支持部分也可以得到節約,將CAD數據和BOM提供給服務供應商,用戶可以在數小時內估計出夾具和程序的費用,如果需要的話還可提供可測性分析。


          服務供應商應該能在2-4周內以具有競爭力的價格提供夾具和測試程序現場安裝,而且還應隨每個測試程序提供完整測試覆蓋率報告,報告內包括所有信息,如未測元器件、測試失敗原因,以及部分測試成功和完全測試成功的元器件。此外,外包測試和維修還應當反饋造成板子失效的生產原因,以及質量控制所需的各種報告。


          總之,正確選擇測試服務供應商不僅可節約用戶在新設備方面的大量投資并提供靈活測試能力,還可以幫助用戶省卻聘用高素質專業測試工程師的費用,使得測試成本對用戶和他們的客戶都相當透明。

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