În concluzie, pentru un proces 6s, ne aşteptăm la un DPMO de maxim 3.4, un Yield de peste 99,9997% şi un Cpk > 2.
Având apoi aceste date la dispoziţie, este necesară apoi aplicarea unei bucle de control de tip DMAIC (Defineşte, Măsoară, Analizează, Îmbunătăţeşte, Controlează), prin care se obţine în final îmbunătăţirea proceselor prin eliminarea sau menţinerea la un nivel acceptabil a factorilor perturbatori.
Bucla de control se reflectă practic într-un Plan de Acţiuni, care aşa cum îi spune şi numele, conţine: definirea problemelor apărute, dimensiunea lor (impactul), măsurile ce se iau, responsabili, termene etc.

4. DEFINIREA CERINŢELOR PENTRU SELECTAREA UNUI ECHIPAMENT DE TEST

Întâlnim două etape majore în definirea cerinţelor pentru echipamentele de test şi inspecţie pe care le vom utiliza, pentru testarea unui PCBA: definirea strategiei de test şi alegerea echipamentelor.

4.1. Strategia de Test
Strategia de Test este reprezentată de totalitatea operaţiunilor de testare şi inspecţie prin care trece un produs electronic, din faza de asamblare până la clientul final. Acest articol nu îşi propune să definească o strategie de test perfectă pentru că nu există una. Vom parcurge însă principalele elemente de care trebuie ţinut cont în definirea unei strategii de test.
Am arătat în prima parte a acestui articol care sunt principalele etape de test şi inspecţie şi în cele ce urmează vom face referire la ele. Bineînţeles că există situaţii particulare care ies din acest tipar.
a. Un prim element care trebuie avut în vedere se referă la tehnologiile folosite în construirea unui PCBA.
Aici putem discuta de dimensiunile fizice ale componentelor, lipiturilor ş.a.m.d., care tind să se reducă. Un prim efect este diminuarea posibilităţilor de a plasa puncte de test pe placa electronică, cu îngrădirea posibilităţilor de a accesa nodurile electrice în timpul testării. Un alt efect este o inspecţie optică mai dificilă cu echipamente AOI mai vechi sau cu instrumente optice (microscop sau lupă). Reparaţiile se vor realiza de asemenea mai greu în cazul în care avem plăci defecte. Utilizarea circuitelor integrate în capsulă BGA impun de multe ori existenţa unui echipament AXI.
Frecvenţele tot mari pe care le întâlnim pe o placă electronică ne pot de asemenea împiedica să plasăm puncte de test pe placă sau pot necesita condiţii speciale de testare. De asemenea, nivelele logice, au o tendinţă de reducere a diferenţelor între 0 şi 1 logic, necesitând echipamente de testare de generaţie mai nouă, capabile să “vadă” această diferenţă cu acurateţe şi să poată comunica cu produsul de testat (UUT - Unit Under Test) fără a-i produce defecte.
Un sistem de tip Teradyne Test Station dotat cu carduri de tipul Ultra Pin 2 este capabil să interpreteze şi să genereze nivele logice cu o rezoluţie de 15mV, eliminând practic riscul distrugerii componentelor în timpul testării din cauza aşa numitelor “spike”-uri.
Existenţa în cadrul UUT a unuia sau mai multor lanţuri Boundary Scan pot de asemenea influenţa luarea deciziei la stabilirea unei anumite strategii de test.

b. Un alt criteriu se referă la destinaţia produsului finit. Cu cât acest produs se încadrează într-o categorie superioară în ceea ce priveşte aşteptările faţă de o funcţionare conform specificaţiilor de proiectare, pentru mai mult timp, în condiţii mai vitrege etc.; cu atât testarea care se impune trebuie să fie mai riguroasă, mai complexă şi în final mai costisitoare.
c. Performanţa echipamentelor utilizate în procesul de producţie şi nivelul de pregătire al personalului poate de asemenea să influenţeze luarea deciziilor la stabilirea unei strategii de test. Cu cât ne aşteptăm să producem mai multe defecte, cu atât mai mult trebuie să ne luăm măsuri de siguranţă că vom detecta aceste defecte. Eficienţa de producţie, depinde atât de complexitatea plăcii electronice (a UUT-ului) cât şi a nivelului de calitate cu care aceste plăci sunt produse.
Un element de luat în seamă este şi gradul de automatizare la care ne aşteptăm să funcţioneze echipamentele de testare, respectiv modul cum integram echipamentele de test şi inspecţie cu celelalte echipamente de producţie.
d. Volumele de producţie care se preconizează, respectiv intervalul de timp pentru care vor fi în fabricaţie respectivele produse, ne vor determina să alegem echipamente de teste dedicate, cu o eficienţă crescută sau vom alege flexibilitatea, poate la un cost mai ridicat sau o viteză mai mică.
e. Nu trebuie neglijată testarea prin eşantionare (sampling), cel puţin pentru anumite etape de test sau inspecţie, acolo unde ne aşteptăm ca numărul de defecte detectate să fie mai mic.
f. Utilizarea rezultatelor unor analize de testabilitate este recomandată înainte de luarea deciziilor privind strategia de test.
Definirea Strategiei de Test se finalizează prin definirea unor Specificaţii de Test. Prin aceste specificaţii se vor defini exact paşii de test, cu valorile care trebuiesc măsurate, condiţiile de măsurare şi testare, comenzile care trebuie transmise UUT, respectiv răspunsurile aşteptate etc.
Pentru creşterea eficienţei trebuie ţinut cont de faptul că detectarea timpurie a defectelor atrage după sine costuri de reparaţie mai mici. În acelaşi timp, este important să avem o balansare a timpului de test pe fiecare etapă de testare şi inspecţie, (deoarece în general timpul de inspecţie al unui echipament AXI este în general mai mare de exemplu, decât timpul de testare a unui ICT). Nu în ultimul rând, să evităm pe cât posibil redundanţa, adică efectuarea testării aceloraşi elemente pe parcursul mai multor etape de test. De cele mai multe ori, astfel de optimizări sunt dificil de efectuat manual, de aceea o soluţie poate fi utilizarea pachetul software TestWay de la Aster.
În primul caz, observăm un număr mai mare de testări care se efectuează la AXI, ICT şi FCT, dar anumite elemente sunt testate în mod repetat. În cazul al doilea fiecare element este testat o singură dată, acoperirea de test fiind în final aceeaşi. Se observă că sunt elemente care nu pot fi testate. Aşa cum am mai spus, o strategie de test nu poate fi perfectă şi anumite defecte pot ajunge la clientul final, fiind imposibil sau foarte greu de detectat. Un astfel de exemplu poate fi o siguranţă fuzibilă, de o valoare greşită, montată pe UUT.

Continuare în numărul următor.

Contact
Ing. Caius Tănasie, Technical Manager
caius.tanasie@alfatest.ro

ALFA TEST SRL
Str. Cermena nr. 22, 300110 Timişoara
Tel: +40 356 401 687
www.alfatest.ro