Autoelektroniikan piirilevykokoonpano: jäljitettävyys ja prosessinohjaus

Highleap Electronics valmistaa piirilevyjä ja tarjoaa autoelektroniikan piirilevykokoonpanoja OEM- ja Tier-toimittajien ohjelmille, jotka vaativat valvottuja materiaaleja, toistettavia SMT/THT-prosesseja, määriteltyjä tarkastuksia ja jäljitettäviä tuotantomääriä. Piirilevyjen valmistus- ja avaimet käteen -piirilevyvalikoimamme kattaa sähköajoneuvoissa, akkujärjestelmissä, korielektroniikassa, autovalaisimissa, ajoneuvojen viestinnässä ja kuljettajaa avustavissa moduuleissa käytettävät piirilevyt. Tuotantoehdotusta arvioidaan asiakkaan hyväksymän piirustuksen, osaluettelon, autoteollisuuden erityisten laatuvaatimusten ja tehdas-/työmaakelpoisuusodotusten perusteella.

Jos siirrät ohjausyksikköä, akun hallintakorttia tai ajoneuvoyhdyskäytävää kiinalaiselle piirilevyjen/piirilevyjen valmistajalle, tärkeä kysymys ei ole vain se, pystyykö tehdas kokoamaan QFN:n tai BGA:n. Kyse on siitä, miten toimittaja hallitsee tarkasti hyväksyttyä komponenttia, ohjelmointivaihtoehtoa, prosessimuutosta, toiminnallista testausta ja laitteiston päivitystä suunnittelunäytteistä jatkuvan palvelutuotannon kautta. Käsittelemme näitä tarjous- ja julkaisuvaatimuksina sen sijaan, että olettaisimme, että jokaisella autoteollisuuden piirilevyllä on samat riskit.

Autoelektroniikan piirilevyt, joita voimme arvioida OEM-tuotantoa varten

Autoelektroniikan piirilevykokoonpano kattaa useita tuoteperheitä, joilla on erilliset sähkö-, mekaaniset ja jäljitettävyysvaatimukset. Highleapin osaaminen tukee seuraavien piirilevy- ja piirilevyasennusluokkien käsittelyä; valmistuksen hyväksyntä ja kaikki ajoneuvokohtaiset hyväksynnät on vahvistettava projektikohtaisesti.

• Sähköauton akun hallintajärjestelmän piirilevykokoonpano: Rakennusautomaatiojärjestelmän pää- ja kennovalvonta-/orjapiirilevyt, akun tunnistuskortit, kontaktori-ohjausliitännät, akkupakettien tiedonsiirto- ja eristyksenvalvonnan tukikortit.
• Sähköauton voimansiirto ja latauselektroniikka: ajoneuvon laturin (OBC) ohjauspiirilevyt, ajosuuntaajan vaihtosuuntaajan ohjain- ja porttiohjainkortit, autojen DC/DC-muuntimen ohjaus, virranjakelun ja latausliitäntöjen/liitäntäohjaimet.
• Auton korin ja mukavuuden ohjausyksiköt: korin ohjausmoduulin (BCM) piirilevyt, ovien ja istuinten ohjaimet, ilmastoinnin ja lämmönhallinnan ECU-piirilevyt, ikkunoiden/takaluukun ohjaimet, ohjauspylvään ohjaus ja moottorin/toimilaitteen ajurielektroniikka.
• ADAS ja ajoneuvon liitettävyys: tutka- ja kameraprosessointipiirilevyjä, anturiliitäntöjä, telematiikan ohjausyksiköitä (TCU), autojen Ethernet-yhdyskäytäviä, CAN/LIN-tiedonsiirtomoduuleja ja keskusyhdyskäytävän ohjauskortteja.
• Valaistus ja sisäelektroniikka: autojen LED-ajovalojen ja matriisi-LED-ohjainten piirilevyt, takavalojen ohjaimet, tunnelmavalaistuksen moduulit, digitaalinen kojelauta ja tietoviihde-elektroniikka.
• Sähköistetyt apulaitteet: sähkökompressorin ohjauspiirilevyt, pumput, puhaltimet, jäähdytysjärjestelmän ohjauskortit ja 48 V:n osajärjestelmän elektroniikka.

Lämpöintensiivisen valaistuksen osalta Highleap kuvaa jo autojen LED-piirilevyjen valmistuksen ja kokoonpanon . Sähköautojen tehonsäädössä suurvirtaisten, raskaasti käytettävien kuparilevyjen valmistus voi olla merkityksellistä, jos suunnittelu sitä vaatii. Kumpaakaan ei tule korvata hyväksytyllä tuotteella ilman asiakkaan lämpö-, sähkö- ja mekaanista arviointia.

Ennen toimittajan nimeämistä: Laatuvaatimusten, osaluettelon ja sopimusvaatimusten määrittely

Autoteollisuuden piirilevytoimittaja on pätevä määritellylle asiakasohjelmalle, tehtaalle, prosessille ja tuotteelle – ei pelkästään autoteollisuuden logon näyttämisen perusteella. Autoteollisuuden ostajien tulee varmistaa voimassa olevat laatusertifikaatit suoraan Highleapilta ennen toimittajan nimeämistä. Sertifikaatteja ovat mm. sertifioitu oikeushenkilö, tuotantolaitos, katetut toiminnot, sertifikaatin numero ja voimassaolo. Sovellettavan laatujärjestelmän laajuuden on vastattava ohjelmalle ehdotettua todellista tehdasta ja valmistusprosessia.

Projektin laatusopimuksessa tulee määritellä työn laatukriteerit, valvontasuunnitelman vastuut, prosessien hyväksynnät, komponenttien jäljitettävyys, poikkeavien materiaalien käsittely, poikkeamien valtuuttaminen ja se, vaaditaanko PPAP/APQP-toimituksia. Virallinen PPAP-lähetys, tuotteen validointi tai asiakaskohtainen auditointi on aikataulutettava ja tarjottava pyydettäessä; sitä ei tule kuvata automaattisesti rutiininomaiseen piirilevykokoonpanoon kuuluvaksi.

Osaluettelopäätöstä ei voida erottaa tuotannon hyväksynnästä

Autoteollisuuden elektroniikkakomponenttien hankinnassa usein määritellään AEC-Q100/Q101/Q200-hyväksytyt komponentit soveltuvin osin, PPAP-linkitetyt osien tunnisteet, hyväksytyt toimittajan sijainnit, tarkat lämpötilaluokat ja rajoitetut vaihtoehdot. AEC-komponenttien hyväksyntä ei ole sama asia kuin valmiin elektronisen ohjausyksikön hyväksyntä. Highleapin autoteollisuuden elektroniikkakomponenttien hankintakäytännöissä tarjouspyynnössä tulee merkitä kriittiset vaihtokelvottomat osat ja määritellä toimittajan eränumeroa, päivämääräkoodia ja muutosilmoituksia koskevat dokumentointivaatimukset.

Harkitse rakennusautomaatiojärjestelmän kenno- ja monitoripiiriä. Sen korvaaminen jalanjälkiyhteensopivalla laitteella voi vaikuttaa turvallisuusdiagnostiikan toimintaan, tulosuodatukseen, tietoliikennepinoon tai kalibrointiin – vaikka hankintajärjestelmä kutsuisi molempia laitteita samanarvoisiksi. Kaikki kriittisten pii-, eristeosien, liittimien tai flash-laitteiden muutokset edellyttävät alkuperäisen laitevalmistajan (OEM) nimeämää lupaa ja testi-/kelpoisuusvaikutusten tarkastelua.

Autoteollisuuden piirilevyjen valmistus ja kokoonpano: Sovita piirilevy sen ajoneuvon sijaintiin

Piirilevyjen rakenne valitaan todellisen tärinän, lämpötilan, kosteuden, pakkauksen ja sähköisten olosuhteiden perusteella – ei sanan "autoteollisuus" perusteella. Highleapin monikerroksisten autoteollisuuden piirilevyjen valmistusta voidaan käsitellä yhdessä jäykkien, joustavien tai hybridirakenteiden kanssa tiheässä ajoneuvoelektroniikassa. Hyväksytty suunnittelupiirustus määrittää materiaalilaadun, kuparin painon, kerrosrakenteen, mekaaniset toleranssit, juotettavuuden ja pinnan viimeistelyn.

Miniatyrisoitujen ohjausyksiköiden (ECU) osalta hienojakoisten laitteiden valmistuksessa voidaan tarvita HDI-piirilevyjen valmistusta . Tiivis geometria tekee läpivientireikäsuunnittelusta, kontrolloidusta impedanssista ja röntgensäteiden pääsystä osan keskustelua ennen SMT-työkaluihin sitoutumista. Hybridien läpivientireikäliittimien ja hienojakoisten integroitujen piirien osalta Highleapin SMT/THT-kokoonpanopalvelut voidaan järjestää yhtenäisen rakennuspaketin alle.

Juotosprofiili, kosteusherkät laitteet, ESD-käsittely, pinnoitteen/kapseloinnin raja-arvot, lämpörajapintamateriaalit ja kokoonpanon puhtaus edellyttävät osalle sopivia teknisiä hallintatoimenpiteitä. Kojelaudan piirilevylle sopiva tuotantoprosessi ei automaattisesti ole kelvollinen konepellin alle asennettavalle ohjaimelle, joka altistuu paljon ankarammille olosuhteille.

Autoteollisuuden ECU SMT- ja BGA-kokoonpanoprosessin ohjaus

Autoteollisuuden ohjausyksiköiden piirilevyjen kokoonpano edellyttää, että tuotantoprosessi noudattaa hyväksyttyä tuotetta ja asiakkaan laatusuunnitelmaa. Hienojakoiset prosessorit, muistilaitteet, QFN-kotelot, BGA:t, tehokomponentit ja ajoneuvoliittimet voivat sijaita samalla piirilevyllä, mutta niillä ei ole identtisiä tarkastus- tai käsittelyvaatimuksia. Kokoonpanodokumentaatiossa tulee yksilöidä kotelovaihtoehdot, kosteusherkkyys, ESD-suojaus, juotosrajoitukset, puhdistusvaatimukset ja mahdolliset pinnoitus- tai kapselointipoikkeukset.

Ennen ensimmäistä kokoonpanoa DFM/DFA-tarkastuksessa tulisi verrata osaluetteloa piirilevyn maadoituskuvioihin, varmistaa komponenttien suunta ja napaisuus, tarkistaa liitin ja kiinnitysgeometria sekä määrittää testausyhteydet ohjelmointia ja toiminnan tarkistusta varten. BGA- ja muiden piilojuotosliitosten osalta tarkastussuunnitelmassa tulisi määritellä, milloin röntgenkuvaus vaaditaan ja mitä hyväksymiskriteerejä sovelletaan. AOI on edelleen hyödyllinen näkyvän sijoittelun ja juotosten osalta, mutta sillä ei voida tarkastaa kaikkia piiloliitäntöjä tai määrittää ohjausyksikön sähköistä suorituskykyä.

Tarjouspyynnössä määriteltävät autoteollisuuden kokoonpanon ohjausobjektit

• Komponenttien ohjaus: tarkat valmistajan osanumerot, hyväksytyt lähteet, päivämääräkoodit tai erävaatimukset, säilytysolosuhteet ja vaihtokelvottomat osat.
• Prosessinhallinta: hyväksytyt juotosprofiilit, kosteusherkkien laitteiden käsittely, ESD-vaatimukset, uudelleentyöstölupa ja puhtauskriteerit.
• tarkastus: AOI-kattavuus, piilotettujen liitosten röntgenkriteerit, liittimien työnjälki ja mahdolliset asiakaskohtaiset tarkastuspöytäkirjat.
• Ohjelmointi: hyväksytty laiteohjelmisto, kalibrointitiedot, sarjanumerosäännöt, suojattu käyttöönotto ja tietueiden kirjoitus-/vahvistus.
• jäljitettävyys: vaadittu yhteys piirilevyn tarkistuksen, osaluettelon, komponenttierien, prosessitietojen, testitulosten ja lähetystunnisteen välillä.

Autoteollisuuden LED-moduuleissa lämpörajapinnan geometria ja määritellyt LEDien sähköiset tai optiset tarkastukset voivat olla tärkeitä. BMS-levyjen osalta on määriteltävä jännitemittauksen tarkkuus, eristysrajat ja liittimien kokoonpano. ADAS- tai ajoneuvojen yhdyskäytävälevyjen osalta nopea piirilevyjen pinoaminen, kontrolloitu impedanssi, BGA-tarkastus ja rajapintojen testaus voivat olla keskeisiä valmistuskatselmuksessa. Nämä ovat erilaisia ​​piirilevysovelluksia, eikä niitä pitäisi kattaa yhdellä yleisellä hyväksyntälistalla.

Laatujärjestelmän ja tuotteiden pätevöinnin vastuiden selkeyttäminen

Ennen toimittajan nimeämistä asiakkaan tulee varmistaa voimassa olevat laatusertifikaatit, oikeushenkilöllisyys, toimipaikan osoite, sertifikaatin laajuus ja voimassaolo suoraan toimittajalta. IATF 16949 -sertifiointi, jos se soveltuu nimettyyn toimipaikkaan ja toimintaan, ei sinänsä hyväksy tiettyä piirilevyasennusta tai korvaa alkuperäisen laitevalmistajan (OEM) ohjelman hyväksyntää. Samoin AEC-hyväksytyt komponentit eivät tarkoita, että valmis ohjausyksikkö on AEC-hyväksytty. PPAP, APQP, PFMEA, ohjaussuunnitelmat, MSA, ympäristövalidointi ja toiminnallisen turvallisuuden todisteet tulee luetella erityisinä toimituksina, joilla on sovitut omistajat, muodot ja ajoitus.

Jäljitettävyys, laiteohjelmisto ja tekniset muutokset ajoneuvoversioissa

Autoelektroniikan kallein toistuvien tilausten virhe on usein väärän hyväksytyn kokoonpanon toimittaminen, ei ilmeinen juotosvirhe. Käyttökelpoisen valmistushistorian tulisi yhdistää asiakkaan osa/versio osaluetteloon, ostoeriin, ohjelmakuvaan, kriittisiin tarkastustuloksiin ja toimituserään asiakkaan vaatimalla tarkastustarkkuudella.

Rakenna identiteettisi ennen ensimmäistä artikkelia

Määritä tulostettu tai lasermerkitty kokoonpanon tunnus, piirilevyn versio, piirilevyn versio, sarjanumerojärjestelmä, valmistuserän tunniste ja tietojen säilytyskäytäntö. Tarvittaessa yhdistä ohjelmisto-/kalibrointijulkaisu laitteistokokoonpanoon ja kirjaa varmennustulos. Highleap tarjoaa tuotanto-IC- ja laiteohjelmistoohjelmointia , mutta turvallinen avainten käsittely, OTP-sulakkeet ja toiminnallinen turvallisuuskonfiguraatio edellyttävät asiakkaan hyväksymiä menettelyjä.

Muutosten hallinta prototyypin ja tilavuuden välillä

Käytännön teknistä muutosta koskevassa ilmoituksessa (ECN/ECO) tulee mainita: pyydetty muutos; syy; osanumerot ja erät, joihin muutos vaikuttaa; osaluettelon/laiteohjelmiston/testin/kiinnityslaitteen vaikutus; tarvittava validointi; hyväksyntäviranomainen; ja ensimmäinen sarja- tai tuotantotilaus, jossa muutosta käytetään. Osaluettelossa oleva hyväksytty vaihtoehtoinen versio ei oikeuta muuttamaan sitä hiljaisesti, kun tuotteen validointitila on kiinteä.

Käyttöikävaatimusten osalta keskustele MCU:iden, lähetin-vastaanottimien, MOSFET-transistorien ja ajoneuvoliittimien pitkäaikaisesta saatavuudesta ennen kuin alkuperäinen laitevalmistaja tekee suuria varastositoumuksia. Asiakkaan toimittamat osat, puskurivarastot, valtuutettujen toimittajien rajoitukset ja ylimääräisten/vanhentuneiden materiaalien vastuu tulee mainita hankintasopimuksessa.

Prototyyppi, PPAP-valmis näyttö ja tuotannon laatua mittaavat portit

Käynnistettävä näyte on tekninen virstanpylväs, ei auton tuotantojulkaisu. Siirron uusintavalmistukseen tulisi perustua yhteisesti hyväksyttyyn prosessi-/laatusuunnitelmaan, asiaankuuluviin näytetarkastuksiin, kiinnityslaitteiden ominaisuuksiin ja vaadittuihin asiakkaan hyväksyntätietoihin.

Portti A – tekninen rakentaminen: DFM:n viimeistely, kriittisten ominaisuuksien tunnistaminen, pinoamisen ja pinnan viimeistelyn varmistaminen, juotosten tarkastus, ongelmien kirjaaminen ja seuraavan tarkistuksen sopiminen.

Portti B – pilottivaiheen varmennus: vahvistaa hyväksytyt osat ja jäljitettävyyden, ensimmäisen kappaleen työn laadun, ohjelmoinnin ja kiinnitysohjelmistot, testirajat, uudelleentyöstö-/poikkeamaprosessin ja kaikki vaaditut ympäristönäytteet. Highleapin sähköiset ja toiminnalliset piirilevytestit määritellään julkaistun tuotteen mukaan; asiakas saattaa tarvita lisäkuormitus-, vikasieto-, eristys- tai tietoliikennekiinnityslaitteita.

Portti C – tuotannon valtuutus: jäädytä osa-/tarkistusyhdistelmä, hyväksytty osaluettelo ja vaihtoehdot, valmistusohjeet, hyväksyntätietueet ja kokoonpanon tunnistetiedot. Jos alkuperäinen laitevalmistaja vaatii APQP-, PPAP-, PFMEA-, MSA- tai ohjaussuunnitelmatoimituksia, sovi vaadituista tasoista, muodoista ja vastuista ennen nimitystä.

ISO 26262 -standardin mukaiset autoteollisuuden toiminnallisen turvallisuuden ohjelmat tarvitsevat oman järjestelmätason elinkaari- ja näyttösuunnitelmansa. AEC-hyväksytyt elektroniset komponentit, IATF:n mukaiset laadunhallintajärjestelmät ja hyvä piirilevyjen valmistus eivät itsenäisesti sertifioi ohjausyksikköä toiminnallisen turvallisuuden tavoitteen mukaisesti. Samoin EMC-, tärinä-, lämpösykli- ja käyttöiän luotettavuustestit on pyydettävä määriteltyinä pätevöintitöinä eikä rutiininomaisen AOI:n tai tehtaan toiminnallisen testauksen perusteella.

Yhden luukun autoteollisuuden piirilevyjen valmistus, komponenttien hankinta ja laatikkokokonaisuus

OEM-toimitustiimit saavat usein erilliset tarjoukset paljaiden piirilevyjen valmistajalta, SMT-kokoonpanon tekijältä ja johtosarja-/kotelointegraattorilta. Tämä lähestymistapa voi toimia, mutta se lisää sellaisten luovutusten määrää, joissa on säilytettävä samat tarkistus- ja hyväksymisohjeet. Highleap voi arvioida yhdistetyn piirilevyjen valmistus-, osto- ja kokoonpanoprojektin, johon sisältyy valinnainen sähkömekaaninen ja laatikkointegraatio, kun piirustuksissa määritellään kotelointi-, kaapelointi-, tiivistys- ja lopputestausvastuut.

Kaupallinen laajuus voi olla täysin avaimet käteen -periaatteella, osittain avaimet käteen -periaatteella autoteollisuuden integroitujen piirien toimituksilla tai pelkästään kokoonpanolla. Piirilevyjen valmistus- ja piirilevytoimintojemme tulee sisältää erilliset toimitukset komponenteille, uudelleenjärjestäytyneille osille/kiinnikkeille, ohjelmoinnille, jäljitettävyydelle, tarkastukselle, ympäristöviimeistelylle ja pakkaukselle. Tämä helpottaa tuotannon siirtoa ja tulevia suunnittelumuutoksia verrattuna yksittäiseen selittämättömään "koottuun piirilevyyn" liittyvään toimitukseen.

Jos projektissa on useita toisiinsa liittyviä ajoneuvokortteja – kuten sähköautojen BMS-päälaite, kennojen valvonta-apulaitteita, latausohjauskortti ja ajoneuvoyhdyskäytävä – lähetä ne ohjattuna ohjelmana. Osaluettelon poikkeukset, ohjelmistokonfiguraatiot, testikriteerit ja ennuste voivat vaihdella kokoonpanokohtaisesti, mutta tuotantoversiossa on yksilöitävä, mitkä sarjat kuuluvat yhteen.

Autoelektroniikan piirilevykokoonpanon tarjouspyyntö: Mitä Highleap tarvitsee ohjelmasi arvioimiseksi

Merkityksellinen autoteollisuuden piirilevytarjous alkaa aiotun toimittajan kelpuutuksen ja valmistustulosten määrittelystä. Lähetä valmistuspaketti sekä asiakaskohtaiset laatuvaatimukset sen sijaan, että olettaisit kaikkien ajoneuvojen vaativan saman PPAP:n tai testitulokset.

• Gerber/ODB++ ja valmistuspiirustukset, joissa on esitetty pinoaminen, materiaali, kupari, kontrolloitu impedanssi ja mekaaniset vaatimukset.
• Versio-ohjattu osaluettelo hyväksytyillä MPN-numeroilla, komponenttien kelpoisuusrajoituksilla, asiakkaan toimittamilla nimikkeillä ja sallituilla vaihtoehdoilla.
• Poiminta-ja-sijoitustiedostot, kokoonpanopiirustukset, johtosarjan/liittimen tekniset tiedot, lämpöliitäntä- ja pinnoitusohjeet.
• Laiteohjelmisto-, serialisointi-, kalibrointi- ja suojatun provisioinnin vaatimukset, mukaan lukien yksilöllisten laitetietojen omistajuus.
• Työn laatustandardi/tarkistus, jäljitettävyyden tarkkuus, toiminnallinen testaus, kiinnikkeiden hyväksyntä, PPAP/APQP-laajuus ja ympäristövalidointivastuut.
• Prototyyppien/pilottituotantomäärät, vuosittaiset ennusteet, julkaisuaikataulu, toimituskohde ja odotettu tuotteen käyttöikä.

Toimittajien kelpuutusta koskevat kysymykset, joita autoteollisuuden ostajien tulisi kysyä tarjouspyyntövaiheessa

Sisältääkö tarjous PPAP-asiakirjoja? Vain jos asiakas määrittelee ne. PPAP-todisteisiin voivat sisältyä suunnittelu- ja prosessitietueet, tarkastustulokset, materiaaliraportit, näyteosat, mittausjärjestelmätutkimukset ja muut ohjelman määrittelemät toimitukset. Kysy sovittua toimitustasoa ja sitä, veloitetaanko erikoiskiinnikkeistä tai ympäristötestauksesta erikseen.

Voiko piirilevytoimittaja tukea sekä sähköautojen tehoelektroniikkaa että ADAS-kortteja? Eri rakenteista voidaan keskustella yhden ohjelman puitteissa, mutta valmistusreitti on arvioitava erikseen. Paksusta kuparista valmistettu sähköautojen ohjain, hienoviivainen tutkakortti ja lämpöhallittu auton LED-kokoonpano eivät tule samanarvoisiksi vain siksi, että ne ostetaan samalle ajoneuvoalustalle.

Kuka hyväksyy autoteollisuuden osaluettelovaihtoehdon? Nimetty OEM-valmistaja tai Tier-suunnitteluviranomainen hyväksytyn muutosprosessin puitteissa. Jopa AEC-hyväksytty vaihtoehto voi vaikuttaa kalibrointiin, turvallisuusanalyysiin, sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen, kotelon sopivuuteen tai ohjausohjelmistoon. Piirilevytoimittajan tulee ilmoittaa pulasta ja pyytää valtuutettua päätöstä ennen korvaavan osan käyttöä.

Laatulausunto: ajoneuvojen laatujärjestelmäsertifikaatit on tarvittaessa tarkastettava nimetylle oikeushenkilölle, tuotantopaikalle, laajuudelle ja voimassaololle ennen hyväksymistä. Tuotteen vaatimustenmukaisuus, turvallisuusperustelu, PPAP-hyväksyntä, asiakaskohtaiset raportit ja ajoneuvotason validointi laaditaan erikseen kullekin ohjelmalle.