Assemblaggio di PCB con test EVT, DVT e PVT: dalla validazione alla produzione.

Highleap Electronics supporta l'assemblaggio di PCB EVT, DVT e PVT per i programmi di introduzione di nuovi prodotti (NPI), portando una nuova scheda dal progetto rilasciato alla produzione ripetibile. Realizziamo e assembliamo le versioni di ingegneria, i lotti pilota e i primi ordini di produzione, e forniamo al vostro team di ingegneri i risultati di ogni assemblaggio, in modo che i problemi vengano risolti nei dati di progettazione e non solo aggirati in linea.

L'NPI non è una singola fase di sviluppo. Si tratta di una sequenza di fasi, ognuna con uno scopo diverso e un rischio differente: un pacchetto di dati incompleto nella prima fase, un componente alternativo non validato nella fase pilota, una procedura di test non scalabile per il primo ordine di produzione. I team che trattano ogni fase allo stesso modo tendono a scoprire i problemi di produzione nel momento più costoso, ovvero dopo il lancio del prodotto. Questa pagina spiega come Highleap struttura l'assemblaggio NPI, cosa dovrebbe produrre ogni fase e cosa aspettarsi da un produttore al momento del passaggio alla produzione di massa.

Fasi di assemblaggio PCB EVT, DVT e PVT

I processi di assemblaggio di PCB EVT, DVT e PVT guidano una nuova scheda attraverso le fasi di ingegneria, progettazione e validazione della produzione. I nomi variano a seconda delle aziende, ma lo scopo di ciascuna fase determina ciò che il partner di assemblaggio deve fornire.

Ogni fase dovrebbe concludersi con una decisione: quali risultati devono essere corretti nella progettazione, quali possono essere accettati e se si può procedere alla fase successiva. Un progetto che produce schede ma non rileva alcun problema ha svolto solo una parte del suo lavoro.

È possibile realizzare schede EVT in modo diverso rispetto alla produzione di serie?

Le schede EVT possono utilizzare componenti parzialmente assemblati, componenti posizionati manualmente o alternative temporanee, purché il team sappia quali risultati ne risentono. Dalla fase DVT in poi, la costruzione deve corrispondere al processo di produzione previsto. I risultati di affidabilità e conformità ottenuti da schede costruite con un processo diverso, componenti diversi o un profilo di saldatura diverso non sono trasferibili in modo affidabile al prodotto di produzione.

Revisione della prontezza NPI prima della prima build

Prima di ordinare i componenti per la prima produzione, Highleap esamina il pacchetto di progettazione come un'autorizzazione alla produzione, non solo come un dato di partenza per il preventivo. L'esame comprende:

• Coerenza dei dati: File Gerber/ODB++, distinta base, file del centroide e disegno di assieme nella stessa revisione; ogni designatore presente in tutti.
• Requisiti baseRequisiti di stratificazione, materiale, impedenza, finitura e tolleranza specificati in modo sufficientemente chiaro da consentire la fabbricazione senza dover fare supposizioni.
• Completezza della distinta base: codici articolo del produttore su ogni riga, stato del ciclo di vita, parti a fornitore unico e parti con tempi di consegna lunghi identificate.
• Vincoli di assemblaggio: marcatura di polarità, componenti con esigenze speciali di saldatura o manipolazione, parti a pressione, aree non lavabili o non rivestibili.
• Intento di test: cosa verrà testato, dove è possibile accedere ai test e chi fornisce la procedura.

I risultati vengono riportati per consentirvi di prendere una decisione. Il report DFM (Design for Manufacturing) di esempio per PCBA mostra il formato.

Feedback DFM, DFA e DFT durante la fase NPI

La fase NPI (New Product Introduction) è l'unico momento del ciclo di vita di un prodotto in cui le modifiche alla producibilità sono economiche. Dopo il lancio, ogni modifica al layout comporta una nuova qualificazione, nuovi stencil e svalutazioni di magazzino. L'obiettivo è raccogliere feedback sulla produzione già nelle prime fasi, quando il layout è ancora modificabile.

Progettazione per la produzione (scheda nuda)

Anello anulare, spaziatura tra punta e rame, schegge di maschera di saldatura, bilanciamento del rame e pannellizzazione influiscono sulla resa e sui costi di fabbricazione. La nostra analisi DFM (Design for Manufacturing) evidenzia le caratteristiche che consentono la fabbricazione solo con margini di processo ristretti e suggerisce alternative.

Progettazione per l'assemblaggio

La geometria dei pad, la spaziatura dei componenti per le rilavorazioni, il bilanciamento termico dei piccoli componenti passivi, il trattamento dei via-in-pad e l'orientamento dei componenti determinano la resa del primo tentativo di assemblaggio. I risultati della progettazione per l'assemblaggio ottenuti dai test EVT devono essere conclusi prima del rilascio dei layout DVT.

Progettazione per la verifica

La strategia di test viene spesso definita troppo tardi, quando il layout non ha più spazio per i punti di test. L'aggiunta di punti di accesso per i circuiti di alimentazione, le interfacce di programmazione e le reti chiave durante l'EVT (Electronic Test Test) rende possibili test con sonde volanti, test in-circuit e test funzionali su larga scala. Le nostre linee guida DFT (Design for Testability) riguardano le dimensioni, la spaziatura e il posizionamento dei punti di test.

Definizione della distinta base e della catena di fornitura per il lancio.

Molti programmi NPI superano la fase di validazione, ma non riescono a rispettare la data di lancio perché un componente non è disponibile in quantità di produzione. La predisposizione della catena di approvvigionamento merita la stessa attenzione riservata alla validazione del progetto.

• Controllo del ciclo di vita: verificare che nessun componente sia NRND o prossimo alla fine del suo ciclo di vita prima della DVT. La sostituzione di un componente dopo la DVT implica la ripetizione della validazione.
• disponibilità dei volumi di produzioneUn componente con 50 pezzi a magazzino presso il distributore va bene per EVT, ma rappresenta un problema per una produzione di 2,000 unità. Verificare i tempi di consegna del produttore, non solo le scorte attuali.
• Qualifica alternativa: decidere quali linee possono accettare alternative e convalidarle durante il DVT, in modo che le sostituzioni in produzione non richiedano una nuova qualifica.
• Acquisti a lungo termine: rilasciare gli ordini di acquisto per i circuiti integrati a lungo termine con anticipo, a volte prima dei test PVT, se la data di lancio dipende da essi.
• Confezione e imballaggioGli ordini di produzione devono utilizzare bobine o vassoi, non nastro tagliato, e la distinta base (BOM) deve specificare il codice articolo esatto ordinabile, inclusi imballaggio e grado di temperatura.

Quando richiedete un preventivo per un nuovo prodotto (NPI), indicate il volume di produzione previsto, in modo che il nostro team di approvvigionamento possa verificarne la disponibilità a pieno regime, non solo per la prima produzione. Le decisioni relative alla fornitura potranno quindi essere prese contestualmente alle decisioni di progettazione.

Ispezione del primo articolo e costruzione del prototipo

La costruzione pilota è la prova generale per la produzione. Dovrebbe utilizzare stencil, design dei pannelli, profili di rifusione, programmi di ispezione e procedure di collaudo di produzione, in modo che ciò che supera la fase pilota superi anche la fase di produzione.

Cosa comprende un'ispezione del primo articolo?

L'ispezione del primo campione confronta la prima scheda assemblata con la documentazione rilasciata: valore, codice articolo, polarità e orientamento di ogni componente; qualità delle saldature secondo lo standard IPC-A-610 alla classe concordata; radiografia dei componenti BGA e con terminazione inferiore; e qualsiasi requisito meccanico o di marcatura specificato. Il risultato è una documentazione che dimostra che il processo, e non solo la scheda, corrisponde al progetto. La nostra pagina sull'ispezione del primo campione di PCBA descrive le fasi del processo.

Cosa dovrebbe includere un rapporto sulla realizzazione di un esperimento pilota?

Come minimo: la quantità prodotta e approvata, ogni difetto riscontrato con la relativa posizione e causa, le rilavorazioni effettuate, i risultati dei test e le questioni aperte con il responsabile. I difetti che si concentrano su un unico codice identificativo di solito indicano un problema di ingombro, stencil o posizionamento che dovrebbe essere risolto prima della produzione in serie. Una produzione pilota senza un riepilogo dei difetti lascia il rischio di produzione sconosciuto.

Lista di controllo per il passaggio di consegne da NPI alla produzione

Prima di rilasciare il primo ordine di produzione, verificare che ogni elemento riportato di seguito sia stato chiuso. Gli elementi aperti non sempre bloccano il rilascio, ma ognuno di essi deve avere una decisione e un responsabile.

Mantenere la fase NPI e la produzione con lo stesso produttore evita di ripetere la qualificazione del primo articolo e del processo presso un secondo fornitore. Highleap supporta gli ordini, dalle quantità pilota fino all'assemblaggio di PCB in serie , utilizzando il processo approvato durante la fase NPI. Per una panoramica più ampia della pianificazione coinvolta, consultare il nostro articolo su APQP dal prototipo alla produzione.

Domande frequenti sull'assemblaggio di PCB con EVT, DVT e PVT

Qual è la differenza tra l'assemblaggio del prototipo e l'assemblaggio di PCB con procedure EVT/DVT/PVT?

La realizzazione di un prototipo dimostra se un progetto funziona. L'assemblaggio di PCB mediante EVT, DVT e PVT copre la sequenza di validazione fino al rilascio in produzione, mentre il più ampio processo NPI include anche il feedback della produzione, la preparazione della catena di fornitura, l'ispezione del primo articolo e la produzione pilota che rendono il prodotto ripetibile.

Highleap è in grado sia di fabbricare i circuiti stampati che di assemblarli?

Sì. La fabbricazione e l'assemblaggio affidati a un unico fornitore consentono di raggruppare i risultati relativi al circuito stampato e all'assemblaggio in un'unica revisione, eliminando una fase di spedizione da ogni nuova produzione.

È possibile modificare il design tra una build NPI e l'altra?

Sì, è previsto. Inviate ogni nuova revisione come set di dati completo ed elencate le modifiche apportate. Esamineremo le modifiche e aggiorneremo stencil, programmi e attrezzature secondo necessità.

Quali standard di qualità si applicano alle build NPI?

La lavorazione viene ispezionata secondo lo standard IPC-A-610 nella classe da voi specificata. Per i prodotti regolamentati, indicate i requisiti di settore applicabili all'inizio della fase NPI (New Product Introduction) in modo che la documentazione e la tracciabilità siano predisposte fin dalla prima produzione. Le certificazioni di qualità di Highleap sono elencate nella nostra pagina dedicata alle certificazioni.

Puoi sviluppare il test funzionale?

I test funzionali possono essere eseguiti secondo la procedura scritta e i limiti di superamento/fallimento. L'ambito di sviluppo delle attrezzature e dei test viene concordato per ogni singolo progetto. Lo sviluppo di un test funzionale può richiedere da una a due settimane, quindi è consigliabile pianificarlo durante la fase di sviluppo del prodotto finito (DVT) piuttosto che durante la fase di costruzione del prototipo.