EVT, DVT и PVT для сборки печатных плат и проверки качества продукции.

EVT, DVT и PVT — инженерные, проектные и производственные испытания — это три наиболее распространенных этапа проверки аппаратного обеспечения, используемых в программах разработки прототипов и серийного производства. Каждый этап отвечает на разные вопросы, предоставляет разные подтверждения качества производства и требует работы сборочной линии печатных плат в разных режимах. В этой статье рассматривается, что проверяется на каждом этапе, чем отличаются условия сборки и как компания Highleap Electronics адаптирует процессы закупок, поверхностного монтажа, тестирования и документации к каждому этапу, вместо того чтобы подходить к каждому этапу одинаково.

1. EVT, DVT и PVT как этапы производственного процесса.

Эти три этапа существуют потому, что «от прототипа до производства» — это не один шаг. Каждый этап сужает круг рисков до определенного класса:

• Инженерный проверочный тест (EVT) Подтверждает работоспособность инженерной архитектуры. Плата включается, загружается микропрограмма, ключевые интерфейсы взаимодействуют, и основные проектные предположения верны.
• Тест на проверку конструкции (DVT) подтверждает, что выпущенная конструкция изделия соответствует полному набору требований — электрическим, механическим, тепловым, нормативным требованиям и требованиям к надежности — в условиях, близких к серийному производству.
• Тест на валидацию продукции (PVT) подтверждает, что сама производственная система — линия, закупки, оснастка, тестирование, документация — может обеспечивать воспроизводимое выполнение этой проверенной конструкции.

Компании называют эти этапы по-разному. Некоторые добавляют EP (Engineering Prototype — инженерный прототип), MP (Mass Production — серийное производство) или промежуточные этапы. Количество этапов, количество образцов и проверок на этапах зависят от процесса разработки продукта заказчика, а не от универсального правила. Highleap проверяет каждый этап в соответствии с определением заказчика и не навязывает фиксированный шаблон.

2. EVT-проекты: Доказательство инженерной архитектуры

EVT — это самая ранняя формальная стадия разработки после макетирования и создания первоначальных прототипов. Проектирование всё ещё находится в процессе. В спецификации могут быть временные компоненты. Доработки, синие провода и обрыв дорожек на платах EVT — это нормальное явление; таким образом команда разработчиков решает последние архитектурные вопросы, прежде чем принять окончательное решение о выпуске проекта.

С точки зрения производства, сборка печатных плат методом EVT характеризуется следующими особенностями:

• Высокая скорость внесения изменений в дизайн. Многочисленные версии могут создаваться быстро одна за другой. Система управления файлами должна принимать изменения в версиях, одновременно предотвращая попадание неправильной версии в строку кода.
• Допустима доработка конструкции. Внесение изменений вручную после сборки (перемычки, изменения в размещении резисторов, корректировка обрезки и обвязки) является ожидаемым и должно быть зафиксировано в журнале доработок, а не скрыто.
• Неполная зрелость BOM. Некоторые компоненты могут по-прежнему быть универсальными или предпочтительными, а не являться окончательным MPN. Highleap сообщает об этом, вместо того чтобы молча производить замену.
• Ограниченный объем испытаний. Основное внимание уделяется включению питания, загрузке и основным интерфейсам. Полное функциональное тестирование, как правило, еще не определено. См. прототип печатной платы обработка для окружающего рабочего процесса.
• Небольшие количества. Достаточное количество единиц, чтобы обеспечить команду разработчиков отладочными платами и небольшим запасом на случай повреждения. В EVT статистика объемов продаж не является целью.
• Данный процесс является типовым, но не окончательным. Используется стандартная технология поверхностного монтажа (SMT), однако конструкция трафарета, профиль оплавления и конструкция зажимного приспособления могут быть еще не оптимизированы.

Что допускает EVT: временные альтернативы для деталей с большим выводом, ручная доработка, установка DNP в процессе постобработки после сборки, а также простой визуальный осмотр вместо полного комплекса проверок. Что EVT не должна отдавать на DVT: ошибки в посадочном месте, влияющие на размещение, очевидные нарушения DFM и неустраненные механические помехи — поскольку перенос этих проблем в DVT увеличивает срок службы детали.

Для этапов EVT Highleap требует тот же основной пакет файлов, что и для последующих, но ожидает и допускает изменения в версиях. Обратная связь по качеству файлов, точности посадочных мест и рискам компоновки предоставляется на этапе EVT, чтобы проектная группа могла принять меры до выпуска DVT.

3. Сборка DVT: Проверка выпущенного дизайна продукта

На этапе DVT процесс проектирования перестает быть гибким. Структура печатной платы, спецификация материалов и микропрограммное обеспечение близки к окончательной серийной версии. Механическая сборка, разъемы и интерфейсы соответствуют тому, как они будут поставляться. Образцы, собранные на этапе DVT, обычно являются первыми, которые можно отправить в лаборатории по проверке соответствия стандартам, на испытания на надежность, для полевых испытаний и для проверки регулирующими органами.

Характеристики производства препаратов для лечения тромбоза глубоких вен включают в себя:

• Конфигурация печатной платы, близкая к серийному производству. Для серийного производства планируется использовать того же производителя, ту же структуру слоев, тот же управляемый импеданс и ту же обработку поверхности — см. базовую схему. Производство печатных плат подхода.
• Заморожены ключевые компоненты. Критически важные компоненты (основной процессор, силовой каскад, разъемы, радиочастотный тракт) поставляются от утвержденных поставщиков по соответствующей цене в сети MPN.
• Проверка механических характеристик и параметров взаимодействия. Платы установлены в предназначенные для них корпуса, ответные разъемы совпадают, и проверена прокладка кабелей.
• Выпуск прошивки близок. На устройствах DVT работает полнофункциональное встроенное ПО, поэтому функциональное тестирование и тестирование совместимости имеют большое значение.
• Подготовка с учетом требований соответствия и надежности. Пробы отбираются для проверки электромагнитной совместимости, безопасности, воздействия окружающей среды, механических ударов и термических циклов — эти отборы должны быть запланированы на этапе определения количества проб для тромбоза глубоких вен, а не решаться после него.
• Расширен охват тестирования. Область охвата AOI и рентгеновского излучения соответствует заданному объему. Сценарии функционального тестирования завершены или почти завершены. Определена стратегия ИКТ или использования летающего зонда.

Практический контрольный список для выявления тромбоза глубоких вен включает в себя:

• Пересмотр печатной платы при запланированном объеме пересмотра
• Спецификация материалов (BOM) в замороженном состоянии с указанием утвержденных альтернативных вариантов.
• Проверка механической совместимости проводилась непосредственно в корпусе.
• Прошивка в запланированной сборке DVT.
• Тестовые приспособления — ICT, FCT и для программирования — доступны или находятся в стадии окончательной сборки.
• Количество образцов для проверки надежности, выделенных из результатов исследования тромбоза глубоких вен.
• Количество образцов для проверки соответствия определено и зарезервировано.

DVT — это последний практический этап, позволяющий выявить проблему проектирования до того, как она станет дорогостоящей. Все, что обнаруживается на этапе DVT, требует доработки проекта; та же проблема, обнаруженная на этапе PVT, — это производственная проблема, дополненная доработкой проекта.

4. PVT-сборки: проверка производственной системы

На первый взгляд, PVT выглядит как мелкосерийное производство, но цель другая. PVT — это не «увеличенная версия DVT». Это репетиция системы серийного производства — линии, материалов, оснастки, персонала, документации и испытаний — на основе конструкции, которая уже была проверена в DVT.

Что именно подтверждает PVT:

• Конфигурация производственной линии. Та же самая линия поверхностного монтажа, подающие устройства, печь оплавления и станции контроля качества, которые будут использоваться для серийного производства, также будут использоваться для PVT-тестирования.
• Опубликованы рабочие инструкции. В рамках программы PVT отрабатываются письменные процедуры, которым операторы будут следовать в больших объемах, включая последовательность операций THT, этапы ручной пайки, нанесение защитного покрытия и упаковку.
• Производственные трафареты и приспособления. Окончательная версия трафарета, оснастка для ИКТ, приспособление для функционального тестирования и стенд для программирования установлены на место. Инструменты прототипного класса выведены из эксплуатации.
• Поиск поставщиков для производства. Комплектующие поставляются от поставщиков AVL в рамках плана массовых закупок с соблюдением реального минимального объема заказа и сроков поставки. Использованные ранее заменители исключаются.
• Программы производственных испытаний. Скрипты для ИКТ, FCT и программирования выполняются в финальной версии. Покрытие тестируется, а не предполагается.
• Упаковка соответствует условиям отгрузки. Картонные коробки, этикетки и упаковочные материалы, обеспечивающие безопасность при транспортировке, используются в точности так же, как и при массовой отгрузке.
• Время цикла и такт. Скорость потока измеряется относительно целевого темпа обработки. Узкие места выявляются до начала наращивания потока.
• Обучение и инструкции для операторов. Операторы выполняют PVT в соответствии с инструкциями по объему работы. Пробелы в обучении или документации выявляются именно здесь, а не на этапе ввода в эксплуатацию.
• Отслеживаемость и сериализация. Серийные номера присваиваются и регистрируются в рамках системы отслеживания объемов.
• Выявление дефектов и выход годной продукции. Измеряется выход годной продукции с первого раза (FPY). Генерируется и устраняется Парето дефектов до получения разрешения на увеличение объема производства.

Проверку PVT следует проводить в таком количестве образцов, которое позволит получить значимые данные о выходе годной продукции, но само число не определяет PVT — это проверка производственной системы. Изготовление образца того же размера, прошедшего через прототипную ячейку с использованием программного обеспечения, является крупной проверкой DVT, а не PVT.

5. ЭВТ против ТГВ против ПВТ: результаты и критерии завершения.

Сравнительный анализ помогает прояснить, что должен производить каждый этап и когда ворота действительно закрыты.

Где следует закрыть различные вопросы:

• Проблемы дизайна Процесс должен завершиться на стадиях EVT или DVT. Любые изменения в конструкции, произошедшие на стадии PVT, запускают дорогостоящий цикл доработок.
• Проблемы производственного процесса Может появиться при тромбозе глубоких вен, но должен закрыться к концу тромбоза воротной вены.
• Проблемы с цепочкой поставок — Наличие MPN, минимальный объем заказа, сроки поставки — должны быть выявлены DVT и зафиксированы до PVT, чтобы планирование поэтапного внедрения было реалистичным.
• Проблемы с тестированием Проблемы с оборудованием, частота ложных вызовов, пробелы в покрытии — должны быть решены во время DVT и подтверждены в PVT.

Количество образцов устанавливается для каждого проекта исходя из статистической необходимости, объема разрушающих испытаний и требований соответствия — компания Highleap не публикует фиксированное число, применимое ко всем продуктам.

6. Спланируйте сборку EVT, DVT или PVT с помощью Highleap.

Компания Highleap Electronics использует тот же интегрированный процесс сборки EVT, DVT и PVT, что и для серийного производства, регулируя уровень контроля файлов, строгость закупок и охват тестирования в соответствии с этапом. Поскольку производственные услуги , закупки , сборка, программирование и тестирование объединены в один производственный процесс, обратная связь с одного этапа напрямую передается на следующий без передачи от поставщика. Highleap является производственным партнером в этом процессе, а не органом по соблюдению нормативных требований или сертификации — регуляторные испытания проводятся аккредитованными сторонними лабораториями на образцах, произведенных на этапах DVT и PVT.

Для определения объема работ по созданию сцены необходимо предоставить следующую информацию:

• Текущая стадия (EVT, DVT, PVT) и собственное определение этой стадии заказчиком.
• Зрелость проекта — находится ли схема и компоновка в стадии разработки или уже выпущены.
• Текущая версия печатной платы и любые ожидающие изменения.
• Статус спецификации материалов — детали-заполнители, политика альтернативных вариантов и замороженные позиции.
• Ожидаемое количество собранных моделей и порядок подсчета образцов для валидации и разрушения.
• Цели валидации — образцы на соответствие требованиям, образцы на надежность, образцы для полевых испытаний.
• Требования к тестированию — ИКТ, летающий зонд, FCT, программирование, сканирование границ.
• Планируемая дата начала серийного производства и прогнозируемый годовой спрос
• Требуется ли закупка «под ключ» или частичная поставка?
• Образец-эталон или образец предыдущей редакции (если имеется) для сравнения.