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有人在看了新型汽车的仪表板后说,今天的汽车更象流动的通信和娱乐中心,完善的车内技术正变得日益普遍。结果,汽车电子制造商正日益面临着体积越来越小、隐藏焊接和限制电子和可视测试的离散元件等挑战。随着每年密集组装的双面电路越来越普遍,情况进一步复杂化。对汽车零件的质量要求只会变得越来越严格。印刷电路板组件(PCBA)预计必需在极其严酷的环境中无故障运行几年的时间。 挑战 汽车电子组装正改变汽车供应商生产和测试产品的方式。相关案例:最近,在美国一家著名的零件制造商签单为一款高端豪华汽车供应复杂的“远程信息处理”设备时,这家制造商深知,必需升级现行的测试方法。一流的远程信息处理设备把无线电、手机和GPS功能融合在一块电路板上。它必需使用多种型号的PCBA,因为这款汽车将面向三大市场销售,即美国、欧洲和亚洲。 远程信息处理电路板是一种复杂程度中高等的电路,其中包括0402零件、离散元件、微型BGA、精细间距20mil的零件和表面装贴RF屏蔽层等,对在线测试范围,其节点接触能力有限。8x4英寸的双面电路板包含大约2000个焊点。 新的电路板必需融入现行生产环境中,一周七天、每天三班运行的生产线,以不同批量生产惊人的一系列复杂PCBA。在这家制造商的测试战略中,一直包括二维(2D) X射线测试。但是,生产批量及公司产品线复杂程度不断提高,要求该公司转向具有三维功能的自动X射线测试(AXT)系统。
评估方法和结果 这家制造商在运转的生产线中对选择的两部测试仪进行检验和评估,确定其在测试复杂的双面电路板时能够达到当前的命中率,系统必需只用一遍就测试新的远程信息处理电路板,同时对焊接保持极高的缺陷覆盖范围。公司最终选择了Agilent(www.agilent.com)的5DX Series 5000自动X射线测试系统。 在汽车电子等应用中,空间限制和PCBA功能日益扩大,导致密集组装的双面电路板出现,并带有许多隐藏焊接和日益缩小的元件,需要使用针对复杂的 PCBA而设计的测试检测工具,而且这些系统应该带有除检测以外的附加功能,比如安捷伦维修工具(ART),为维修环节中提供了公共的图形维修界面,节约维修时间和工作量;或者统计质量控制(SQC)和统计流程控制(SPC)分析功能,如Agilent AXT和AOI系统中的AQT。提供帮助制造商监测和管理流程的能力,满足特定的质量目标,跟踪线路和维修产量,衡量测试仪/维修效率,最大限度地降低假缺陷报警数量,降低不必要的维修WIP,简化内部流程,改善测试、维修和组装成品率,降低组装成本。 ● 缺陷覆盖范围 这家制造商是二维X射线技术的早期采用者,这在测试单面电路板时是可以接受的,但不足以解决双面电路板上密集组装元件导致的阴影。新的远程信息处理电路板需要使用3D AXT技术。双面电路板在使用面板测试时需要两面向上,使用Agilent 5DX每遍要测试大约4000个焊接,在新的远程信息处理电路板上可以达到90-95%的缺陷覆盖范围。 ● 命中率 可以选择的方案包括竞争对手生产的二维X射线测试仪及Agilent自身的3070在线测试仪。新的检测系统必须能够达到当前的命中率和覆盖水平,这些指标是没有商量余地的,它们对大批量汽车生产线的成功至关重要,在这些环境中,严格的安全和可靠性要求为在日益缩短的生产周期内交付PCBA带来了巨大的压力。 ● 程序开发速度 对制造商来说,简化开发程序和加快编程时间是关键目标,因此编程人员密切关注图形用户界面及其程序开发指南,缩短编程人员学习过程,特别是在与编程人员以前使用的基于文本的编程开发工具相比时。在Agilent 5DX引入生产环境中时,总体程序开发时间比现行的二维X射线测试仪加快了大约30%。在生产测试前微调程序较现行二维X射线测试仪也加快了大约30%。另外还简化了封装库程序设置和程序调谐。 ● 缩短流程调谐时间的工具 在Agilent 5DX到位、并针对二维X射线测试仪进行检验后,这家制造商在评测中引入了安捷伦提供的维修工具(ART)和安捷伦质量控制工具(AQT)。这些工具允许测试工程师通过运行一批电路板,并使用ART中的维修成像及AQT中的质量控制图表,确定需要调谐维修流程的哪些区域。这些附加工具把余下的编程时间缩减了一半,使其大约降低50%。
● 提高直通率的能力 为了在短时间内完成大量的原型和质检工鳎珹RT和AQT等附加工具的使用具有特别重要的意义。ART使维修人员能够查看X射线成像,找到缺陷的位置。操作人员可以查看成像,确认缺陷,记录要求采取的措施,在更少的时间内完成电路板测试和维修。AQT提供了可以查看的图表及与主要缺陷有关的详细数据。AQT指标被用于成品率、批量和产量上,查看可以在哪里改善流程。生产监督员使用AQT实时监测产品质量和线路质量,因此通常能够在发生成本前减少昂贵的错误。测试工程师使用AQT分析有问题的缺陷报警区域,改善程序缺陷报警准确性,简化产品流程。这对这种高速环境是一个关键要求。通过采用AQT和5DX,电路板第一遍成品率提高了20%。 ● 改善测试单元中的流程反馈 先进的自动X光检测的使用,还应该可以大大降低其它测试系统的负担,ART/AQT等工具则提高了所有测试单元的效率和产量。改善前端流程反馈,可以在生产流程后端专门部署在线测试和功能测试,检验PCBA功能。 通过使用在线的测试系统,识别其复杂的远程信息处理电路板上与焊接有关的缺陷,尽管生产的新电路板复杂程度提高了,汽车电子制造商能够在短短几个月内建立一条新的装配线。但安捷伦系统保留了命中率,改善了缺陷覆盖范围。这家制造商最后总结是,为了满足我们的高端质量要求及严格的流程控制,高端的自动X光检测系统一直是实现这些目标不可或缺的工具。系统的缺陷覆盖能力更强,才能帮助我们持续以高可靠性标准生产高质量产品,满足当前的大批量汽车生产需求。
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