ANNONSE

En elektronisk enhet kan se helt feilfri ut på utsiden, men likevel ha problemer som først viser seg etter flere timers bruk. En dårlig loddeforbindelse, en komponent med feil verdi eller en svakhet i strømforsyningen kan være nok til at produktet oppfører seg uforutsigbart. For en bedrift som utvikler elektronikk, kan slike feil få konsekvenser langt utover kostnaden ved å erstatte ett kretskort.

Når elektronikk skal produseres i større antall, blir kvalitetssikring derfor en sentral del av arbeidet. Det er ikke tilstrekkelig at den første prototypen fungerer på utviklingsbenken. Hver produksjonsserie må kunne levere produkter som oppfyller de samme kravene til funksjon og pålitelighet.

Her spiller både produksjonsmetoden, inspeksjonen og teststrategien en viktig rolle. God kontroll begynner allerede under utviklingen, lenge før komponentene monteres på kretskortet.

Kvalitet må bygges inn i produktet fra starten

PCBA står for Printed Circuit Board Assembly og beskriver et kretskort hvor de elektroniske komponentene er montert. Prosessen omfatter normalt plassering av komponenter, lodding og ulike former for kontroll.

Selv med moderne produksjonsutstyr kan det oppstå feil. En komponent kan ha feil orientering, en loddeforbindelse kan være utilstrekkelig, eller en liten forskyvning kan påvirke den elektriske kontakten. Derfor må produksjonen ha rutiner som gjør det mulig å oppdage avvik før kortene tas i bruk.

Inspeksjon kan blant annet omfatte visuell kontroll og automatisk optisk inspeksjon, ofte forkortet AOI. Slike metoder kan bidra til å finne synlige monteringsfeil, men de gir ikke nødvendigvis svar på om hele kretsen fungerer korrekt.

Et kretskort kan se riktig montert ut og likevel ha en elektrisk feil. Derfor bør utviklingsteamet definere hvilke funksjoner som skal kontrolleres, og hvordan resultatene skal vurderes.

Dette arbeidet blir enklere dersom testbehovet tas med i designfasen. Tilgjengelige testpunkter, tydelige måleverdier og gjennomtenkte tilkoblinger kan gjøre senere testing mindre tidkrevende.

Funksjonstesting gir svar som inspeksjon alene ikke kan gi

Et viktig skille går mellom å undersøke om kretskortet er riktig montert, og å kontrollere om det fungerer slik produktet er utviklet for å gjøre.

Ved funksjonstesting kan man eksempelvis kontrollere strømforbruk, spenningsnivåer, kommunikasjon mellom komponenter og responsen fra sensorer eller andre tilkoblede enheter. Hvilke tester som er relevante, avhenger av produktets funksjon og hvor kritisk en eventuell feil vil være.

Et enkelt kontrollkort til en mindre maskin stiller ikke nødvendigvis de samme kravene som elektronikk til medisinsk utstyr eller industrielle sikkerhetssystemer. For produkter med særskilte krav må testing og dokumentasjon tilpasses gjeldende regelverk og standarder.

Det er også viktig å skille mellom testing av kretskortet og testing av det ferdige produktet. Selv om elektronikken fungerer isolert, kan problemer oppstå når den monteres sammen med kabler, mekaniske deler og strømforsyning.

En gjennomtenkt testplan bør derfor beskrive hvilke egenskaper som skal kontrolleres, hvilke grenseverdier som gjelder, og hvordan eventuelle feil skal håndteres. Dermed blir kontrollen mer konsekvent og mindre avhengig av den enkelte medarbeider.

Før en produksjonsserie settes i gang, kan det være nyttig å avklare:

• Testomfang: Hvilke funksjoner må kontrolleres på hvert kretskort?
• Målegrenser: Hvilke verdier regnes som godkjente?
• Testutstyr: Er det behov for en egen testjigg?
• Feilhåndtering: Hvordan registreres og undersøkes avvik?
• Dokumentasjon: Hvilke testresultater skal oppbevares?

Svarene legger grunnlaget for en mer forutsigbar produksjonsprosess.

En god produksjonspartner kan bidra til færre overraskelser

Når elektronikkproduksjonen overlates til en ekstern leverandør, er det viktig å avklare ansvarsfordelingen. Hvem skal kontrollere monteringsgrunnlaget? Hvem gjennomfører de forskjellige testene? Og hvordan blir feil rapportert dersom noe ikke oppfyller kravene?

Elprint tilbyr PCBA for både prototyper og større produksjonsvolumer. Virksomheten beskriver hvordan den gjennomgår produksjonsfilene før prising, blant annet for å avdekke avvik i komponentinformasjon og monteringsdata.

En slik kontroll kan redusere risikoen for feil tidlig i prosessen, men den erstatter ikke behovet for en egen teststrategi. Kunden må fortsatt sørge for at produktkravene er tydelige, og at nødvendig funksjonstesting er avklart.

Det kan også være fornuftig å starte med en mindre produksjonsserie. Da får utviklingsteamet anledning til å kontrollere hvordan produktet fungerer når det fremstilles med ordinære produksjonsmetoder, før antallet økes.

Dersom problemer oppdages, bør de dokumenteres grundig. Det gjør det lettere å avgjøre om årsaken ligger i komponentvalget, kretskortdesignet, monteringen eller selve testoppsettet.

For norske teknologibedrifter er dette særlig relevant når et produkt skal utvikles fra et internt prosjekt til en kommersiell løsning. Da blir stabil kvalitet en viktig del av kundeopplevelsen, samtidig som feilretting og reklamasjoner kan påvirke økonomien.

Et vellykket elektronikkprodukt kjennetegnes ikke bare av at det fungerer første gang det slås på. Det skal også kunne produseres gjentatte ganger med samme kvalitet. Når testkravene er gjennomtenkt, kommunikasjonen med produsenten er tydelig, og avvik blir håndtert systematisk, står bedriften bedre rustet til å levere elektronikk som fungerer under de forholdene den er utviklet for.