AVL (Approved Vendor List): obejmuje zestawienie dopuszczonych dostawców. Najczęściej występuje przy tworzeniu listy materiałowej (BOM).
BOM (Bill of materials): kompletna lista wszystkich podzespołów i komponentów, które stanowią skład określonego produktu, zawierająca ilość każdego z nich wymaganą do złożenia produktu gotowego.
Box-build: to prace produkcyjne inne, niż montaż pakietów elektroniki (PCB), czasami nazywane również integracją systemów. Proces montażu elektromechanicznego obejmuje montaż podzespołów i komponentów, montaż obudowy oraz montaż i prowadzenie wiązek przewodów lub okablowania.
Cleanroom: miejsce dostosowane do produkcji bądź pakowania produktów lub komponentów wrażliwych na czystość środowiska (wyświetlaczy, kamer, innych elementów optycznych, transparentnych elementów obudowy), w którym monitorowane są parametry takie jak ciepło, wilgotność, wzrost drobnoustrojów i czystość użytkownika.
CEM (Contract electronics manufacturer): firma, która zajmuje się kontraktowym projektowaniem i montażem elektroniki, usługami inżynieryjnymi, realizacją zamówień, dystrybucją produktów i usługami posprzedażowymi. Zobacz także EMS.
CAR (Corrective action request): formalna procedura, w której strona wnioskująca (producent OEM / CEM) zwraca się do strony odpowiedzialnej o przeprowadzenie analizy przyczyn źródłowych problemu i pomoc w jego rozwiązaniu.
DFM (Design for manufacturing): proces integrujący etapy projektowania i opracowywania produktu, który ma być wytwarzany, z zasadami produkcji.
DFT (Design for test): proces optymalizacji projektów pod kątem testowania; zazwyczaj jest to proces połączony z procesem DFM.
EMS (Electronics manufacturing services): montaż kontraktowy elektroniki – gałąź przemysłu oparta na świadczeniu usług w zakresie projektowania elektroniki na zlecenie, produkcji elektroniki oraz serwisowania w imieniu OEM, do którego zazwyczaj należy wartość intelektualna. Tradycyjne usługi obejmują montaż PCB, box-build i testowanie. Wraz z rozwojem rynku producenci EMS zaczęli świadczyć także inne usługi niż produkcja elektroniki na zlecenie, np. zarządzanie łańcuchem dostaw, dystrybucję, logistykę czy naprawy gwarancyjne. Dostawcy usług EMS są nazywani producentami kontraktowymi (CEM).
ECO (Engineering change order): procedura wprowadzenia zmiany do procesu produkcji lub jej etapów, np. do BOMu, instrukcji montażu, AVL. Najczęstszymi przykładami są usunięcie określonych elementów bądź zastąpienie jednego komponentu innym. Z powodu istotnego wpływu na koszty i jakość, zmiany te są skomplikowane – dlatego każda ECO powinna być udokumentowana i prowadzona według odpowiedniego schematu.
Excess stock: zbędne komponenty nieużyte w procesie produkcji.
First-pass yield: ilość produktu testowanego, która została pozytywnie oceniona przez kontrolę jakości za pierwszym razem, wyrażona w procentach.
IP – Intellectual property: własność intelektualna, czyli oryginalne i nowatorskie efekty twórczej działalności ludzkiego umysłu, przedstawione w materialnej postaci, takie jak np. koncepcje, metody biznesowe, procesy produkcyjne. Stanowią niematerialne składniki majątku firmy.
LT (lead time) – czas oczekiwania na dostawę
MES (manufacturing execution system) – informatyczny system śledzenia produkcji w celu dokumentowania przepływu surowców i półproduktów oraz bieżącej informacji o postępie produkcji.
MOQ (Minimum order quantity): minimalna ilość towaru do zamówienia.
MSL (Moisture Sensitivity Level) – znormalizowany poziom wrażliwości na wilgoć. Wskaźnik ten jest określany dla wielu elementów elektronicznych, których zawilgocenie wprowadza ryzyko uszkodzenia podczas procesów lutowania. Część takich elementów wymaga odpowiednich warunków przechowywania w szczelnych opakowaniach.
NPI (New product introduction): proces wprowadzania nowego produktu, obejmujący fazy od projektu do produkcji seryjnej przy jednoczesnym osiągnięciu oczekiwanych kosztów, jakości i terminu wprowadzenia na rynek.
NRE (Non-recurring expenses): wymagane przez dostawcę montażu kontraktowego elektroniki (EMS) dla konkretnego produktu OEM specyficzne i jednorazowe wydatki na narzędzia, przyrządy i czynności i specyficzne dla niego: m.in. szablony pasty, programowanie maszyn, tworzenie dedykowanych przyrządów do kontroli jakości. Te opłaty są jednorazowe, a dostawca usług EMS wycenia je odrębnie od kosztów produktu.
ODM (Original design manufacturer): producent kontraktowy, który projektuje i wytwarza urządzenia, sprzedawane następnie pod marką producenta OEM. ODM projektuje produkty oparte na własności intelektualnej ODM i to przede wszystkim odróżnia go od dostawcy EMS. Dzięki temu przedsiębiorstwo OEM może szybciej wprowadzić produkt na rynek.
OEM (Original equipment manufacturer): przedsiębiorstwo, która zazwyczaj projektuje i wprowadza na rynek produkty pod własną marką. Producenci OEM projektują produkty, kupują komponenty od dostawców, prowadzą własne zakłady produkcyjne oraz zajmują się sprzedażą, serwisem i wsparciem, ale wiele z tych funkcji jest obecnie zlecanych w outsourcing.
Outsourcing: wydzielenie określonych procesów ze struktury przedsiębiorstwa i przekazanie ich do realizacji zewnętrznym podmiotom. W branży EMS często jest to projektowanie lub produkcja elektroniki na zlecenie.
PCBA (Printed circuit board assembly): powstała po zakończeniu procesu montażu powierzchniowego (SMT) i kolejnych faz produkcji zmontowana płytka drukowana urządzenia elektronicznego.
RFQ (Request for quotation): dokument zapytania ofertowego wystosowanego przez OEM do dostawcy EMS. Zazwyczaj zawiera BOM, specyfikacje produktu i ilości, często również AVL. Zawiera również inne wymagania względem montażu kontraktowego elektroniki, które później znajdą się w umowie.
RMA (Return materials authorization): umowa, będąca częścią reklamacji, w której dostawca wyraża zgodę na wysłanie przez klienta towaru w zamian za zwrot pieniędzy z powodu nieprawidłowego działania bądź innej wady produktu. Dokument ten pozwala nadać numery identyfikacyjne opakowań zwracanych wyrobów oraz ustalić jeszcze przed odesłaniem przebieg procesu naprawy/wymiany w okresie gwarancji produktu.
RoHS – dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady z 1 lipca 2006 r. w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym. Wprowadza zakaz stosowania metali ciężkich: ołowiu, kadmu, rtęci i sześciowartościowego chromu oraz bromowanych środków zmniejszających palność (PFR) PBB i PBDE.
SMT (Surface-mount technology): proces montażu obwodów elektronicznych, w których różne komponenty są montowane lub umieszczane bezpośrednio na powierzchni płytek drukowanych (PCB). Elementy SMD (Surface-mount devices) są specjalnie dostosowane do montażu na płytkach PCB za pomocą technologii SMT. Montaż PCB z wykorzystaniem elementów SMD odpowiada za największy postęp miniaturyzacji urządzeń elektronicznych. Montaż elementów SMD wymaga zaawansowanych zautomatyzowanych urządzeń P&P, zwanych automatami Pick&Place, poprzedzonych w ciągu technologicznym drukarkami pasty. Drukarki pasty nanoszą pastę lutowniczą na obwody PCB w miejscach przewidzianych do lutowania powierzchniowego SMD, a kleistość pasty na tym etapie procesu montażu powierzchniowego zapewnia trwałe unieruchomienie elementu po jego położeniu z P&P na czas właściwego lutowania. Za automatami P&P w montażu PCB elementów SMD znajduje się z kolei piec rozpływowy odpowiedzialny za zamianę pasty lutowniczej w przewodzące trwale lutowie. Zazwyczaj kolejne etapy montażu przebiegają w technologii THT. Zanim jednak dojdzie do procesu technologicznego realizowanego na fali lub w automacie selektywnym, z montażem ręcznym przewlekanym z wykorzystaniem lutownic, lub przy wykorzystaniu robota, dochodzi do kontroli wyniku procesu montażu elementów SMD na płytach PCB. Montaż powierzchniowy, montaż SMT z wykorzystaniem P&P wiąże się z ryzykiem błędu, jak posadowienie produktu według niewłaściwego wektora czy też efekt key-stone, gdy naprężenia w paście powodują “podniesienie” elementu w trakcie procesu wygrzewania w piecu rozpływowym.
THT (through-hole technology) – tradycyjny sposób montażu elementów na płytce PCB, polegający na lutowaniu elementów po przeciwnej stronie płyty PCB, z przejściem końcówek elementu przez płytę PCB poprzez otwór. Stąd proste tłumaczenie montażu PCB w tej technologii, jako montaż przez otwór. Bardzo często proces montażu elektroniki THT odbywa się na płytach PCB zaraz po procesu SMT, posadawiającego elementy SMD. Powodem takiej hybrydowej realizacji montażu elektroniki na płycie PCB z wykorzystaniem dwóch technologii jest najczęściej duży rozmiar elementu lub wymagania jakościowe/wytrzymałościowe stawiane elektronice na płytce PCB. Montaż THT daje wobec montażu powierzchniowego większą pewność mechaniczną dla połączenia i odporność na wibracje/drgania. Technologie THT mogą być realizowane na wiele sposobów. Może to być montaż ręczny z wykorzystaniem pracy operatorów zaopatrzonych w lutownice, montaż robotem THT, montaż na fali czy montaż automatem selektywnym. W przypadku montażu elektroniki dużych elementów, jak w energoelektronice, automat P&P nie jest w stanie wykonać właściwie posadowienia ze względu na gabaryty czy wagę. Niektóre elementy elektroniczne z kolei nie tolerują w montażu SMD wysokich temperatur pieca rozpływowego. Montaż SMD nie jest możliwy w przypadku wyświetlaczy, które stanowią coraz popularny element interface współczesnej elektroniki. Robot THT realizuje montaż PCB w trybie powtarzalnych operacji, jeśli więc nie możemy zagwarantować powtarzalności ułożenia elementu podczas montażu PCB, to ta metoda jest obarczona ryzykiem pojawiania się błędów. Montaż PCB może być realizowany także z wykorzystaniem tak zwanej fali. Jest to technologia montażu PCB, gdzie płyty z obwodami są obmywane strumieniem roztopionego lutowia. To roztopione lutowie przypomina właśnie falę, gdyż jest spiętrzane w miejscu styku z montowanymi PCB. Lutowie pracuje w układzie zamkniętym, tak więc z czasem mogą pojawić się błędy montażu wywołane tak zwanymi spiekami, a więc zanieczyszczeniami stopu pojawiającymi się po wielokrotnym użyciu. Tej wady nie ma proces montażu powierzchniowego SMT, gdzie elementy SMD są lutowane za wykorzystaniem za każdym razem nowej partii pasty lutowniczej. Lutowanie falą jest formą montażu PCB w której występuje ryzyko odklejenia się od płyty PCB elementów SMD. Roztopione lutowie znajdujące się w urządzeniu zwanym falą wytwarza wysoką temperaturę, a kontakt ze strumieniem cyny zakończyłby się “zerwaniem” elementów z miejsc ich montażu PCB SMD. W celu uniknięcia takiego procesu odklejania się stosuje się specjalne maski, zwane szablonami, którymi zakrywa się obszary montażu powierzchniowego przed strumieniem lutowia z fali. Taki problem technologiczny nie występuje w automatach selektywnych. Idea takiego automatu zapewnia precyzyjny montaż PCB w technologii THT ale z możliwością lutowania w gazie ochronnym oraz z precyzyjnym wykonaniem. Montaż PCB w automatach selektywnych odbywa się w taki sposób, że płyta PCB jest precyzyjnie poruszana wedle ścieżek montażowych nad pojedynczym małym strumieniem punktowym roztopionego lutowia, które nie jest źródłem tak dużego ciepła jak w fali lutowniczej czy w piecu rozpływowym podczas lutowania SMD. W punkcie, gdzie ma odbyć się montaż automat selektywny opuszcza płytę PCB na punktowy strumień, a po chwili, gdy strumień zapewni lutowanie, płyta jest podnoszona i przesuwana w kolejny punkt. Montaż płyt PCB z wykorzystaniem THT w automacie selektywnym jest z pewnością mniej wydajny jako montaż na fali, ale zapewnia wysoka precyzję i niską temperaturę, przez co nie ma potrzeby stosowania masek-szablonów, jak przy montażu PCB na fali lutowniczej.
Time to market: czas potrzebny na wprowadzenie produktu na rynek; krótki TTM ma istotne znaczenie dla konkurencyjności na rynku. Firma, która jako pierwsza wejdzie na rynek, może zyskać wiodącą pozycję. Produkcja elektroniki na zlecenie również powinna przebiegać jak najbardziej sprawnie.
Vendor – managed inventory: proces, w którym dostawca jest właścicielem komponentów do czasu ich wydania lub na linię produkcyjną. Zazwyczaj VMI jest obsługiwane przez dystrybutora, którzy urządził skład konsygnacyjny w zakładzie produkcyjnym.
WEEE – Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/19/UE z dnia 4 lipca 2012 r. w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego, która nakazuje producentom stosowanie metod recyklingu.
WIP – Work in progres, prace w toku – etap w którym trwa proces produkcji (surowce zostały przekazane na halę produkcyjną). Po jego zakończeniu powstanie gotowy wyrób.
Czy Twój partner EMS powinien znać plany rozwojowe Twoich urządzeń?
Podejścia i koncepcje firm producentów urządzeń elektronicznych (OEM) i dostawców (EMS) są zupełnie różne. Część firm nastawiona jest na krótkoterminowy cel, tj. montaż urządzeń elektronicznych, a inna część – nastawiona na stałą współpracę, obejmującą etapy pomysłu, produkcji masowej i wprowadzania nowych generacji.
Co decyduje, czy strony nawiążą trwałą współpracę?
O wyborze dostawcy często decydują doświadczenia z wcześniejszych kooperacji, długoterminowe cele, czy nawet kwestie personalne.
Bardzo istotnym jest dopasowanie obu organizacji na poziomie przyjętych wartości.
To właśnie odpowiedź na pytanie “jakie są kluczowe wartości dla każdej ze stron współpracy?” pozwoli wyciągnąć pierwsze wnioski czy potencjalnie możemy razem zrobić dobry, trwały biznes.
Na jakich fundamentach oprzeć wzajemne zaufanie?
Na utrzymaniu współpracy w dłuższej perspektywie będzie zależało i OEMowi, i EMSowi, jeżeli uznają ją za wartościową. Z biegiem czasu organizacje mogą zbudować właściwy poziom zaufania, oczywiście oparty nie tylko na więziach personalnych, ale także na kwestiach formalnych. Warto rozważyć podpisanie rozsądnej umowy o poufności (NDA) przed przekazaniem danych, które stanowią tajemnicę przedsiębiorstwa.
Produkcja elektroniki na zlecenie wymaga udostępniania informacji, dlatego należy zwrócić uwagę także na to, jak dostawca usług montażu kontraktowego elektroniki (EMS) podchodzi do ochrony danych wewnątrz swojej organizacji. Dopiero to powie nam czy organizacja jest już wystarczająco dojrzała; czy inwestuje nie tylko w park maszynowy, ale także w fundamenty prawno-organizacyjne biznesu, czy firma ma zdefiniowane procedury postępowania z informacją poufną, czy jej infrastruktura pozwala na ochronę danych poufnych.
Istotnym zwiększeniem wartości współpracy jest dobra ocena właśnie w tym obszarze.
Kiedy dostawca montażu kontraktowego elektroniki (EMS) zostanie wybrany, następuje proces realizacji, który jest weryfikacją złożonych deklaracji; codzienna praca wskazuje, czy wcześniejsze zapewnienia były prawdziwe. W trakcie tej fazy można przekuć zebrane doświadczenia w zaufanie, a tym samym – wartość dodatkową współpracy.
Czego można spodziewać się po świadomym Partnerze EMS?
Świadomy partner EMS wspiera Klienta w rozwoju jego biznesu. Pozwoli mu przeskoczyć dotychczasowe bariery, a tym samym znaleźć nowe szanse sprzedaży. Świadomy partner buduje relację, gdyż wie, że jest to gwarancja przyszłych korzyści.
Zatem wykorzystując własne doświadczenie dostawca EMS jest w stanie znaleźć efektywne metody skracania terminów realizacji dostaw czy podpowiedzieć alternatywne sposoby montażu urządzeń elektronicznych, a także opracować efektywne procedury testowe.
Wreszcie może dostosować swoje kompetencje czy park maszynowy do nowych projektów Klienta z odpowiednim wyprzedzeniem, co pozwala na terminowe wprowadzenie nowości na rynek.
Współpraca na etapie projektowania nowych urządzeń chroni zatem Klienta od zbyt wysokich kosztów oraz przyspiesza wprowadzenie produktu na rynek. Produkcja elektroniki na zlecenie również przyspiesza ten proces.
Jak wykorzystać synergię, lecz zachować poufność?
Zespół współpracujących ze sobą ludzi daje większą wartość niż suma prac wykonanych przez każdego z nich z osobna, zwłaszcza jeśli chodzi o sektor EMS – OEM. Oczywiście nie zmienia to faktu, iż dobrą zasadą dbałości o tajemnice przedsiębiorstwa jest przekazywanie ich z pewnymi ograniczeniami. Przekazywać można informacje tylko w zakresie, który jest niezbędny do realizacji celu współpracy i tylko tym osobom niezbędnym dla realizacji projektu. Jest to jeden z warunków dbałości o tajemnice przedsiębiorstwa w sposób należyty.
Czym w praktyce jest ECO i dlaczego jest to dzisiaj tak ważny aspekt
W ostatnim czasie, na skutek braku dostępności elementów, często konieczne jest stosowanie zamienników, a nawet przeprojektowanie części obwodów, aby móc utrzymać bieżącą sprzedaż. Takie modyfikacje wymagają jednak szczególnej kontroli, o której opowie niniejszy artykuł: proces ECO.
Konieczność rozwoju funkcjonalnego produktów, które muszą szybko adaptować się do nowych warunków rynkowych oraz planowana redukcja kosztów produkcji również mogą prowadzić do tego typu zmian.
Aby zatem mieć pewność, że zmiany zostaną odpowiednio sprawdzone, konieczny jest właściwie przeprowadzony proces ECO – system zarządzania zmianą inżynierską.
Czym w praktyce jest ECO?
ECO (Engineering Change Order) jest to dokument, stosowany do opisania zmian w procesie lub istniejącym wyrobie. W ramach tej procedury używana jest zamiennie podobna nomenklatura:
- Engineering Change Notice/note (ECN);
- Engineering Change Request (ECR);
- Manufacturing Change Order (MCO);
- Manufacturing Change Request (MCR).
Wysłanie dokumentu ECO następuje m.in. w wypadku konieczności wykonania modyfikacji takich jak:
- Skorygowanie błędu projektowego, który ujawnił się podczas symulacji, testowania, a nawet przy użytkowania przez klienta końcowego;
- Zmiany w procesie podyktowane zmienionymi wymogami klientów końcowych;
- Zmiany dostawców, braki materiałowe, czy konieczność skompensowania błędów projektowych – tj. wynikające z doboru zamienników.
Zamówienie zmiany inżynierskiej jest konieczne do utworzenia rejestru zmian w projekcie, który umożliwia ich śledzenie oraz, jeśli jest taka potrzeba, łatwy powrót do wcześniejszej wersji.
Jak przebiega proces zmiany inżynierskiej na przykładzie JM elektronik?
W JM elektronik proces wdrożenia zmiany inżynierskiej rozpoczyna się od wypełnienia odpowiedniego zgłoszenia, gdzie wyróżnione są wszystkie szczegóły zmiany, takie jak:
- Dane identyfikacyjne wyrobu objętego zmianą;
- Czy zmiana dotyczy otwartych zamówień, czy ma być ona zastosowana do kolejnych zleceń;
- Szczegółowy opis zmiany – czego dotyczy (procesu, komponentów), jaki jest stan obecny, jaki będzie stan po jej wprowadzeniu;
- Instrukcje, kiedy wprowadzić zmianę (np. po wykorzystaniu zakupionych już komponentów);
- Zatwierdzenie zmiany.
Każde zlecenie zmiany jest analizowane przez zespół specjalistów pod kątem wpływu tej zmiany na cały proces produkcji: weryfikowane są możliwości oraz konsekwencje wprowadzenia zmiany w wyrobie. Dlatego dokument ECO powinien wypełniony szczegółowo i z najwyższą precyzją, bo możliwe było sprawne procedowanie zmiany.
Co daje zastosowanie ECO?
Podstawowe korzyści wynikające ze stosowania zmiany inżynierskiej:
- Zachowanie pełnej historia zmian wprowadzanych w wyrobie;
- Precyzja informacji o produkcie;
- Powstanie pełnego opisu zmiany, analizy kosztów jej wprowadzenia i wpływu zmiany na proces montażu elektroniki;
- Zaznajomienie wszystkich zainteresowanych stron (np. pracowników produkcji, zaopatrzenia, magazynu, inżynierów procesów) ze zmianą;
- Zmniejszenie ryzyka popełnienia błędów;
- Umożliwienie spełnienia wyśrubowanych wymagań w branżach, wymagających pełnej historii zmian w produkcie, takich jak branża medyczna.
Jak w praktyce ograniczyć koszty administracyjne prowadzenia rejestru zmian inżynierskich i przyspieszać wymianę informacji pomiędzy Partnerem EMS a Klientem?
W JM elektronik wypracowaliśmy model, w którym przy wykorzystaniu narzędzi do współdzielenia plików i zadań dedykowany zespół specjalistów jest w stanie przebywać w ciągłym kontakcie on-line. Dzięki temu wszystkie strony wprowadzanych zmian mają zawsze te same, aktualne informacje, a proces końcowego zatwierdzania jest jednoznaczny. Ponadto te narzędzia zapewniają pełne bezpieczeństwo, poufność oraz jednoznaczną odpowiedzialność osoby, która dokonała zmian. Dzięki temu produkcja elektroniki na zlecenie jest w pełni bezpieczna i terminowa.
Automatyczne testery funkcjonalne
Każda firma deklaruje najwyższą jakość; przedsiębiorstwa realizujące outsourcing montażu elektroniki posiadają sprzęt, używany do szeroko rozumianej kontroli jakości oraz wdrażają konieczne procedury. Jednak szczegółowe informacje pokazują istotne różnice w systemach ochrony jakości.
Do stosowanych procedur zapewnienia jakości należą:
- SPI do kontroli poprawności nakładania pasty,
- Automatyczna inspekcja optyczna, także w wersji 3D, wspomagana AI,
- Testery obwodów elektrycznych ICT,
- Systemy realizujące funkcję traceablility w oparciu o system kodów 1D/2D,
- Praca zgodna z certyfikowanym systemem zarządzania jakością ISO/IPC
- Techniki i narzędzia usprawniające jak 8D, FPA, PPAP, 5xWHY czy Diagram Ishikawy,
- Specjalistyczne szkolenia i wymiana wiedzy na forum takich organizacji jak IPC.
Ale czy to wszystko daje 100% gwarancję sprawności w określonym zakresie?
Wadliwy montaż płytki PCB może doprowadzić do straty, która wygeneruje koszt naprawy wielokrotnie wyższy od potencjalnego zysk ze sprzedaży.
Najwyższą gwarancję sprawności w zadanym zakresie oferuje test funkcjonalny urządzenia, wykonywany po montażu finalnym. W tej procedurze odtwarza się cykl pracy, jaki zmontowana płytka będzie wykonywać w finalnym urządzeniu i symuluje działanie urządzenia, włączając w to nawet fizyczną obsługę z wykorzystaniem przycisków funkcyjnych i/kub klawiatury. Test funkcjonalny sprawdza więc zarówno poprawność przebiegu sygnałów elektrycznych wewnątrz płytki, jak i reakcję na obsługę manualną, to jest taką, jaką będzie prowadził użytkownik końcowy. Automat testujący porównuje wynik testu z wynikiem wzorcowym, co pozwala na wykrycie wszelkich odchyleń, bez względu na ich przyczyny, np. wady elementów czy montażu PCBA, wady oprogramowania embedded czy błędy montażu finalnego. Odpowiedni proces testu i właściwie zbudowany tester funkcjonalny radykalnie zwiększają pewność, że zmontowane urządzenie nie ma defektów.
Budowa testerów funkcjonalnych wykracz poza standardowe kompetencje firm wykonujących montaż kontraktowy elektroniki (EMS), jest wyzwaniem, któremu podołać mogą wyłącznie najlepsi. Symulacja działania wielorakich urządzeń sterowanych z PCBA: czujników, grzałek, silników, zaworów, pomp etc. wymaga specjalistycznej pracy wysoce wyszkolonego zespołu inżynierów elektroników, mechatroników i programistów, dlatego z budową testera funkcjonalnego poradzić sobie mogą wyłącznie najlepsi kontraktowi producenci elektroniki.
Przykładowo:
- odczytanie danych z wyświetlacza może implikować konieczność zastosowania kamery uzbrojonej w AI,
- symulacja nacisku palców – zaprojektowania siłowników pneumatycznych,
- odtworzenie warunków użytkowych – druku 3D gniazd, szeregu bed-of-nails oraz fikstur,
a na dodatek nad całym procesem czuwa dedykowany program, który wykonuje wszystkie konieczne czynności w jak najkrótszym czasie.
W ten sposób praca urządzenia, trwająca nawet długie godziny, sprawdzana jest testem trwającym kilkadziesiąt – kilkaset sekund.
Skorzystaj z naszego doświadczenia przy budowie dla Ciebie automatycznego testera funkcjonalnego! Usługa testowania jest rozszerzeniem świadczonego montażu kontraktowego elektroniki, ale oferujemy także możliwość opracowania samego automatu testującego, który dostarczymy Klientowi. Świadczymy usługi automatem testującym także w ramach outsourcingu.
Nasz unikalny zespół inżynierów ma wieloletnie, specjalistyczne doświadczenie w budowie automatycznych testerów funkcjonalnych. Pozwoliło to JM elektronik znacznie zwiększyć skuteczność testów, wyeliminować błędne koncepcje, zwiększyć ergonomię oraz bezpieczeństwo przetwarzanych danych. Wprowadziliśmy wiele innowacyjnych możliwości prowadzenia zaawansowanych analiz.
Odpowiemy na Twoją potrzebę gwarancji najwyższej sprawności – skorzystaj z naszych bogatych doświadczeń. Produkcja elektroniki na zlecenie i jej najwyższa jakość to nasza specjalność!
Skontaktuj się z nami! Jeśli tego oczekujesz, podpiszmy umowę o zachowaniu poufności. Zaproponujemy koncepcję automatycznego testera funkcjonalnego dla Ciebie na podstawie przekazanych nam informacji.
Wdrożenie automatycznego testera funkcjonalnego jest radykalnym obniżeniem ryzyka – dlatego poniesione koszty są łatwo uzasadnialną inwestycją, z której zwrot widoczny jest gołym okiem dzięki obniżeniu ryzyka dostarczenia wadliwych produktów na rynek. Zrobimy wszystko, aby projekt automatycznego testera funkcjonalnego był dla Ciebie jak najbardziej przystępny i jak najlepiej dopasowany.
Poznaj korzyści jakie daje dziś wdrożenie profesjonalnej inspekcji SPI
W kwietniu 2022 roku zainstalowaliśmy na naszej hali SMT nowe urządzenie do kontroli pasty lutowniczej – Solder Paste Inspection (SPI). Instalację SPI poprzedziły szczegółowe i wielogodzinne testy urządzeń różnych producentów.
Dlaczego zastosowanie SPI (Solder Paste Inspection) ma duże i nadal rosnące znaczenie dla Klientów przedsiębiorstw świadczących usługi EMS? Co na tym zyskuje produkcja elektroniki na zlecenie?
Stwierdzenie, iż „chodzi o jakość” jest zbyt proste i niewystarczające, bo tak można uzasadnić niemal każdą inwestycję w park maszynowy.
Ostatni czas jest szczególnie trudny dla producentów elektroniki. Zbieg katastrof naturalnych, pandemii COVID-19, zerwania łańcuchów dostaw, napięć politycznych skutkujących sankcjami czy nawet bliskich konfliktów zbrojnych nie sprzyjaj producentom elektroniki, którzy zmagają się z brakiem dostępności elementów elektronicznych.
Tak opisana sytuacja powoduje, iż Klient nie może ryzykować wadliwego wykonania PCBA, gdyż zmarnowane w wadliwym procesie montażu elektroniki elementy mogą okazać się nieosiągalne przez bardzo wiele miesięcy. Jeżeli zatem aż 60% defektów w montażu SMD powstaje podczas procesu drukowania pasty, okazuje się, że jakościowy wymiar inwestycji w SPI wysuwa się na pierwszy plan.
Urządzenia Solder Paste Inspection wspierają proces nanoszenia pasty lutowniczej przez drukarkę na płytę PCB. SPI precyzyjnie mierzy objętość pasty, obszar pokrycia padów, offset, wykrywa mostki oraz sprawdza warunki specjalne, takie jak deformacja depozytu czy różnice w objętości pasty na poszczególnych padach jednego elementu. Bardzo szybkie algorytmy sprawiają, że cała powierzchni płytki jest analizowana – i nie wpływa to na wydajność linii montażowej. Pełna informacja o każdym depozycie pasty trafia do modułu statystycznego SPC Data, gotowa do dalszej analizy.
SPI to niewielkich rozmiarów urządzenie, jakby pudełko umieszczone między drukarką a automatem pick&place. Oczywiście najlepsza jest sytuacja, gdy przez cały okres swojej pracy SPI wyświetla komunikat: PASS, jednak musimy mieć pewność, że ten komunikat jest prawdziwy. Abyśmy mogli w pełni zaufać SPI, precyzyjnie porównaliśmy dostępne na rynku rozwiązania. Porównanie obejmowało także przeprowadzenie testowych procesów produkcyjnych.
Utworzyliśmy krótką listę szczegółowo wybranych dostawców. Te firmy były wręcz zalewane bardzo precyzyjnymi pytaniami, które wielokrotnie trafiały nawet do inżynierów działów badań i rozwoju producentów. Nie akceptujemy bowiem „opcji niepotrzebnych”. Musieliśmy dogłębnie poznać zasadę działania wraz ze wszystkimi zawiłościami – tylko to umożliwiło nam używanie pełnej funkcjonalności urządzenia i pewność wyników pomiarów, niezależnie od czynników zakłócających. Naszą determinację wyraża fakt, iż podczas testów fizycznie weryfikowaliśmy wyniki pomiarów objętości pasty: mierzyliśmy na precyzyjnej wadze przyrost masy płytki po wydruku. Ufamy dostawcom, ale jeszcze bardziej własnemu doświadczeniu i wiedzy, która jest naszym niezbywalnym kapitałem!
Tytułem ciekawostki – jeśli nasz Klient preferuje PCB w kolorze innym niż standardowy zielony, to mamy dobrą wiadomość – wybrane przez nas urządzenie gwarantuje precyzyjną dokładność przy każdym kolorze soldermaski. Dokładnie sprawdziliśmy nawet tę nieoczywistą kwestię przed zakupem.
Po tak przeprowadzonym, długim procesie w końcu wybraliśmy urządzenie, które w pełni odpowiadało naszym oczekiwaniom i po okresie wdrożenia nasi Klienci już czerpią zeń korzyści. Widzimy teraz to, czego nie dostrzegaliśmy wcześniej. Dane liczbowe pozwalają nam z większą precyzją zrozumieć proces i jeszcze lepiej go wyregulować w sposób dedykowany do każdej aplikacji.
Dostrzegłszy potencjał SPI nasi technolodzy uruchomili własny projekt badawczo-rozwojowy: poprawę możliwości procesu drukowania pasty o małej aperturze.
W miarę zmniejszania się elementów, a także gdy otwory szablonu stają się niemal niewidoczne gołym okiem, rośnie ilość pasty, która pozostaje w szablonie po wydruku. Najgroźniejsze są wady ukryte, które wynikają np. ze zbyt małej ilości pasty na podkładce, gdyż wówczas połączenie nie jest prawidłowe i otrzymujemy jedynie połączenie niestabilne mechanicznie, tzw. „styk”. Takich wad nie wykrywa ani kontrola pasty 2D w drukarce, ani nawet test funkcjonalny gotowego produktu.
Dlatego nasz projekt badawczo-rozwojowy, bierze pod uwagę właśnie szerokie spektrum procesu druku. Nasi inżynierowie analizują jego zależność od doboru pasty, materiału i technologii wykonania szablonu, zastosowania dodatkowych nanopowłok czy wpływu aspektów projektowych na finalny efekt. Dane gromadzą i analizują w modelu statystycznym SPC.
Wnioski z autorskich badań pomogą w doborze odpowiednich i najlepszych rozwiązań w procesie montażu złożonych PCBA. Dostrzegamy w tym korzyści dla naszych Klientów;
Łatwiejsze jest uniknięcie problemów niż ich eliminacja. Jest to podstawa naszej filozofii, która pozwala nam pełnić rolę doradców dla naszych Klientów.
Dalszych informacji chętnie udzielą Państwu nas technolodzy. Zapraszamy do kontaktu pod adresem email ems[at]jm.pl
Zaawansowane metody inspekcji stosowane w elektronice
Rozwój technologiczny determinuje coraz większą złożoność urządzeń elektronicznych. Dlatego JM elektronik, w trosce o swoich Klientów, od lat udoskonala swoje procesy technologiczne: od planowania, przez obróbkę i montaż, aż po rzetelną kontrolę jakości produktu.
Montaż elektroniki obejmuje wiele procesów. Elementy montowane w procesie SMT coraz częściej trudno dostrzec gołym okiem, co zwiększa ryzyko powstania błędu na różnych etapach obróbki. Zwiększa to znaczenie kontroli jakości. JM elektronik kontroluje kilka etapów produkcji:
- Sprawdzenie jakości komponentów na etapie kompletacji,
- Kontrola w procesie (SPI),
- Kontrola poprawności montażu za pomocą urządzeń do automatycznej inspekcji optycznej (AOI 3D),
- Testy elektryczne (ICT),
- Testy funkcjonalne (FCT) z wykorzystaniem unikalnych automatów testujących.
Istnieją jednak defekty, których nie da się wykryć za pomocą wymienionych metod. W takim wypadku konieczne jest wdrożenie skomplikowanych procesów, które ujawniają krytyczne informacje dotyczące cech strukturalnych i jakości wykonania. Dane te pozwalają na identyfikację przyczyny problemu. Specjalistyczne kontrole wykonuje się m.in. na podstawie badań metalograficznych, które ujawniają strukturę, jakość, defekty oraz nieciągłości w materiale bazowym.
Badanie metalograficzne należy do badań niszczących, dlatego wykonuje się je na określonej próbce. Ocenie podlegają zgłady metalograficzne, które przygotowywane są z części powierzchni płytki drukowanej.
Badanie metalograficzne dzieli się na:
- Makroskopowe – badania wykorzystuje się oko, szkło powiększające lub mikroskop, gdzie powiększenia obrazu badanego nie przekraczają 50x;
- Mikroskopowe – przeprowadzane tylko na zgładach metalograficznych, w których wykorzystuje się zaawansowane technologicznie urządzenia takie jak: mikroskop optyczny metalograficzny lub elektronowy mikroskop skaningowy.
Próbka przed przejściem badania musi zostać właściwie spreparowana. Jej przygotowanie odbywa się w następujących etapach:
- Wycinanie próbki. We wcześniej wyznaczonym miejscu za pomocą pił, przecinarek taśmowych lub tarczowych wycina się fragment PCB.
- Zabezpieczenie próbki. Najpopularniejszą i powszechnie stosowaną metodą zabezpieczenia elementu badanego przed dalszymi etapami preparacji jest, stosowane głównie przy próbkach mniejszych gabarytów, tzw. inkludowanie, tj. zatapianie próbki w żywicy termoutwardzalnej.
- Szlifowanie. Wykonywane jest za pomocą szlifierek wyposażonych w specjalne głowice z odpowiednimi mocowaniami, w celu uzyskania płaskiej powierzchni struktury.
- Polerowanie. Dla uzyskania obrazu wysokiej jakości pod mikroskopem należy doprowadzić próbkę do etapu nieskazitelnej, lustrzanej powierzchni bez pozostałości po szlifowaniu. Na tym etapie stosowane są specjalnie przygotowane tarcze polerskie.
Po spreparowaniu następuje faza obserwacji, która odbywa się przy użyciu odpowiednio dobranych urządzeń optycznych. Na jej podstawie sprawdzana jest:
- Jakość materiału bazowego PCB;
- Struktura wewnętrzna wielowarstwowych PCB;
- Poszycie w otworach przelotowych;
- Połączenia między warstwami;
- Jakość osłony soldermaski;
- Grubość wykończenia powierzchni.
Obserwacja próbek odbywa się za pomocą techniki mikroskopii świetlnej. Możliwa jest:
- Obserwacja w polu jasnym – polega na oświetleniu próbki wiązką światła, dzięki czemu wyraźnie widać powierzchnię próbki i linie poszczególnych warstw. Jest to najczęściej używana metoda.
- Obserwacja w polu ciemnym – zgład oświetlony jest wiązką skośną do jego powierzchni, dzięki czemu na czarnym tle obrazu widnieją jasne wtrącenia na powierzchni.
Do wykonania szczegółowych pomiarów i zdjęć w skali mikro, a nawet w niektórych przypadkach w skali nano, wykorzystywane są skaningowe mikroskopy elektronowe (SEM). Powstałe zdjęcia mają dużą rozdzielczość i powiększenie, umożliwiające zmierzenie nawet grubości poszczególnych warstw na PCB.
Analizom przy użyciu SEM nie poddaje się wyłącznie zgładów. Wykrywane są także zanieczyszczenia, mikropęknięcia, produkty korozji etc. – tj. defekty niewidoczne gołym okiem.
Jedną z najdokładniejszych metod określania składu pierwiastkowego materiału jest mikroanaliza rentgenowska (EDS – Energy Dispersive Spectroscopy). Wykorzystuje się do niej specjalistyczne spektrometry rentgenofluorescencyjne. Analizatory mierząc fluorescencyjne promieniowanie rentgenowskie emitowane z próbki określają jej skład. Każdy pierwiastek emituje unikalne dla siebie promieniowanie charakterystyczne, co znacznie ułatwia ich identyfikację.
JM elektronik prowadzi powyższe badania od wielu lat. Współpracujemy ze starannie wybranymi, uznanymi partnerami, gdzie wykonujemy badania zarówno na potrzeby wewnętrzne, jak i na życzenie Klientów zlecających nam montaż kontraktowy elektroniki (usługi EMS).