PCBA 테스트의 ATE: 종합 가이드

복잡한 전자 제품 제조 세계에서는 인쇄 회로 기판 어셈블리(PCBA)의 품질과 신뢰성을 보장하는 것이 무엇보다 중요합니다. 바로 이 부분에서 자동 테스트 장비(ATE)가 중요한 역할을 합니다. 이 문서에서는 PCBA 테스트에서 ATE의 기본 사항, 다양한 유형, 작동 원리, 이점 및 고급 기술에 대해 자세히 살펴보는 포괄적인 개요를 제공합니다. 이 분야를 처음 접하는 사람이든 숙련된 연구원이든 이 가이드를 통해 전자 제품 제조의 중요한 측면에 대한 철저한 이해를 얻을 수 있습니다.

자동화된 테스트 장비(ATE)란?

자동화된 테스트 장비는 일반적으로 ATE로 알려져 있으며, PCBA를 포함한 전자 장치의 기능 및 파라미터 결함을 자동으로 테스트하도록 설계된 정교한 시스템입니다. 회로 기판의 각 구성 요소와 연결을 꼼꼼하게 검사하는 매우 효율적이고 정밀한 로봇 검사기를 상상해 보세요. 이것이 바로 ATE가 하는 일입니다. 이 시스템은 소프트웨어로 제어되는 계측기를 사용하여 테스트 대상 디바이스(DUT)에 특정 자극을 가하고 그 반응을 측정합니다.

그런 다음 측정된 응답을 예상 값과 비교하여 시스템이 DUT가 올바르게 작동하는지 신속하게 판단할 수 있습니다. 이 자동화된 프로세스는 수동 방식에 비해 테스트 시간을 크게 단축하고 테스트 정확도와 반복성을 크게 향상시킵니다. 본질적으로 ATE는 스마트폰에서 의료 기기에 이르기까지 우리가 매일 사용하는 전자 제품의 품질과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 결함이 있는 제품이 시장에 출시되는 것을 방지하고 고품질의 전자 제품만 우리 손에 들어올 수 있도록 하는 게이트키퍼 역할을 합니다.

PCBA용 ATE 유형

PCBA 테스트에는 여러 유형의 ATE 시스템이 사용되며, 각각 장단점이 있습니다. 가장 일반적인 몇 가지를 살펴보겠습니다:

인-서킷 테스터(ICT)

인-서킷 테스터(ICT)는 납땜 후 PCBA의 각 구성 요소를 개별적으로 검사하는 꼼꼼한 탐정 같은 역할을 합니다. ICT는 보드의 특정 테스트 지점과 접촉하는 스프링이 장착된 핀이 있는 플랫폼인 "못 침대"라고 하는 특수 고정 장치를 사용합니다. ICT는 저항기, 커패시터, 인덕터 및 기타 구성 요소의 값을 측정하여 지정된 허용 오차 범위 내에 있는지 확인할 수 있습니다. 또한 단락, 개방, 잘못된 부품 배치와 같은 일반적인 제조 결함도 감지할 수 있습니다.

크리스마스 전구 줄의 전구를 하나하나 테스트하여 모두 제대로 작동하는지 확인하는 것과 같다고 생각하면 됩니다. ICT는 제조 결함을 식별하는 데 매우 효과적이지만 한계가 있습니다. 전체 회로의 전반적인 기능을 테스트할 수 없으며, 많은 수의 테스트 지점이 필요할 수 있어 밀집된 기판에서는 어려울 수 있습니다.

플라잉 프로브 테스터

플라잉 프로브 테스터는 PCBA 테스트에 보다 유연한 접근 방식을 제공합니다. ICT와 달리 고정된 "네일 베드"에 의존하지 않습니다. 대신 두 개 이상의 프로브를 사용하여 PCBA 주변을 이동하면서 필요에 따라 테스트 지점과 접촉합니다. 이러한 민첩성 덕분에 보드 유형별로 전용 픽스처가 필요하지 않으므로 소량 생산 및 프로토타입 테스트에 이상적입니다.

플라잉 프로브 테스터는 부품 값을 측정하고 단락 및 개방을 감지하는 등 ICT와 유사한 테스트를 수행할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 ICT보다 속도가 느립니다. 대신 속도에 대한 유연성이 대가입니다. 새로운 픽스처를 만드는 것보다 테스터를 다시 프로그래밍하는 것이 훨씬 쉽기 때문에 잦은 설계 변경을 처리할 때 특히 유용합니다.

기능 회로 테스터(FCT)

기능 회로 테스터 또는 FCT는 테스트에 대한 전체론적 접근 방식을 취합니다. 개별 구성 요소를 검사하는 대신 조립된 PCBA의 전반적인 기능을 평가합니다. FCT는 보드의 실제 작동 환경을 시뮬레이션하여 기능 입력을 적용하고 출력을 측정하여 보드가 의도한 대로 작동하는지 확인합니다.

예를 들어, PCBA가 디지털 시계용으로 설계된 경우 FCT는 최종 애플리케이션에서 시계가 수신할 신호를 시뮬레이션하고 출력(예: 디스플레이, 시간 표시)이 올바른지 확인합니다. 이러한 유형의 테스트는 전체 회로가 작동할 때만 드러나는 타이밍 문제 및 기능 장애와 같이 ICT가 놓칠 수 있는 결함을 감지할 수 있습니다. FCT는 제품을 배송하기 전에 최종 '승인 도장'으로 사용되는 경우가 많습니다.

번인 테스트 시스템

번인 테스트는 PCBA의 초기 고장을 식별하는 데 중요한 프로세스입니다. 번인 테스트는 전자 제품에 대한 스트레스 테스트와 유사하며, 전자 제품을 한계까지 밀어붙여 취약한 부품을 걸러냅니다. 번인 시스템은 일반적으로 제어된 고온을 유지하는 오븐 또는 챔버로 구성됩니다. 이 '번인' 기간 동안 보드의 전원을 켜고 기능 테스트를 진행합니다.

이 프로세스는 부품의 노화를 가속화하여 잠재적 결함이 있는 부품을 조기에 고장을 일으킬 수 있습니다. 번인 테스트는 이러한 취약한 부품을 식별하고 제거함으로써 전자 제품의 장기적인 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 번인 프로세스의 기간과 온도는 제품 요구 사항과 업계 표준에 따라 신중하게 결정됩니다.

자동 광학 검사(AOI)

자동 광학 검사(AOI) 시스템은 ATE 세계의 '눈'입니다. 카메라와 정교한 이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 PCBA의 결함을 육안으로 검사합니다. AOI 시스템은 부품 누락, 잘못된 부품 방향, 솔더 브리지, 납땜 부족 등의 문제를 빠르게 감지할 수 있습니다.

아주 작은 결함도 찾아낼 수 있는 고속 육안 품질 검사라고 생각하면 됩니다. AOI는 종종 제조 결함을 식별하기 위한 1차 검사로 사용되며, 명백한 문제를 빠르고 효율적으로 포착할 수 있는 방법을 제공합니다. 고급 AOI 시스템은 3D 검사까지 수행하여 부품 높이와 솔더 조인트 부피를 측정하여 보다 포괄적인 평가를 제공할 수 있습니다.

엑스레이 검사 시스템

X-레이 검사 시스템은 PCBA 표면 아래의 숨겨진 세계로 안내합니다. X-레이를 사용하여 보드 내부 구조의 이미지를 생성하여 육안으로는 보이지 않는 결함을 드러냅니다. 이는 특히 솔더 연결부가 숨겨진 볼 그리드 어레이(BGA) 패키지 및 기타 구성 요소를 검사하는 데 유용합니다.

X-레이 검사를 통해 솔더 조인트의 보이드, 내부 단락, 잘못 정렬된 부품과 같은 문제를 감지할 수 있습니다. 2D 및 3D 엑스레이 시스템을 모두 사용할 수 있으며, 3D 시스템은 내부 구조를 보다 상세하고 포괄적으로 볼 수 있어 보다 철저한 분석이 가능합니다.

ATE 시스템의 주요 구성 요소

ATE 시스템은 여러 주요 구성 요소가 원활하게 함께 작동하는 복잡한 기계입니다:

테스트 계측: 이것은 ATE 시스템의 핵심으로, PCBA를 테스트하는 데 필요한 도구를 제공합니다. 여기에는 보드에 전원을 공급하는 전원 공급 장치, 테스트 신호를 생성하는 신호 발생기, 전압 및 전류를 측정하는 디지털 멀티미터(DMM), 파형을 분석하는 오실로스코프 및 기타 특수 장비가 포함됩니다.
전환 시스템: 이들은 테스트 계측기와 DUT의 다양한 테스트 지점 간에 신호를 라우팅하는 ATE 시스템의 트래픽 컨트롤러 역할을 합니다. 이를 통해 제한된 수의 계측기에 여러 테스트 포인트를 연결할 수 있으므로 리소스 활용을 최적화할 수 있습니다.
테스트 설비: 이는 ATE 시스템과 DUT 사이의 물리적 인터페이스를 제공합니다. ICT의 경우, 이것은 "못의 침대" 고정 장치이며, 기능 테스터는 에지 커넥터 또는 맞춤형 케이블을 사용하여 보드에 연결할 수 있습니다.
소프트웨어 및 프로그래밍: ATE 시스템의 두뇌. 이 소프트웨어는 테스트 순서를 정의하고, 기기 설정을 제어하며, 합격/불합격 기준을 설정합니다. 테스트 프로그램은 종종 C++, Python 또는 특수 테스트 언어와 같은 언어로 작성됩니다.

PCBA 테스트에서 ATE가 작동하는 방식

ATE를 사용하여 PCBA를 테스트하는 과정에는 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다:

테스트 프로그램 개발

테스트 프로그램을 만드는 것이 첫 번째 중요한 단계입니다. 테스트 엔지니어는 PCBA의 설계 사양과 테스트 요구 사항을 기반으로 이러한 프로그램을 개발합니다. 이 프로그램은 테스트의 정확한 순서, 적용될 자극, 정상 보드의 예상 응답을 정의합니다. 이를 위해서는 PCBA의 기능과 ATE 시스템의 기능에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 종종 이러한 프로그램에는 감지된 오류의 근본 원인을 정확히 파악하기 위한 진단 루틴도 포함됩니다.

픽스처 설계 및 제작

테스트 픽스처는 ATE 시스템과 DUT 사이에 안정적인 전기 연결을 제공하는 중요한 구성 요소입니다. ICT의 경우, 여기에는 PCBA의 특정 테스트 지점과 접촉하도록 스프링이 장착된 프로브(포고 핀)가 정확하게 배치된 "못 침대" 픽스처를 설계하는 것이 포함됩니다. 기능 테스트 픽스처는 에지 커넥터, 맞춤형 케이블 또는 여러 가지 방법을 조합하여 사용할 수 있습니다. 픽스처 설계에는 프로브 배치, 신호 무결성 및 기계적 안정성을 신중하게 고려해야 합니다. 이러한 픽스처는 일반적으로 정확성과 내구성을 보장하기 위해 정밀 가공 및 조립 기술을 사용하여 제작됩니다.

테스트 실행, 데이터 분석 및 해석

PCBA가 테스트 픽스처에 배치되면 테스트 프로그램이 실행됩니다. ATE 시스템이 작동하여 지정된 자극을 가하고 응답을 꼼꼼하게 측정합니다. 그런 다음 이 데이터를 테스트 프로그램에 정의된 예상 값과 비교합니다. 테스트 결과가 작업자에게 표시되어 보드의 합격 또는 불합격 여부가 명확하게 표시됩니다. 하지만 이 과정은 여기서 끝나지 않습니다.

데이터 분석

ATE 시스템은 테스트 중에 방대한 양의 정보를 수집하는 데이터 발전소입니다. 이 데이터는 트렌드, 패턴 및 잠재적인 프로세스 개선 사항을 파악할 수 있는 금광과도 같습니다. 통계적 프로세스 제어(SPC) 기법을 사용하여 테스트 결과를 모니터링하고 예상 성능과의 편차를 감지하는 경우가 많습니다. 장애가 발생하면 상세한 장애 분석을 수행하여 결함의 근본 원인을 파악합니다.

데이터 해석 및 실행 가능한 인사이트

ATE 데이터를 해석하려면 테스트 프로세스와 PCBA의 기능에 대한 전문 지식이 모두 필요합니다. 테스트 엔지니어는 결함을 일으키는 특정 구성 요소 또는 프로세스를 식별하기 위해 고장 로그, 매개변수 측정 및 기타 데이터 포인트를 조사합니다.

예를 들어 특정 부품이 솔더 조인트 테스트에서 지속적으로 불합격하면 리플로 솔더링 프로파일을 조정하거나 부품의 납땜성을 개선해야 할 필요가 있음을 나타낼 수 있습니다. 이 귀중한 정보는 제조 공정을 개선하고 설계를 최적화하여 궁극적으로 제품 품질을 향상하는 데 사용할 수 있습니다.

고급 통계 방법을 사용하여 ATE 데이터를 분석하는 방법에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 강력한 기법 중 하나는 파레토 분석를 사용하면 가장 중요한 결함 유형을 식별하는 데 도움이 됩니다. 파레토 차트에 다양한 결함 유형의 빈도를 표시하면 어떤 문제가 가장 큰 문제를 일으키는지 빠르게 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 80%의 결함이 솔더 브리지와 누락된 구성 요소로 인한 것임을 알 수 있습니다. 이를 통해 이러한 중요한 영역에 개선 노력을 집중할 수 있습니다.

또 다른 유용한 도구는 와이블 분포번인 테스트의 신뢰성 데이터를 분석하는 데 특히 유용합니다. 와이블 분포는 구성 요소의 고장 시간을 모델링하고 제품의 장기적인 신뢰성을 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다. 와이블 분포의 형태와 규모 매개변수를 분석하여 주요 고장 메커니즘에 대한 통찰력을 얻고 그에 따라 번인 프로세스를 최적화할 수 있습니다.

PCBA 테스트에서 ATE 사용의 이점

PCBA 테스트에서 ATE를 사용하면 얻을 수 있는 이점은 많습니다:

테스트 처리량 증가: ATE 시스템은 수동 테스트보다 훨씬 빠르게 PCBA를 테스트할 수 있어 생산량을 크게 높일 수 있습니다.
테스트 범위가 개선되었습니다: ATE는 수동 방식에 비해 더 넓은 범위의 테스트를 수행할 수 있으므로 더 많은 잠재적 결함을 감지할 수 있습니다.
정확성 및 반복성 향상: ATE 시스템은 일관되고 정확한 테스트 결과를 제공하여 인적 오류의 위험을 제거합니다.
인건비 절감: 자동화를 통해 수동 테스트의 필요성이 줄어들어 인건비를 크게 절감할 수 있습니다.
데이터 로깅 및 추적성: ATE 시스템은 테스트 결과를 자동으로 기록하여 프로세스 개선을 위한 귀중한 데이터를 제공하고 추적성을 보장합니다.

ATE의 테스트 범위 이해

테스트 커버리지는 ATE에서 중요한 개념입니다. 이는 잠재적 결함에 대해 PCBA를 테스트하는 정도를 의미하며, 종종 감지할 수 있는 총 결함의 백분율로 표현됩니다. 높은 테스트 커버리지는 제품 품질과 신뢰성을 보장하는 데 필수적입니다. 하지만 어떻게 달성할 수 있을까요?

결함 스펙트럼 분석

이는 PCBA에서 발생할 수 있는 결함 유형을 식별하는 방법입니다. 여기에는 제조 공정, 구성 요소 유형 및 설계 특성을 철저히 분석하여 잠재적인 고장 메커니즘을 파악하는 것이 포함됩니다. 일반적인 결함 유형에는 단락, 개방, 잘못된 구성 요소 값, 누락된 구성 요소 및 기능 장애가 포함됩니다. 결함 스펙트럼을 이해하면 적절한 ATE 기술을 선택하고 테스트 범위를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

테스트 포인트 선택 전략

테스트 포인트는 전기 측정을 수행할 수 있는 PCBA의 특정 위치입니다. 높은 테스트 커버리지를 달성하려면 올바른 테스트 포인트를 선택하는 것이 중요합니다. 전략은 사용되는 테스트 포인트 수를 최소화하면서 결함 감지를 극대화하는 것을 목표로 합니다. 고려해야 할 요소에는 구성 요소 접근성, 신호 무결성 및 ATE 시스템의 기능이 포함됩니다. 테스트 가능성을 위한 설계(DFT) 가이드라인에서는 철저한 테스트를 위해 모든 중요 네트워크 및 구성 요소 핀에 테스트 포인트를 배치할 것을 권장합니다.

복잡한 PCBA를 위한 고급 ATE 기술

PCBA가 점점 더 복잡해짐에 따라 품질과 신뢰성을 보장하기 위해 고급 테스트 기술이 필요합니다.

바운더리 스캔 테스트

IEEE 1149.1 또는 JTAG라고도 하는 바운더리 스캔은 PCBA에서 집적 회로(IC) 간의 상호 연결을 테스트하는 강력한 방법입니다. IC에 내장된 특수 테스트 로직을 사용하여 핀의 신호를 제어하고 관찰합니다. 이를 통해 테스트 지점에 대한 물리적 접근이 제한되어 있는 경우에도 IC 간 연결의 단락, 개방 및 기타 결함을 감지할 수 있습니다. 바운더리 스캔은 복잡한 고밀도 PCBA를 테스트하는 데 특히 유용하며 다른 ATE 기술과 통합하여 포괄적인 테스트 범위를 제공할 수 있습니다.

내장형 자가 테스트(BIST)

BIST는 PCBA 또는 IC가 스스로 테스트하도록 설계된 기술입니다. 테스트 패턴을 생성하고 응답을 분석하는 특수 회로를 추가하여 디바이스가 자체적으로 기능을 확인할 수 있도록 합니다. BIST는 디지털 회로, 메모리 장치 및 기타 구성 요소를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 특히 현장 테스트 및 진단을 위해 외부 ATE의 필요성을 줄일 수 있습니다. 또한 BIST를 ATE와 결합하여 테스트 효율성을 개선하고 테스트 시간을 단축할 수 있습니다.

시스템 수준 테스트

시스템 수준 테스트에는 더 큰 시스템의 일부로서 PCBA를 테스트하는 것이 포함됩니다. 이를 통해 PCBA가 다른 구성 요소와 올바르게 상호 작용하고 전체 시스템 내에서 의도한 기능을 수행하는지 확인합니다. 시스템 수준 테스트는 하위 수준 테스트에서 발견하지 못할 수 있는 통합 문제와 기능 장애를 감지할 수 있습니다. 시스템 환경을 현실적으로 시뮬레이션할 수 있는 특수 테스트 장비와 소프트웨어가 필요한 경우가 많습니다.

신호 무결성, 전력 무결성 및 열 테스트

이러한 전문 테스트는 최신 PCBA 성능의 중요한 측면을 다룹니다.

신호 무결성 테스트

이를 통해 신호가 과도한 왜곡, 반사 또는 누화 없이 PCBA를 통해 올바르게 전파되도록 보장합니다. 여기에는 임피던스, 상승 시간, 아이 다이어그램과 같은 파라미터 측정이 포함됩니다. 시간 영역 반사계(TDR) 및 벡터 네트워크 분석기(VNA)와 같은 특수 ATE 장비가 사용됩니다. 신호 무결성은 고속 디지털 및 RF 회로에 매우 중요합니다.

전력 무결성 테스트

이를 통해 PCBA의 전력 분배 네트워크(PDN)가 모든 구성 요소에 깨끗하고 안정적인 전력을 공급하는지 확인합니다. 여기에는 DC 전압 강하, AC 리플 및 과도 응답과 같은 매개변수 측정이 포함됩니다. 전력 무결성을 분석하기 위해 특수 프로브와 계측기가 사용됩니다. 이는 전원 관련 장애를 예방하고 안정적인 작동을 보장하는 데 필수적입니다.

열 테스트

이는 작동 조건에서 PCBA의 열 성능을 평가합니다. 열화상 카메라 또는 센서를 사용하여 구성 요소와 PCB의 온도를 측정합니다. 열 테스트는 번인 테스트와 결합하여 열 핫스팟 및 잠재적인 안정성 문제를 식별할 수 있습니다. 이는 PCBA의 열 설계를 최적화하고 조기 고장으로 이어질 수 있는 과열을 방지하는 데 도움이 됩니다.

PCBA 테스트에 적합한 ATE 선택하기

적절한 ATE 시스템을 선택하는 것은 PCBA 테스트의 효율성과 효과에 큰 영향을 미칠 수 있는 중요한 결정입니다.

고려해야 할 요소

ATE 시스템을 선택할 때는 몇 가지 요소를 고려해야 합니다:

PCBA 복잡성

부품 밀도, 신호 속도, 아날로그 또는 혼합 신호 회로의 존재 여부 등 PCBA의 복잡성은 ATE 선택에 영향을 미칩니다. 더 복잡한 보드일수록 더 정교한 테스트 기능이 필요할 수 있습니다.

생산량

대량 생산은 일반적으로 더 빠른 테스트 속도를 제공하는 ICT 시스템의 높은 비용을 정당화합니다. 소량 생산은 더 유연하지만 속도가 느린 플라잉 프로브 테스터에 더 적합할 수 있습니다.

테스트 요구 사항

필요한 특정 유형의 테스트(예: 회로 내, 기능, 경계 스캔)에 따라 필요한 ATE 기능이 결정됩니다.

예산

ATE 시스템의 초기 비용과 지속적인 프로그래밍 및 유지보수 비용을 신중하게 고려해야 합니다.

유연성

특히 빠르게 진화하는 산업에서 설계 변경에 적응하고 신제품을 테스트하는 ATE 시스템의 능력은 중요한 요소입니다.

다양한 ATE 유형 비교

다양한 ATE 유형을 비교할 때는 장단점을 비교하는 것이 중요합니다:

ICT 대 플라잉 프로브

ICT는 더 높은 처리량을 제공하지만 각 보드 유형에 맞는 전용 픽스처가 필요합니다. 플라잉 프로브는 더 유연하고 설계 변경에 적응할 수 있지만 속도가 느립니다.

ICT 대 FCT

ICT는 개별 구성 요소를 테스트하는 데 중점을 두는 반면, FCT는 보드의 전반적인 기능을 테스트합니다.

AOI 대 엑스레이

AOI는 기판 표면의 시각적 결함을 감지하는 반면, X-ray는 표면 아래에 숨겨진 결함을 감지할 수 있습니다.

포괄적인 테스트 커버리지를 달성하기 위해 다양한 ATE 유형을 조합하여 최적의 선택을 하는 경우가 많습니다. 예를 들어, 제조업체는 초기 스크리닝에는 AOI를 사용하고, 구성 요소 수준 테스트에는 ICT를, 마지막으로 기능 검증에는 FCT를 사용할 수 있습니다.

비용 분석 및 투자 수익률(ROI)

ATE에 투자할 때는 철저한 비용 분석이 필수적입니다.

초기 투자

여기에는 필요한 설비 및 소프트웨어와 함께 ATE 시스템 자체의 비용도 포함됩니다.

프로그래밍 비용

여기에는 테스트 프로그램 개발 및 유지보수 비용이 포함되며, 이는 PCBA 및 ATE 시스템의 복잡성에 따라 달라질 수 있습니다.

유지 관리 비용

여기에는 정기적인 캘리브레이션, 수리 및 ATE 시스템을 원활하게 운영하기 위한 예비 부품 비용이 포함됩니다.

인건비 절감

자동화를 통해 수동 테스트의 필요성이 줄어들어 시간이 지남에 따라 인건비를 크게 절감할 수 있습니다.

수율 향상

ATE는 제조 공정 초기에 결함을 감지함으로써 제품 수율을 크게 개선하여 불량품 및 재작업 비용을 절감할 수 있습니다.

ROI 계산

ROI는 순이익(비용 절감 및 수율 개선)을 총소유비용(TCO)으로 나누어 계산합니다. TCO에는 초기 투자, 프로그래밍 및 유지보수를 포함하여 수명 기간 동안 ATE 시스템과 관련된 모든 비용이 포함됩니다. ROI가 양수이면 ATE 투자가 재정적으로 유익하다는 것을 의미합니다.

ROI 계산에 대해 자세히 알아봅시다. 다음은 단계별 가이드입니다:

ATE가 없는 경우의 연간 결함 비용을 추정합니다: 여기에는 스크랩, 재작업 및 잠재적인 현장 장애 비용이 포함됩니다. 과거 데이터 또는 업계 벤치마크를 기반으로 이를 추정할 수 있습니다.
ATE로 연간 결함으로 인한 비용을 추정하세요: ATE는 결함을 조기에 발견하는 데 도움이 되므로 ATE를 사용하지 않는 비용보다 훨씬 저렴합니다.
연간 비용 절감 효과를 계산해 보세요: ATE를 사용한 예상 결함 비용에서 ATE를 사용하지 않은 비용을 뺍니다.
연간 인건비 절감액을 추정해 보세요: 수동 테스트와 자동 테스트 간의 인건비 차이를 계산합니다.
연간 총 혜택을 계산합니다: 연간 비용 절감액과 연간 인건비 절감액을 더하세요.
ATE 시스템의 총소유비용(TCO)을 추정합니다: 여기에는 초기 투자, 연간 프로그래밍 비용, 연간 유지보수 비용이 포함되며, ATE 시스템의 예상 수명 기간 동안 예상되는 비용입니다.
순이익을 계산합니다: 총 연간 혜택에서 TCO에 ATE 시스템의 수명을 곱한 값을 뺍니다.
ROI를 계산합니다: 순이익을 TCO로 나눕니다.

예를 들어, 한 회사에서 ATE를 사용하지 않을 경우 연간 $500,000의 결함 관련 비용이 발생한다고 가정해 보겠습니다. ATE를 사용하면 이 비용이 $100,000으로 감소하여 연간 $400,000의 비용을 절감할 수 있을 것으로 예상합니다. 또한 연간 인건비 절감액도 $100,000달러로 추정합니다. 연간 총 혜택은 $500,000입니다.

5년 수명 기간 동안 ATE 시스템의 총소유비용이 $1,000,000인 경우 순이익은 ($500,000 * 5) - $1,000,000 = $1,500,000이 됩니다. ROI는 $1,500,000 / $1,000,000 = 1.5, 즉 150%가 됩니다. 이는 높은 투자 수익을 나타냅니다.

테스트 범위와 비용의 균형 맞추기

이제 테스트 범위와 비용의 균형을 맞추는 중요한 측면에 대해 논의해 보겠습니다. 가능한 모든 결함을 테스트하는 것이 항상 실현 가능하거나 비용 효율적인 것은 아닙니다. 이 균형을 최적화하기 위해서는 전략적인 접근 방식이 필요합니다. 다음은 의사 결정 모델입니다:

위험 평가: PCBA의 가장 중요한 구성 요소와 기능을 파악합니다. 이러한 영역의 고장이 제품 성능, 안전 및 고객 만족도에 미칠 수 있는 잠재적 영향을 고려합니다.
테스트 우선순위 지정: 위험 평가에 따라 가장 중요한 영역을 다루는 테스트의 우선순위를 정하세요. 중대한 결과를 초래할 수 있는 결함을 발견할 확률이 가장 높은 테스트에 집중하세요.
비용-편익 분석: 각 테스트에 대해 비용(프로그래밍, 고정 장치, 테스트 시간)과 잠재적 이점(결함 감지, 수율 향상, 현장 실패 감소)을 평가합니다.
결함 탈출률: 다양한 테스트 전략에 대해 결함이 탐지를 피할 가능성을 추정합니다. 현장 실패로 인한 비용을 고려하고 추가 테스트 비용과 비교합니다.
반복적 최적화: 테스트 결과를 지속적으로 모니터링하고, 결함 이탈률을 분석하고, 테스트 전략을 개선하여 테스트 커버리지와 비용 간의 균형을 최적화하세요.

예를 들어, 의료 기기 제조업체는 테스트 비용이 더 비싸더라도 중요한 생명 유지 기능과 관련된 구성 요소에 대한 테스트에 우선순위를 둘 수 있습니다. 전체 테스트 비용을 예산 범위 내에서 유지하기 위해 덜 중요한 기능에 대해서는 약간 더 높은 결함 이탈률을 받아들일 수 있습니다.