ATE in PCBA-testen: een uitgebreide gids

In de complexe wereld van de productie van elektronica is het waarborgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van Printed Circuit Board Assemblies (PCBA's) van het grootste belang. Dit is waar Automated Test Equipment (ATE) een cruciale rol speelt. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van ATE bij PCBA-testen, waarbij wordt ingegaan op de basisprincipes, verschillende soorten, werkingsprincipes, voordelen en geavanceerde technieken. Of u nu nieuw bent in het vakgebied of een ervaren onderzoeker, deze gids zal u voorzien van een grondig begrip van dit kritieke aspect van de productie van elektronica.

Wat is Automated Test Equipment (ATE)

Automated Test Equipment, algemeen bekend als ATE, is een geavanceerd systeem dat is ontworpen om automatisch elektronische apparaten, waaronder PCBA's, te testen op functionele en parametrische defecten. Stel je een zeer efficiënte en nauwkeurige robotinspecteur voor die elk onderdeel en elke verbinding op een printplaat nauwgezet onderzoekt. Dat is in wezen wat ATE doet. Deze systemen maken gebruik van softwaregestuurde instrumentatie om specifieke stimuli toe te passen op het te testen apparaat (DUT) en de reacties ervan te meten.

De gemeten reacties worden vervolgens vergeleken met verwachte waarden, waardoor het systeem snel kan bepalen of de DUT correct functioneert. Dit geautomatiseerde proces verkort de testtijd aanzienlijk in vergelijking met handmatige methoden en verbetert de testnauwkeurigheid en herhaalbaarheid aanzienlijk. In wezen speelt ATE een cruciale rol bij het waarborgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van de elektronische producten waarop we dagelijks vertrouwen, van smartphones tot medische apparaten. Het fungeert als een poortwachter en voorkomt dat defecte producten op de markt komen en zorgt ervoor dat alleen hoogwaardige elektronica in onze handen terechtkomt.

Soorten ATE voor PCBA

Er worden verschillende soorten ATE-systemen gebruikt bij PCBA-testen, elk met zijn sterke en zwakke punten. Laten we enkele van de meest voorkomende onderzoeken:

In-Circuit Testers (ICT)

In-Circuit Testers, of ICT's, zijn als nauwgezette detectives die elk onderdeel op een PCBA afzonderlijk onderzoeken na het solderen. Ze gebruiken een gespecialiseerde armatuur die bekend staat als een "spijkerbed" - een platform met veerbelaste pinnen die contact maken met specifieke testpunten op de printplaat. ICT's kunnen de waarde van weerstanden, condensatoren, inductoren en andere componenten meten en ervoor zorgen dat ze binnen de gespecificeerde toleranties vallen. Ze kunnen ook veelvoorkomende fabricagefouten detecteren, zoals kortsluitingen, open verbindingen en onjuiste plaatsing van componenten.

Zie het als het afzonderlijk testen van elke gloeilamp in een reeks kerstverlichting om er zeker van te zijn dat ze allemaal correct werken. Hoewel ICT's zeer effectief zijn voor het identificeren van fabricagefouten, hebben ze beperkingen. Ze kunnen de algehele functionaliteit van het hele circuit niet testen en ze vereisen mogelijk een groot aantal testpunten, wat een uitdaging kan zijn voor dicht opeengepakte printplaten.

Flying Probe Testers

Flying probe testers bieden een flexibelere benadering van PCBA-testen. In tegenstelling tot ICT's vertrouwen ze niet op een vast "spijkerbed". In plaats daarvan gebruiken ze twee of meer probes die zich rond de PCBA bewegen en naar behoefte contact maken met testpunten. Deze flexibiliteit maakt ze ideaal voor productie in kleine volumes en het testen van prototypes, omdat ze geen speciale armatuur voor elk printplaattype vereisen.

Flying probe testers kunnen vergelijkbare tests uitvoeren als ICT's, zoals het meten van componentwaarden en het detecteren van kortsluitingen en open verbindingen. Ze zijn echter over het algemeen langzamer dan ICT's. De afweging is flexibiliteit voor snelheid. Ze zijn vooral handig bij frequente ontwerpwijzigingen, omdat het herprogrammeren van de tester veel eenvoudiger is dan het maken van een nieuwe armatuur.

Functional Circuit Testers (FCT)

Functional Circuit Testers, of FCT's, hanteren een holistische benadering van testen. In plaats van afzonderlijke componenten te onderzoeken, beoordelen ze de algehele functionaliteit van de geassembleerde PCBA. FCT's simuleren de daadwerkelijke werkomgeving van de printplaat, passen functionele inputs toe en meten de outputs om te verifiëren dat deze naar behoren presteert.

Als de PCBA bijvoorbeeld is ontworpen voor een digitale klok, zou de FCT de signalen simuleren die de klok in zijn uiteindelijke toepassing zou ontvangen en controleren of de outputs (bijv. display, tijdwaarneming) correct zijn. Dit type testen kan defecten detecteren die ICT's mogelijk missen, zoals timingproblemen en functionele fouten die pas duidelijk worden wanneer het hele circuit in werking is. FCT's worden vaak gebruikt als een laatste "goedkeuring" voordat een product wordt verzonden.

Burn-In Testing Systems

Burn-in testen is een cruciaal proces voor het identificeren van vroege uitval in PCBA's. Het is als een stresstest voor elektronica, waarbij ze tot het uiterste worden gedreven om eventuele zwakke componenten te verwijderen. Burn-in systemen bestaan doorgaans uit een oven of kamer die een gecontroleerde, verhoogde temperatuur handhaaft. De printplaten worden ingeschakeld en tijdens deze "burn-in" periode onderworpen aan functionele tests.

Dit proces helpt de veroudering van componenten te versnellen, waardoor componenten met latente defecten vroegtijdig uitvallen. Door deze zwakke componenten te identificeren en te elimineren, verbetert burn-in testen de betrouwbaarheid van elektronische producten op lange termijn aanzienlijk. De duur en temperatuur van het burn-in proces worden zorgvuldig bepaald op basis van productvereisten en industrienormen.

Geautomatiseerde optische inspectie (AOI)

Automated Optical Inspection, of AOI, systemen zijn de "ogen" van de ATE-wereld. Ze gebruiken camera's en geavanceerde beeldbewerkingssoftware om PCBA's visueel te inspecteren op defecten. AOI-systemen kunnen snel problemen detecteren, zoals ontbrekende componenten, onjuiste componentoriëntatie, soldeerbruggen en onvoldoende soldeer.

Zie het als een visuele kwaliteitscontrole op hoge snelheid die zelfs de kleinste imperfecties kan opsporen. AOI wordt vaak gebruikt als een eerste inspectie om grove fabricagefouten te identificeren, wat een snelle en efficiënte manier is om duidelijke problemen op te sporen. Geavanceerde AOI-systemen kunnen zelfs 3D-inspecties uitvoeren, waarbij de componenthoogte en het soldeervoegvolume worden gemeten om een uitgebreidere beoordeling te geven.

X-Ray Inspection Systems

Röntgeninspectiesystemen nemen ons mee naar de verborgen wereld onder het oppervlak van een PCBA. Ze gebruiken röntgenstralen om beelden te creëren van de interne structuur van de printplaat, waardoor defecten worden onthuld die onzichtbaar zijn voor het blote oog. Dit is vooral handig voor het inspecteren van Ball Grid Array (BGA)-pakketten en andere componenten met verborgen soldeerverbindingen.

Röntgeninspectie kan problemen detecteren, zoals holtes in soldeerverbindingen, interne kortsluitingen en verkeerd uitgelijnde componenten. Zowel 2D- als 3D-röntgensystemen zijn beschikbaar, waarbij 3D-systemen een gedetailleerder en uitgebreider beeld van de interne structuur bieden, waardoor een grondigere analyse mogelijk is.

Belangrijkste componenten van ATE-systemen

ATE-systemen zijn complexe machines die zijn samengesteld uit verschillende belangrijke componenten die naadloos samenwerken:

• Testinstrumentatie: Dit is het hart van het ATE-systeem en biedt de tools die nodig zijn om de PCBA te testen. Het omvat voedingen om de printplaat van stroom te voorzien, signaalgeneratoren om testsignalen te creëren, digitale multimeters (DMM's) om spanning en stroom te meten, oscilloscopen om golfvormen te analyseren en andere gespecialiseerde instrumenten.
• Schakelsystemen: Deze fungeren als de verkeersleiders van het ATE-systeem en leiden signalen tussen de testinstrumentatie en de verschillende testpunten op de DUT. Ze maken het mogelijk om meerdere testpunten aan te sluiten op een beperkt aantal instrumenten, waardoor het gebruik van resources wordt geoptimaliseerd.
• Testarmaturen: Deze bieden de fysieke interface tussen het ATE-systeem en de DUT. Voor ICT is dit de "spijkerbed"-armatuur, terwijl functionele testers randconnectoren of aangepaste kabels kunnen gebruiken om verbinding te maken met de printplaat.
• Software en programmering: De hersenen van het ATE-systeem. Deze software definieert de testsequentie, regelt de instrumentinstellingen en stelt de criteria voor slagen/zakken in. Testprogramma's worden vaak geschreven in talen zoals C++, Python of gespecialiseerde testtalen.

Hoe ATE werkt bij PCBA-testen

Het proces van het testen van PCBA's met behulp van ATE omvat verschillende belangrijke stappen:

Ontwikkeling van testprogramma's

Het maken van een testprogramma is de eerste cruciale stap. Testengineers ontwikkelen deze programma's op basis van de ontwerpspecificaties en testvereisten van de PCBA. Het programma definieert de precieze volgorde van tests, de toe te passen stimuli en de verwachte reacties van een gezonde printplaat. Dit vereist een diepgaand begrip van zowel de functionaliteit van de PCBA als de mogelijkheden van het ATE-systeem. Vaak bevatten deze programma's ook diagnostische routines om de oorzaak van eventuele gedetecteerde fouten te achterhalen.

Ontwerp en fabricage van armaturen

De testarmatuur is een cruciaal onderdeel dat een betrouwbare elektrische verbinding biedt tussen het ATE-systeem en de DUT. Voor ICT omvat dit het ontwerpen van een "bed of nails"-armatuur met veerbelaste probes (pogo-pinnen) die precies zijn gepositioneerd om contact te maken met specifieke testpunten op de PCBA. Functionele testarmaturen kunnen randconnectoren, aangepaste kabels of een combinatie van methoden gebruiken. Het ontwerp van de armatuur vereist een zorgvuldige afweging van de plaatsing van de probes, de signaalintegriteit en de mechanische stabiliteit. Deze armaturen worden doorgaans vervaardigd met behulp van precisiebewerking en assemblagetechnieken om nauwkeurigheid en duurzaamheid te garanderen.

Testuitvoering, gegevensanalyse en interpretatie

Zodra de PCBA in de testarmatuur is geplaatst, wordt het testprogramma uitgevoerd. Het ATE-systeem komt in actie, past de gespecificeerde stimuli toe en meet nauwgezet de reacties. Deze gegevens worden vervolgens vergeleken met de verwachte waarden die in het testprogramma zijn gedefinieerd. Testresultaten worden weergegeven aan de operator, waarbij duidelijk wordt aangegeven of de printplaat is geslaagd of mislukt. Maar het proces eindigt daar niet.

Data-analyse

ATE-systemen zijn datacentra die enorme hoeveelheden informatie verzamelen tijdens het testen. Deze gegevens zijn een goudmijn voor het identificeren van trends, patronen en potentiële procesverbeteringen. Statistical Process Control (SPC)-technieken worden vaak gebruikt om testresultaten te monitoren en eventuele afwijkingen van de verwachte prestaties te detecteren. Wanneer er fouten optreden, wordt een gedetailleerde foutanalyse uitgevoerd om de oorzaak van defecten te achterhalen.

Data-interpretatie en bruikbare inzichten

Het interpreteren van ATE-gegevens vereist een combinatie van expertise in zowel het testproces als de functionaliteit van de PCBA. Testengineers duiken in foutenlogboeken, parametrische metingen en andere gegevenspunten om de specifieke componenten of processen te identificeren die defecten veroorzaken.

Als bijvoorbeeld een bepaald onderdeel consequent een soldeernaadtest niet doorstaat, kan dit erop wijzen dat het nodig is om het reflow-soldeerprofiel aan te passen of de soldeerbaarheid van het onderdeel te verbeteren. Deze waardevolle informatie kan worden gebruikt om het productieproces te verfijnen, ontwerpen te optimaliseren en uiteindelijk de productkwaliteit te verbeteren.

Laten we eens dieper ingaan op hoe we geavanceerde statistische methoden kunnen gebruiken om ATE-gegevens te analyseren. Een krachtige techniek is Pareto-analyse, die helpt om de belangrijkste defecttypen te identificeren. Door de frequentie van verschillende defecttypen op een Pareto-diagram weer te geven, kunnen we snel zien welke problemen de meeste problemen veroorzaken. We kunnen bijvoorbeeld ontdekken dat 80% van onze defecten te wijten zijn aan soldeerbruggen en ontbrekende componenten. Hierdoor kunnen we onze verbeteringsinspanningen richten op deze kritieke gebieden.

Een ander waardevol hulpmiddel is de Weibull-verdeling, die vooral handig is voor het analyseren van betrouwbaarheidsgegevens van burn-in-tests. De Weibull-verdeling kan ons helpen om de time-to-failure van componenten te modelleren en de betrouwbaarheid van onze producten op lange termijn te voorspellen. Door de vorm- en schaalparameters van de Weibull-verdeling te analyseren, kunnen we inzicht krijgen in de dominante faalmechanismen en ons burn-in-proces dienovereenkomstig optimaliseren.

Voordelen van het gebruik van ATE bij PCBA-testen

De voordelen van het gebruik van ATE bij PCBA-testen zijn talrijk:

• Verhoogde testdoorvoer: ATE-systemen kunnen PCBA's veel sneller testen dan handmatig testen, waardoor de productie aanzienlijk wordt verhoogd.
• Verbeterde testdekking: ATE kan een breder scala aan tests uitvoeren in vergelijking met handmatige methoden, waardoor meer potentiële defecten worden gedetecteerd.
• Verbeterde nauwkeurigheid en herhaalbaarheid: ATE-systemen leveren consistente en nauwkeurige testresultaten, waardoor het risico op menselijke fouten wordt geëlimineerd.
• Verlaagde arbeidskosten: Automatisering vermindert de behoefte aan handmatig testen, wat leidt tot aanzienlijke besparingen op arbeidskosten.
• Datalogging en traceerbaarheid: ATE-systemen loggen automatisch testresultaten, waardoor waardevolle gegevens voor procesverbetering worden verkregen en traceerbaarheid wordt gewaarborgd.

Testdekking in ATE begrijpen

Testdekking is een cruciaal concept in ATE. Het verwijst naar de mate waarin een PCBA wordt getest op potentiële defecten, vaak uitgedrukt als een percentage van het totale aantal mogelijke fouten dat kan worden gedetecteerd. Een hoge testdekking is essentieel voor het waarborgen van productkwaliteit en betrouwbaarheid. Maar hoe bereiken we dit?

Foutspectrumanalyse

Dit is een methode voor het identificeren van de soorten fouten die waarschijnlijk zullen optreden in een PCBA. Het omvat een grondige analyse van het productieproces, de componenttypen en de ontwerpkenmerken om potentiële faalmechanismen te bepalen. Veel voorkomende fouttypen zijn kortsluitingen, open circuits, verkeerde componentwaarden, ontbrekende componenten en functionele fouten. Het begrijpen van het foutspectrum helpt bij het selecteren van de juiste ATE-technieken en het optimaliseren van de testdekking.

Testpuntselectiestrategieën

Testpunten zijn specifieke locaties op de PCBA waar elektrische metingen kunnen worden gedaan. Het selecteren van de juiste testpunten is cruciaal voor het bereiken van een hoge testdekking. Strategieën zijn erop gericht de foutdetectie te maximaliseren en tegelijkertijd het aantal gebruikte testpunten te minimaliseren. Factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de toegankelijkheid van componenten, de signaalintegriteit en de mogelijkheden van het ATE-systeem. Design for Testability (DFT)-richtlijnen bevelen vaak aan om testpunten te plaatsen op alle kritieke netten en componentpennen om een grondige test te garanderen.

Geavanceerde ATE-technieken voor complexe PCBA's

Naarmate PCBA's steeds complexer worden, zijn geavanceerde testtechnieken nodig om hun kwaliteit en betrouwbaarheid te waarborgen.

Boundary Scan-testen

Boundary scan, ook bekend als IEEE 1149.1 of JTAG, is een krachtige methode voor het testen van interconnecties tussen geïntegreerde schakelingen (IC's) op een PCBA. Het maakt gebruik van speciale testlogica die is ingebed in de IC's om de signalen op hun pinnen te besturen en te observeren. Dit maakt de detectie mogelijk van kortsluitingen, open circuits en andere defecten in de verbindingen tussen IC's, zelfs wanneer de fysieke toegang tot testpunten beperkt is. Boundary scan is vooral handig voor het testen van complexe PCBA's met een hoge dichtheid en kan worden geïntegreerd met andere ATE-technieken om een uitgebreide testdekking te bieden.

Built-In Self-Test (BIST)

BIST is een techniek waarbij een PCBA of IC is ontworpen om zichzelf te testen. Er wordt speciale schakeling toegevoegd die testpatronen genereert en de reacties analyseert, waardoor het apparaat zijn eigen functionaliteit kan controleren. BIST kan worden gebruikt om digitale circuits, geheugenapparaten en andere componenten te testen. Het kan de behoefte aan externe ATE verminderen, vooral voor testen en diagnoses in het veld. BIST kan ook worden gecombineerd met ATE om de testefficiëntie te verbeteren en de testtijd te verkorten.

Testen op systeemniveau

Testen op systeemniveau omvat het testen van de PCBA als onderdeel van een groter systeem. Dit verifieert dat de PCBA correct samenwerkt met andere componenten en zijn beoogde functie uitvoert binnen het algehele systeem. Testen op systeemniveau kan integratieproblemen en functionele fouten detecteren die mogelijk niet worden opgevangen door tests op een lager niveau. Het vereist vaak gespecialiseerde testapparatuur en software die de systeemomgeving realistisch kunnen simuleren.

Signaalintegriteit, vermogensintegriteit en thermische testen

Deze gespecialiseerde tests richten zich op kritieke aspecten van de prestaties van moderne PCBA's.

Signaalintegriteitstesten

Dit zorgt ervoor dat signalen correct over de PCBA worden voortgeplant zonder overmatige vervorming, reflectie of overspraak. Het omvat het meten van parameters zoals impedantie, stijgtijd en oogdiagrammen. Gespecialiseerde ATE-apparatuur, zoals Time Domain Reflectometers (TDR's) en Vector Network Analyzers (VNA's), wordt gebruikt. Signaalintegriteit is cruciaal voor snelle digitale en RF-circuits.

Vermogensintegriteitstesten

Dit verifieert dat het stroomdistributienetwerk (PDN) op de PCBA schone en stabiele stroom levert aan alle componenten. Het omvat het meten van parameters zoals DC-spanningsval, AC-rimpel en transiënte respons. Gespecialiseerde probes en instrumentatie worden gebruikt om de vermogensintegriteit te analyseren. Dit is essentieel voor het voorkomen van stroomgerelateerde storingen en het waarborgen van een betrouwbare werking.

Thermische testen

Dit beoordeelt de thermische prestaties van de PCBA onder bedrijfsomstandigheden. Het omvat het meten van de temperatuur van componenten en de PCB met behulp van thermische camera's of sensoren. Thermische testen kunnen worden gecombineerd met inbrandtesten om thermische hotspots en potentiële betrouwbaarheidsproblemen te identificeren. Het helpt om het thermische ontwerp van de PCBA te optimaliseren en oververhitting te voorkomen, wat kan leiden tot vroegtijdige storingen.

De juiste ATE kiezen voor PCBA-testen

Het selecteren van het juiste ATE-systeem is een cruciale beslissing die de efficiëntie en effectiviteit van PCBA-testen aanzienlijk kan beïnvloeden.

Factoren om te overwegen

Bij het kiezen van een ATE-systeem moeten verschillende factoren in overweging worden genomen:

PCBA-complexiteit

De complexiteit van de PCBA, inclusief componentdichtheid, signaalsnelheden en de aanwezigheid van analoge of mixed-signal circuits, zal de keuze van ATE beïnvloeden. Meer complexe boards vereisen mogelijk meer geavanceerde testmogelijkheden.

Productievolume

Hoge-volumeproductie rechtvaardigt doorgaans de hogere kosten van ICT-systemen, die snellere testsnelheden bieden. Lage-volumeproductie is mogelijk beter geschikt voor meer flexibele maar langzamere flying probe-testers.

Testvereisten

De specifieke soorten tests die vereist zijn (bijv. in-circuit, functioneel, boundary scan) bepalen de noodzakelijke ATE-mogelijkheden.

Budget

De initiële kosten van het ATE-systeem, evenals de lopende programmeer- en onderhoudskosten, moeten zorgvuldig worden overwogen.

Flexibiliteit

Het vermogen van het ATE-systeem om zich aan te passen aan ontwerpwijzigingen en nieuwe producten te testen, is een belangrijke factor, vooral in snel evoluerende industrieën.

Verschillende ATE-typen vergelijken

Bij het vergelijken van verschillende ATE-typen is het essentieel om hun sterke en zwakke punten af te wegen:

ICT vs. Flying Probe

ICT biedt een hogere doorvoer, maar vereist speciale fixtures voor elk type printplaat. Flying probe is flexibeler en aanpasbaarder aan ontwerpwijzigingen, maar is langzamer.

ICT vs. FCT

ICT richt zich op het testen van individuele componenten, terwijl FCT de algehele functionaliteit van de printplaat test.

AOI vs. X-ray

AOI detecteert visuele defecten aan de oppervlakte van de printplaat, terwijl X-ray verborgen defecten onder de oppervlakte kan detecteren.

Vaak omvat de optimale keuze een combinatie van verschillende ATE-typen om een uitgebreide testdekking te bereiken. Een fabrikant kan bijvoorbeeld AOI gebruiken voor initiële screening, gevolgd door ICT voor testen op componentniveau en ten slotte FCT voor functionele verificatie.

Kostenanalyse en rendement op investering (ROI)

Een grondige kostenanalyse is essentieel bij het investeren in ATE.

Initiële investering

Dit omvat de kosten van het ATE-systeem zelf, samen met alle benodigde fixtures en software.

Programmeer kosten

Dit omvat de kosten van het ontwikkelen en onderhouden van testprogramma's, die kunnen variëren afhankelijk van de complexiteit van de PCBA en het ATE-systeem.

Onderhoudskosten

Dit omvat regelmatige kalibratie, reparaties en de kosten van reserveonderdelen om het ATE-systeem soepel te laten werken.

Arbeidsbesparingen

Automatisering vermindert de behoefte aan handmatig testen, wat na verloop van tijd resulteert in aanzienlijke besparingen op arbeidskosten.

Opbrengstverbetering

Door defecten vroeg in het productieproces te detecteren, kan ATE de productopbrengst aanzienlijk verbeteren, waardoor afval- en herbewerkingskosten worden verlaagd.

ROI-berekening

ROI wordt berekend door de nettovoordelen (kostenbesparingen en opbrengstverbetering) te delen door de totale eigendomskosten (TCO). TCO omvat alle kosten die gedurende de levensduur aan het ATE-systeem zijn verbonden, inclusief initiële investering, programmering en onderhoud. Een positieve ROI geeft aan dat de ATE-investering financieel voordelig is.

Laten we dieper ingaan op het berekenen van ROI. Hier is een stapsgewijze handleiding:

1. Schat de jaarlijkse kosten van defecten zonder ATE: Dit omvat de kosten van afval, herstelwerkzaamheden en potentiële uitval in het veld. U kunt dit schatten op basis van historische gegevens of industriële benchmarks.
2. Schat de jaarlijkse kosten van defecten met ATE: Dit zou aanzienlijk lager moeten zijn dan de kosten zonder ATE, aangezien ATE helpt om defecten vroegtijdig op te sporen.
3. Bereken de jaarlijkse kostenbesparingen: Trek de geschatte kosten van defecten met ATE af van de kosten zonder ATE.
4. Schat de jaarlijkse arbeidsbesparingen: Bereken het verschil in arbeidskosten tussen handmatig testen en geautomatiseerd testen.
5. Bereken de totale jaarlijkse voordelen: Tel de jaarlijkse kostenbesparingen en de jaarlijkse arbeidsbesparingen bij elkaar op.
6. Schat de totale eigendomskosten (TCO) van het ATE-systeem: Dit omvat de initiële investering, de jaarlijkse programmeerkosten en de jaarlijkse onderhoudskosten, geprojecteerd over de verwachte levensduur van het ATE-systeem.
7. Bereken de nettovoordelen: Trek de TCO af van de totale jaarlijkse voordelen vermenigvuldigd met de levensduur van het ATE-systeem.
8. Bereken de ROI: Deel de nettovoordelen door de TCO.

Laten we bijvoorbeeld zeggen dat een bedrijf schat dat ze zonder ATE jaarlijks $500.000 aan defectgerelateerde kosten maken. Met ATE projecteren ze dat deze kosten dalen tot $100.000, wat resulteert in $400.000 aan jaarlijkse kostenbesparingen. Ze schatten ook $100.000 aan jaarlijkse arbeidsbesparingen. De totale jaarlijkse voordelen zouden $500.000 bedragen.

Als de TCO van het ATE-systeem over de levensduur van vijf jaar $1.000.000 bedraagt, zouden de nettovoordelen ($500.000 * 5) – $1.000.000 = $1.500.000 bedragen. De ROI zou $1.500.000 / $1.000.000 = 1,5, of 150% zijn. Dit duidt op een sterk rendement op de investering.

Testdekking en kosten in evenwicht brengen

Laten we nu het cruciale aspect van het in evenwicht brengen van testdekking en kosten bespreken. Het is niet altijd haalbaar of kosteneffectief om op elk mogelijk defect te testen. We hebben een strategische aanpak nodig om dit evenwicht te optimaliseren. Hier is een besluitvormingsmodel:

1. Risicobeoordeling: Identificeer de meest kritieke componenten en functies van de PCBA. Overweeg de potentiële impact van storingen in deze gebieden op de productprestaties, veiligheid en klanttevredenheid.
2. Prioriteer tests: Prioriteer op basis van de risicobeoordeling tests die de meest kritieke gebieden aanpakken. Focus op tests die de hoogste kans hebben om defecten op te sporen die tot aanzienlijke gevolgen kunnen leiden.
3. Kosten-batenanalyse: Evalueer voor elke test de kosten (programmering, armatuur, testtijd) ten opzichte van de potentiële voordelen (defectdetectie, verbeterde opbrengst, minder uitval in het veld).
4. Defect Escape Rate: Schat de kans dat defecten aan detectie ontsnappen voor verschillende teststrategieën. Overweeg de kosten van uitval in het veld en weeg deze af tegen de kosten van extra tests.
5. Iteratieve optimalisatie: Bewaak continu de testresultaten, analyseer de defect escape rates en verfijn de teststrategie om het evenwicht tussen testdekking en kosten te optimaliseren.

Een fabrikant van medische apparatuur kan bijvoorbeeld prioriteit geven aan tests voor componenten die betrokken zijn bij kritieke levensondersteunende functies, zelfs als deze tests duurder zijn. Ze accepteren mogelijk een iets hoger defectpercentage voor minder kritieke functies om de totale testkosten binnen het budget te houden.