Hoe borg je op meerdere niveaus de kwaliteit van PCBA’s?

Regelmatig krijgen wij van onze klanten vragen over hoe zij er zeker van kunnen zijn dat de kwaliteit van PCBA’s voor hun industriële elektronica op het gewenste niveau is. Hier is echter geen eenduidig antwoord op omdat kwaliteit het resultaat is van verschillende activiteiten die op verschillende niveaus plaats vinden en omdat de complexiteit en diversiteit van PCBA’s eveneens een grote impact heeft.

Om toch een beeld te geven van de opbouw van zekerheid van kwaliteit hierbij een uiteenzetting waarin verschillende niveaus onderscheiden worden.

Procescontrole

De basis voor een kwalitatief goede productie van PCBA’s. Procescontrole heeft als doel het aantal afwijkingen dat vanuit een proces voort kan komen ten opzichte van wat gevraagd wordt te minimaliseren. Dit geldt voor specifieke stappen in het productieproces zoals bijvoorbeeld het beheren van een reflowprofiel in het SMT-proces, maar misschien is het nog wel belangrijker om dit op organisatieniveau te benaderen. Bij een goede procesbeheersing op organisatieniveau, bevestigd met een ISO9001 of een veeleisender AS9100 certificaat, zullen ook processen met invloed op het product beter ingeregeld zijn.

Productcontrole

Productcontroles omvatten de activiteiten die gerelateerd zijn aan de controles omtrent het correct produceren van een product. Voor industriële elektronica worden daarbij doorgaans IPC-A-610 klasse II of III gehanteerd als acceptatiecriteria voor PCBA’s, waarbij controles meestal optisch uitgevoegd worden. Veel voorkomende aanvullende zaken zijn registraties voor uitvoering van gedefinieerde productie stappen, bijvoorbeeld op travelcards. Een Automatische Optische Inspectie is standaard voor alle Surface Mounted componenten. Met deze controles kan je herleiden of een productieproces op de juiste manier is uitgevoerd, waardoor in principe het product op een correcte wijze gemaakt is.

Producttesten

Waar je door middel van procescontrole weet dat een product volgens goede processen gemaakt wordt en je door middel van productcontrole weet dat een individueel product op de juiste manier gemaakt wordt, kan je door product testen zeker stellen dat een product ook daadwerkelijk doet wat het moet doen.

Bij producttesten kan je onderscheid maken in verschillende manieren van testen. Het doel is om te testen of een product functioneel doet wat deze moet doen. Hier zijn diverse mogelijkheden voor waarbij het de kenmerken van de PCBA sterk een rol spelen in wat de beste optie is. De meest gebruikte optie bij industriële elektronica is een In-Circuit test, waarbij voor een serie van functies aan de hand van een gegeven input gecontroleerd wordt of een deze tot een verwachte output leidt.

Onze ervaringen

Binnen Hortec wordt de basis gevormd door procesbeheersing vanuit het kwaliteitsmanagementsysteem dat AS9100 gecertificeerd is. Doordat alle producten een eigen werkinstructie hebben en de stappen daarin terugkomen in registratie op travelcards, wordt een correcte uitvoering van het productieproces gegarandeerd. Uiteraard worden alle producten waarop SMD-componenten zitten na het SMT-proces met Automatische Optische Inspectie gecontroleerd. Voor producten die Hortec zelf ontwikkeld heeft, wordt in principe 100% functioneel getest. Voor de invulling daarvan heeft Hortec diverse mogelijkheden, zoals een Automated In-Circuit test, Boundary Scan test, Build-in Self test of Burn-in test.

Conclusie

Wil je als bedrijf zekerheid hebben voor wat betreft de kwaliteit van PCBA’s voor industriële elektronica, dan moet je dit op verschillende niveaus goed ingeregeld hebben. Op elk niveau gelden eigen vraagstukken en moeten keuzes gemaakt worden. Uiteindelijk ligt hierin een gezamenlijke verantwoordelijkheid voor zowel de opdrachtgever als de opdrachtnemer. Hierbij is het belangrijk om risico’s per PCBA te beoordelen en aan de hand daarvan een passende invulling te maken.