Una inspección de primera pieza (FAI) muestra que la línea de ensamblaje, tal como se ha configurado para su trabajo, puede construir la placa de acuerdo con sus documentos liberados. No muestra que el lote vaya a ser bueno. Para una primera pieza de PCBA pedimos que el comprador solicite cinco cosas antes de que se libere el resto del lote: una verificación de la lista de materiales (BOM) contra la placa según la revisión liberada, evidencia de polaridad y orientación, imágenes de rayos X de BGAs y otras uniones ocultas, mediciones de las dimensiones que son importantes para su carcasa o piezas de acoplamiento, y un registro que vincule la placa con sus lotes de materiales.
El resto de este artículo abarca cómo debería ser cada uno de ellos, cuándo se debe rehacer el primer artículo y cómo distinguir un paquete FAI auténtico de una pila de fotos.
¿Qué demuestra realmente un primer artículo?
Demuestra que la configuración es correcta. La plantilla y los parámetros de impresión producen depósitos de pasta aceptables, el programa de colocación sitúa la pieza correcta en la ubicación y orientación correctas, y el perfil de refusión produce uniones aceptables en esta placa específica. También demuestra que las personas que ensamblan la placa leen tu BOM, Gerber y dibujo de ensamblaje de la misma manera que tú, que es donde comienza una cantidad sorprendente de problemas de NPI.
No demuestra fiabilidad, consistencia entre lotes ni rendimiento funcional. Una sola placa no puede indicarle que el lote de pasta se comportará igual la próxima semana, ni que una bobina de condensadores no está mezclada. Trate el FAI como una puerta de control en la configuración del montaje y mantenga la prueba funcional y la inspección en proceso como controles independientes.
Dos condiciones hacen que un primer artículo merezca la pena ser revisado. La placa debe salir de la línea de producción utilizando el programa de producción, la plantilla, el perfil y los materiales, no a partir de una construcción de ingeniería ni de una muestra ensamblada a mano. Y el primer artículo debe fabricarse antes de que se comprometa la cantidad total a la línea, con una decisión acordada sobre si la línea espera o no a tu aprobación. Esperar cuesta plazo y no esperar cuesta riesgo; esa compensación pertenece alPlan NPI, no en un correo electrónico del viernes por la tarde. Para conocer el alcance del proceso de nuestra parte, consulte nuestroproceso de inspección del primer artículo.
¿Qué deberías pedir ver?
Pida pruebas, no una declaración de que la junta fue aprobada. La tabla a continuación es lo que incluiríamos en una solicitud de primera muestra si fuéramos el comprador.
| Artículo | Pruebas para solicitar | Lo que estás comprobando |
|---|---|---|
| BOM a placa | Lista de materiales anotada o fotos con designadores de referencia, número de parte del fabricante, nombre del fabricante, código de fecha donde esté marcado | Cada línea coincide con elrevisión de LDM liberada; las alternativas aprobadas se identifican como alternativas |
| Polaridad y orientación | Fotos en primer plano de diodos, LED, condensadores electrolíticos y de tántalo, pin 1 de los CI, conectores | La orientación coincide con el plano de montaje y la serigrafía, y la serigrafía coincide con el plano |
| Componentes BGA y de terminación inferior | Imágenes de rayos X de cada BGA y de otros encapsulados con uniones ocultas, con los criterios de aceptación establecidos | Sin uniones puenteadas ni juntas faltantes; la presencia de vacíos se evalúa según los criterios acordados antes de la fabricación |
| Impresión de pasta de soldadura | Datos SPIo imprimir el registro de inspección de la primera placa | Volumen de depósito y posición en pads de paso fino y con alta carga térmica |
| Dimensiones críticas | Valores medidos para elementos que usted nombre: posición del conector, orificio de montaje al datum del conector, altura del componente bajo una tapa o disipador de calor, contorno de la placa | Encaje en su carcasa o pieza de acoplamiento |
| Reflujo | El perfil utilizado y la placa o dispositivo en el que se ejecutó | Mismo perfil que ejecutará el lote |
| Inspección de superficie | Resultado de AOIpara el primer tablero, ambos lados | Presencia, desplazamiento, polaridad y defectos de soldadura que cubre la inspección automatizada |
| Trazabilidad | Número de serie o UID del primer artículo vinculado a los lotes de material | Puedes rastrear esta placa hasta carretes específicos y registros de proceso |
Algunas notas sobre las filas que se omiten.
De BOM a placa.La verificación debe hacerse contra la revisión que liberaste, y también necesita la revisión del plano de conjunto. Si la lista de materiales (BOM) permite alternativas, el primer artículo es el momento más económico para saber cuál utilizó realmente la línea. También pediríamos la foto de la tarjeta tal como se construyó junto a la línea de la BOM, porque una hoja de cálculo marcada sin foto de la tarjeta solo prueba que alguien leyó la hoja de cálculo.
Polaridad.Las fotos deben tomarse desde un ángulo en el que el marcado en la pieza y el marcado en la placa sean visibles juntos. Las fotos de la placa completa no te dicen nada sobre el pin 1.
BGA y uniones ocultas.Especifique qué partes necesitan radiografía antes de que comience la construcción. Nuestra operación fuera de líneaInspección por rayos Xse ejecuta como un paso independiente, por lo que las imágenes solo existen si alguien las solicitó. Los criterios de aceptación de vacíos y uniones dependen del paquete y de su aplicación; para los límites numéricos que aplicamos, confírmelos con nuestro equipo de ingeniería y acuéerdelos por escrito antes del primer artículo en lugar de debatirlos después.
Dimensiones críticas.El ensamblador no puede adivinar qué dimensiones son importantes para tu diseño mecánico. Nómbralas. Un conector que se encuentra ligeramente desviado de su datum pasa todas las pruebas eléctricas y aun así falla al acoplarse.
Si la placa tiene muchas piezas de paso fino, pide que el primer artículo también se fabrique con los mismos programas de inspección de pasta y AOI que se usarán para el lote. Un primer artículo inspeccionado en una configuración más laxa te dice menos sobre el lote de lo que parece.
¿Cuándo debe repetirse la FAI?
Siempre que cambie algo que el primer artículo debía demostrar. Nuestra regla general es que un cambio en la definición del producto o en el proceso de la línea que lo fabrica desencadena un nuevo primer artículo, al menos para el área afectada.
Los desencadenantes habituales:
Un componente nuevo o alternativo con un encapsulado, huella o fabricante diferente, especialmente un CI, BGA o conector
Una revisión de PCB, o un cambio en el laminado, el acabado o el apilado que afecte al proceso de ensamblaje
Una nueva plantillao un cambio en el diseño del diafragma
Un cambio en el perfil de refusión, el horno o el utillaje
Un cambio en el programa de ubicación más allá de una corrección menor documentada
Trasladar la producción a otra línea o sitio
Un largo intervalo desde la última construcción, con el intervalo definido en el plan de NPI
Una falla de proceso o reportada por el cliente que se remonta a la configuración de construcción
Rara vez vale la pena repetir todo el paquete por un cambio de valor de resistencia en el mismo encapsulado del mismo fabricante. Sí vale la pena repetir la parte afectada para un nuevo proveedor de BGA, incluso si el número de parte coincide, porque la aleación de las esferas, el alabeo del encapsulado y el manejo de la humedad pueden ser diferentes. Si no estás seguro, incluye el cambio en una lista breve en el acuerdo de NPI: cambios que necesitan una FAI completa, cambios que necesitan una FAI parcial y cambios que solo necesitan un aviso de ingeniería. Esa lista es más útil que cualquier regla genérica, incluida la nuestra.
Decida también quién clasifica un cambio. Si el ensamblador lo decide solo, se enterará del cambio por el informe. Si usted decide solo, pedirá repeticiones completas por cambios triviales y ralentizará su propio programa.
Cómo leer un informe FAI
AS9102 es una norma aeroespacial para informes de primera pieza, y al mencionarla no reclamamos una calificación aeroespacial. Su estructura de informe sigue siendo un formato útil que tomar como referencia, porque obliga a plantear las preguntas adecuadas. Consta de tres partes: una que identifica el número de pieza y la revisión, otra que enumera los materiales, los procesos especiales y las pruebas funcionales, y otra que enumera cada característica con su requisito, resultado medido y disposición.
Lea un informe de primera muestra de PCBA en este orden.
Identificación.Número de parte, revisión, revisión del plano, cantidad fabricada, fecha y número de serie de la placa inspeccionada. Si alguno de estos está en blanco, deténgase.
Lista de características.Cada característica que te interese debe aparecer: los elementos de tu tabla anterior. Si tu dimensión crítica no figura en la lista, el informe está incompleto sin importar qué tan bien se vea el resto.
Valores medidos.Un aprobado o suspenso sin valor es un registro débil. Para las dimensiones, el valor debe estar presente. Para las verificaciones visuales, debe haber una foto o imagen.
Desviaciones.Cualquier cosa fuera del requisito debe tener una disposición: aceptada con una razón, corregida o rechazada. Una placa compleja sin observaciones es posible pero inusual; pregunte cómo se realizó la inspección.
Cierre.Quién inspeccionó, quién revisó y cuándo. Esto será importante más adelante si surge una disputa sobre lo que se acordó.
Si tu organización ya utiliza formularios AS9102, pregunta si el ensamblador puede completarlos. Si no es así, una plantilla clara y específica para PCBA con las mismas tres partes funciona bien.
Señales de alarma en un primer paquete de artículos
La mayoría de estos los hemos visto en informes de otros proveedores, y algunos hemos tenido que rechazarlos nosotros mismos.
Fotos sin referencia al número de serie de la placa o a la fecha.Podrían pertenecer a cualquier junta, y a menudo así es.
Una verificación de la lista de materiales contra una revisión antigua.El paquete parece estar completo y todo en él se compara con el documento incorrecto.
Radiografía: aprobadoLa declaración solo es tan buena como la imagen que la respalda, y también necesitas los criterios.
Mediciones redondeadas o ausentes."Dentro de tolerancia" no es una medición.
Un primer artículo construido en una línea diferente, en una línea de prototipo o a mano.Te dice lo que puede hacer esa configuración, no lo que hará la producción.
Sin enlace a los registros de lotes de material.Si el proveedor utiliza un sistema de trazabilidad, el primer artículo debe vincularse en él como cualquier otra placa. Con nuestro Smart MES, por ejemplo, la placa lleva un UID que se conecta a los registros de material y de proceso.
Sin desviaciones en una placa con uniones ocultas y componentes de paso fino.Pregunte cómo se realizó la inspección.
Una solicitud para aprobar el primer artículo el mismo día en que el lote ya se está ejecutando.El tiempo de revisión que no existe no es una puerta de control.
Cambios desde el primer artículo no registrados.Si el perfil o el programa se editaron después de la aprobación, el primer artículo ya no describe lo que está en la línea.
Si ves más de uno o dos de estos, pide un paquete corregido antes de aprobar y decide si la producción debe detenerse hasta que lo tengas.
Preguntas frecuentes
¿Es un primer artículo lo mismo que una construcción de prototipo?
No. Un prototipo te indica si el diseño funciona. Un primer artículo te indica si la configuración de producción puede reproducir el diseño según lo documentado. Un prototipo puede ensamblarse de cualquier manera que logre que funcione; un primer artículo debe provenir de la línea, el programa y los materiales que fabricarán el lote.
¿Quién debería aprobar el primer artículo?
El ingeniero de calidad del comprador o de calidad del proveedor para la correspondencia de documentos, y el ingeniero de diseño para todo lo que afecte al ajuste o la función. En equipos pequeños, una persona hace ambas cosas. Lo que importa es que la aprobación sea una decisión nombrada con una fecha, no el silencio después de que se envíe el informe.
¿La FAI reemplaza la prueba funcional?
No. La FAI verifica la fabricación con respecto a los documentos. La prueba funcional comprueba que la placa funcione. Una placa puede pasar la FAI con una resistencia de valor incorrecto que casualmente quede dentro de la tolerancia del circuito, y una placa puede fallar la prueba funcional con una FAI perfecta si el diseño tiene un problema. Usa ambas.
¿Cuántas placas debe haber en un primer artículo?
Depende de la placa y del programa. Una placa demuestra la configuración; más placas muestran cierta variación. Acordemos la cantidad en el plan de NPI y confirmemos con nuestro equipo de ingeniería si la fabricación incluye múltiples variantes o paneles.
¿Qué sucede si el primer artículo falla?
El montador debe identificar la causa, corregir la configuración y fabricar e inspeccionar un nuevo primer artículo en lugar de retrabajar la placa fallida y declararla aceptable. El fallo y la corrección deben constar en el registro, porque pasan a formar parte del historial de ese trabajo.
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Recursos útiles
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