初回品検査（FAI）は、あなたの案件向けにセットアップされた組立ラインが、リリース済みのドキュメントに従って基板を製造できることを示すものです。しかし、それはロット全体の品質が良好であることを示すものではありません。PCBA の初回品に関しては、残りのロットをリリースする前に、購買担当者に次の5点を要求するようにお願いしています。リリース済みリビジョンに対する BOM と基板の照合、極性と実装方向の証拠、BGA およびその他の隠れた接合部の X 線画像、筐体や相手部品にとって重要な寸法の測定結果、そして基板を使用部材ロットに結びつける記録です。
この記事の残りの部分では、それぞれがどのようなものになるべきか、最初の記事をいつ再度作成しなければならないのか、そして本物のFAIパッケージを写真の束と見分ける方法について説明します。
初回品は実際には何を証明するのですか？
これは、セットアップが正しく行われていることを証明するものです。ステンシルと印刷パラメータによって、許容できるはんだペーストの印刷が行われ、実装プログラムによって正しい部品が正しい位置と回転で配置され、この特定の基板に対してリフロープロファイルによって許容できるはんだ接合が形成されることを示しています。また、基板を製造している担当者たちが、あなたと同じようにBOM、ガーバーデータ、実装図面を解釈していることの証明にもなりますが、実は多くのNPI問題がまさにその点から発生するのです。
これは信頼性、ロット間の一貫性、あるいは機能性能を証明するものではありません。1枚の基板からは、はんだペーストのロットが翌週も同じように振る舞うかどうかや、コンデンサのリールが混在していないかどうかを判断することはできません。FAI は製造立ち上げ時のゲートとして扱い、機能試験および工程内検査は別個の管理手段として維持してください。
初回品がレビューに値するのは、次の2つの条件を満たす場合です。基板は、エンジニアリングビルドや手組みサンプルではなく、本番用プログラム、ステンシル、プロファイルおよび材料を用いて、本番ラインから生産されたものでなければなりません。そして、初回品は、ラインに全数量を投入する前に製造されるべきであり、ラインがあなたの承認を待つかどうかについて、事前に合意された判断が必要です。待つことはスケジュール面でのコストとなり、待たないことはリスク面でのコストとなります。このトレードオフに対する判断は、本来であればNPI計画ではなく、金曜午後のメールで行うべきものではありません。こちら側のプロセスの範囲については、私たちの… をご覧ください。初回品検査プロセス。
何を見せてもらうべきですか？
取締役会で承認されたという説明ではなく、その証拠を求めてください。もし私たちが買い手側であれば、下記の表は初回製品承認依頼書に記載する内容になります。
| アイテム | 証拠の請求 | あなたが確認しているもの |
|---|---|---|
| BOMからボードへ | マーキングされたBOMまたは、基準番号・メーカー品番・メーカー名・記載がある場合は日付コードを示した写真 | すべての行が一致しますリリースされたBOMリビジョン承認された代替案は、代替案として識別されます |
| 極性と配向 | ダイオード、LED、電解コンデンサーおよびタンタルコンデンサー、ICのピン1、コネクタのクローズアップ写真 | 方向は組立図およびシルクと一致しており、シルクも図面と一致しています |
| BGAおよびボトムターミネーション部品 | 各BGAおよびその他の隠れジョイントパッケージごとのX線画像と、明記された合否判定基準 | ブリッジや継ぎ目の欠落はなく、ボイドは造形前に合意された基準に基づいて評価される |
| はんだペースト印刷 | SPIデータまたは最初の基板の検査記録を印刷する | 微細ピッチおよび熱負荷の大きいパッド上でのはんだ量と位置 |
| 重要寸法 | あなたが指定する項目の測定値：コネクタ位置、取り付け穴からコネクタ基準面までの距離、カバーまたはヒートシンク下の部品高さ、基板外形 | エンクロージャーまたは嵌合部品への適合 |
| リフロー | 使用されたプロファイルと、それが実行されたボードまたは治具 | ロット全体を実行する同じプロファイル |
| 表面検査 | AOI結果最初のボードについては、両側とも | 自動検査で対象となるプレゼンス、オフセット、極性およびはんだ不良 |
| トレーサビリティ | マテリアルロットに関連付けられた最初の記事のシリアル番号またはUID | この基板は特定のリールや工程記録まで遡って追跡することができます |
スキップされる行についての補足事項をいくつか述べます。
BOMからボードへチェックは、あなたがリリースした版に対して行う必要があり、アセンブリ図面の版も必要です。BOM で代替品が許可されている場合、実際にラインでどれが使われたかを知る最もコストの低いタイミングは初品検査のときです。また、BOM 行の横に、製造完了基板の写真も求めます。なぜなら、基板写真のないマークアップ済みスプレッドシートだけでは、そのスプレッドシートを誰かが読んだことしか証明できないからです。
極性写真は、部品のマーキングと基板上のマーキングが同時に確認できる角度から撮影してください。基板全体の写真だけでは、ピン1に関する情報は何も得られません。
BGAおよび隠れた接合部。ビルド開始前に、どの部分に X 線検査が必要かを指定してください。オフラインの私たちX線検査これは別個の工程として実行されるため、画像は誰かが要求した場合にのみ存在します。ボイドおよび結合部の受け入れ基準はパッケージとお客様のアプリケーションによって異なります。当社が適用する数値的な制限については、初回試作の前に当社エンジニアリングチームに確認し、後から議論するのではなく書面で合意してください。
重要な寸法アセンブラは、あなたの機械設計にとってどの寸法が重要なのかを推測することはできません。寸法に名前を付けなさい。基準面からわずかにずれたコネクタは、すべての電気的テストには合格しても、依然としてかみ合いに失敗します。
基板に細ピッチ部品が多い場合は、ロットで使用するのと同じはんだペースト検査およびAOIプログラムを用いて、初品も製造してもらうよう依頼してください。より緩い条件で検査された初品は、見た目ほどそのロットについて多くを教えてはくれません。
FAIはいつ再検査すべきですか？
最初の初品で証明すべきであった内容に何か変化が生じた場合です。目安として、製品定義の変更や、それを製造するライン上の工程変更があったときには、少なくとも影響を受ける範囲については新たな初品を実施します。
いつものきっかけ：
特にIC、BGA、コネクタなどで、パッケージ、フットプリント、またはメーカーが異なる新規または代替コンポーネント
組立工程に影響を与えるPCBリビジョン、またはラミネート、表面処理、スタックアップの変更
新しいステンシルあるいは絞り設計の変更
リフロープロファイル、炉、または治具の変更
文書化された軽微な修正を超える配置プログラムの変更
ビルドを別のラインまたはサイトへ移行する
前回のビルドから長い間隔があり、その間隔はNPI計画で定義されている
ビルド設定に起因する、プロセス逸脱または顧客から報告された不具合
同一メーカーの同一パッケージで抵抗値だけを変更する場合、そのパッケージ全体について再度確認を行う価値はほとんどありません。 一方で、新しいBGAベンダーに切り替える場合は、たとえ部品番号が一致していても、ボール合金、パッケージ反り、湿気の取り扱いが異なる可能性があるため、影響を受ける部分については再度確認を行う価値があります。 もし判断に迷う場合は、その変更内容を NPI 契約内の簡潔なリストにまとめておいてください。 すなわち、「完全な FAI が必要な変更」「部分的な FAI が必要な変更」「技術通知のみでよい変更」の3つです。 このリストは、私たちのルールを含め、どのような一般的な規則よりも有用です。
また、変更を誰が分類するかも決めてください。もし組み立て担当者が単独で判断する場合、あなたは報告書でその変更を知ることになります。もしあなたが単独で判断する場合、ささいな変更に対しても完全な再実行を求めてしまい、自分のプログラムを遅くしてしまうでしょう。
FAIレポートの読み方
AS9102 は初品検査報告書に関する航空宇宙規格であり、これに言及することによって当社が航空宇宙分野の認証を受けていると主張するものではありません。ただし、その報告書の構成は、適切な問いを明確にさせるという点で、参考にするのに有用なフォーマットです。AS9102 には 3 つのパートがあり、1 つは部品番号およびリビジョンを特定するもの、1 つは材料・特殊工程・機能試験を一覧にするもの、もう 1 つは各特性について、その要求事項、実測値および処置内容を一覧にするものです。
この順序で PCBA の初品検査報告書を読んでください。
識別検査対象基板の部品番号、リビジョン、図面リビジョン、製造数量、日付、およびシリアル番号。これらのいずれかが空欄の場合は、中止してください。
特徴一覧。あなたが重要視するあらゆる特性が、上記の表にある項目として必ず含まれていなければなりません。もし重要な寸法がその一覧から抜けている場合、他の部分がどれほど良く見えても、そのレポートは不完全です。
測定値値のない合否判定だけでは、記録としては不十分です。寸法については、値が記載されているべきです。目視検査については、写真や画像が添付されているべきです。
逸脱要件以外の事項には、受け入れ理由を明示した受理、修正、または却下のいずれかの処置を行う必要があります。 観察事項がゼロの複雑なボードはあり得なくはありませんがまれなので、どのように検査が行われたのかを確認してください。
署名誰が検査し、誰が確認し、いつ行ったのか。これは、合意内容をめぐって紛争が生じた場合に重要になります。
御社がすでに AS9102 フォームを使用している場合は、組立業者がそれらを記入できるかどうかを確認してください。使用していない場合は、同じ 3 つのパートで構成された、PCBA 向けの明確なテンプレートで問題ありません。
初稿パッケージにおけるレッドフラッグ
これらのほとんどは他のサプライヤーの報告書で目にしており、いくつかについては私たち自身で異議を唱えなければなりませんでした。
ボードのシリアル番号や日付に関する記載がない写真。彼らはどの委員会にも属している可能性があり、実際しばしばそうである。
古いリビジョンに対するBOMチェック。パッケージは完全に見えますが、その上にあるすべての項目が誤った書類に対して照合されています。
「X線：合格」（画像なし）その主張の価値は、それを裏付ける画像の質によって決まり、さらに基準も必要です。
測定値は四捨五入されているか、または存在しません。「許容範囲内」は測定値ではありません。
別の生産ライン、試作ライン、または手作業で作られた最初の記事。それは、そのセットアップで何ができるかを示しているのであって、本番環境で何が行われるかを示しているわけではありません。
素材ロット記録へのリンクがありません。サプライヤーがトレーサビリティシステムを使用している場合、初品も他の基板と同様にその中で紐づけられるべきです。例えば、当社の Smart MES では、基板には材料および工程記録に接続された UID が付与されています。
隠し継ぎ手と細ピッチ部品を備えた基板でも、ずれは一切ありません。検査がどのように行われたのか尋ねてください。
ロットがすでに稼働している同じ日に、最初の記事を承認するよう求める依頼。存在しないレビュー時間はゲートではありません。
最初の記事以降の変更は記録されていません。署名後にプロファイルまたはプログラムが編集された場合、最初の記事はもはやライン上の内容を正確に表していません。
これらのうち一つか二つ以上見つけた場合は、承認する前に修正されたパッケージを求めるとともに、それを受け取るまで生産を一時停止すべきかどうかを判断してください。
よくある質問
初回品は試作機と同じものですか？
いいえ。試作品は、その設計が機能するかどうかを示します。初品は、生産体制が文書化された設計を再現できるかどうかを示します。試作品は、とにかく動作するようにあらゆる方法で組み立てることができますが、初品はロットを生産するのと同じライン、プログラム、材料から作られるべきものです。
最初の記事には誰が承認のサインをすべきですか。
文書の整合性については購買側またはサプライヤー側の品質エンジニアが担当し、適合性や機能に影響する事項については設計エンジニアが担当します。小規模なチームでは、一人が両方を兼任することもあります。重要なのは、報告書を送付した後の沈黙ではなく、署名による承認が日付付きの明確な意思決定として行われることです。
FAIは機能テストを代替しますか？
いいえ。FAI は、ビルドが文書どおりかどうかを確認するものです。機能テストは、ボードが動作するかどうかを確認します。回路の許容範囲内にたまたま収まる誤った値の抵抗が載っていても、その基板が FAI に合格することはありえますし、設計自体に問題があれば、完璧な FAI であっても機能テストで不合格になることもあります。両方とも使用してください。
初回製品には何枚の基板が必要ですか？
それはボードとプログラムによります。 1枚のボードでセットアップを検証し、複数枚のボードである程度のばらつきを確認します。 NPI計画で枚数を合意し、ビルドに複数のバリアントやパネルが含まれる場合は、当社のエンジニアリングチームに確認してください。
最初の記事が失敗した場合はどうなりますか？
組立担当者は、不良基板を再加工して合格品とみなすのではなく、不具合の原因を特定し、段取りを修正したうえで、新たな初品を製作し検査しなければならない。不良と是正内容は、その作業の履歴の一部となるため、記録に残す必要がある。
役立つリソース
・電子機器製造における新製品導入（NPI）を初回から成功させるための要素
・PCB SMT実装におけるAOI、ICT、AXIの比較と使用タイミング
・プリント基板実装の検査方法
•PCB事前注文チェックリスト
