למה שיעור הבדיקה שלכם הוא 80% למרות שהלוחות תקינים?

למה שיעור הבדיקה שלכם הוא 80% למרות שהלוחות תקינים?

הַמָּאוּזָר שֶׁל ה־פּוֹגוֹ פִּין

דוח השיעור המוקדם בדק 80.2%. עשרים אחוז מהייצור היומי נכשלו דווקא באותו הפעולה – את הבדיקה בתוך המעגל (ICT)  המסוף – והכישלונות התפשטו באופן לא אחיד, לא עקבי, ומחזורי במגנונה. מפקח האיכות עשה את מה שמפקחי איכות עושים: חסם את הלוחות הכושלים, הוציא את יומנים של הכישלונות, וארגן סקירת עיצוב. צוות ההנדסה הניח שמדובר בקצר-מעגל מוגבל, באצווה רעה של רכיבים, או בבעיה בתכנון. הם בילו יום ומחצה במרדף אחר רוח.

הנה הוויתור השני: כשטכנאי השירות הריץ שוב בדיוק את אותם עשרים אחוז מהלוחות, עם אותו החיזוק המדויק, 98% מהם עברו בניסיון השני. הלוחות היו תקינים. העיצוב היה תקין. הרכיבים היו תקינים. הבעיה הייתה ב pogo Pin -- אחד מהחיבורים המניעים ברכיב הבדיקה, בתוך שקע שמרחקו כ-30 מילימטר מהשקע שהתקלקל, אשר גרם במפורש ליצירת חיבור רע והסתיר זאת.

אלה הדברים בנוגע ל רכיבי בדיקה : כשהם נכשלים, הם לא נופלים בצלצול. הם נופלים בשקט, במקום היחיד שאיש לא בודק — כי כולם מניחים שהמכונה שמודדת כל דבר חייבת להיות תקינה בעצמה.

הפיזיקה של קפיץ קטן ומחט חד

א pogo Pin  היא מכשיר מטעה בפשטותו: מוט דוחף, גוף צינור, קפיץ ומחט שדוחפת נגד  רכיב בדיקה  על הלוח. כאשר הרכיב נסגר, כל מחט דוחפת לעבר ה מעבר לנסיעה  והמחט חודרת לתוך פני השטח של רכיב הבדיקה. איכות הקשר החשמלי תלויה בכך שהמחט תפגוש באופן ממשי כל מה שנמצא בין לא לפלדה נקייה — חלבון, שאריות פלקס, אבק או סרט טבעי שנשאר על ידיה. סיום OSP .

המפרט החשמלי הוא אכזרי. מגע פוגו-פין בריא ואיזון נופל לטווח של עשרות מיליאוהם — בדרך כלל בין 10 ל־50 מיליאוהם. מגע מוגבל — כלומר, פין שסבל מבלאי, קפיץ שחלש, או שטח מזוהם — עלול להתרחק למספר מיליאוהם או לנדנד באופן לא צפוי. רכיב ש calibration שלו היה מושלם ב־10 מיליאוהם למגע אחד הופך לרכיב אחר לגמרי ב־300 מיליאוהם, וההבדל אינו נראה לעין אלא אם מבצעים מדידה.

כעת הכפילו זאת במספר המגעים במערכת בדיקה טיפוסית תוכנית בדיקה . לוח עם 200 נקודות בדיקה פירושו 200 מגעים בעלי קפיץ פעילים בו זמנית, כל אחד מהם נאבק בלחיצתו שלו נגד בלאי, זיהום ועייפות. כשל של פין יחיד עלול לבטל את כל הבדיקה — ואם הפין הזה נמצא במעגל שמאפשר לקבוע משהו עדין, הכשל עלול להיראות בדיוק כמו לוח פגום.

מדוע המגע מתדרדר

כישלון של פין פוגו הוא כמעט אף פעם לא דרמטי. זהו תהליך איטי של הרס מינורי:

השתלבות רעיונית . הרעיון הוא גורם ההשקה – כתר, חנית או עיצוב פיסולי שמרוכז על הפעלת לחץ כדי לחדור את סרטים שטחיים. כל נגיעה מסירה ממנו מעט. הקצה שמתחיל בגודל 0.4 מ"מ מסיים את חייו עגול, מבריק ולא מסוגל לחדור דבר. יצרנים מציגים את הפינים למספר רב של מחזורים – אלפיים או מיליונים – אך הדירוגים האלה מניחים לוחות נקיים, התנעה מדויקת ותחזוקה קבועה. באירועים אמיתיים, משך החיים הוא בדרך כלל רק חלק קטן מהמספר המדורג – פין שדורג במיליון הכנסות דורש החלפה בדרך כלל כבר לפני 200,000 בבעיות ייצור.

תלוש .שינוי בפקק נגרם מסלדר, אבק מהרצפה המייצרת, שומנים מהניפוח, וחלקיקי סלדר מפעולות סמוכות, כולם מצטברים על הרעיון. כל פקק מעלה את התנגדות ההשקה. לכן, המתקנים בשורת ייצור עם זרימת סלדר גבוהה ובלא ניקוי לא מתבצעים מהר יותר מאשר במתקנים של לוחות שננקו לחלוטין — הפסים פשוט אוספים שאריות בכל מחזור.

עייפות האביב . האביב הוא המנוע של הפס, והוא הרכיב הניזוק ביותר. חציית המדרגה המרובה מעבר לנסיעה — הכיווץ הנוסף מעבר להשקה הראשונה — גורמת לעייפות האביב ומפחיתה את הכוח שהוא יכול לייצר. פס בעל כוח בלתי מספיק אינו מסוגל לחדור את סרטים על פני השטח, ולכן התנגדות ההשקה עולה. מתקנים שנסגרים בכוח במקום לסגור באיטיות, או לוחות שיכולים לשבת מעט גבוה מדי, משמידים את האביבים בשקט.

חוסר התאמה . הפס חייב לנחות בתוך ה נקודת הבדיקה  איזור — בדרך כלל פד בגודל 0.8 עד 1.2 מ״מ. סחיפה של אפילו 0.1 מ״מ בהרשמה של החיזוק, בלבישת סיכה של הכלים או בגידול הלוח עלולה להכניס את המצביע לקצה הפד, שם שטח ההגעה קטן מאוד והתנגדות לא יציבה. המצביע עלול לפגוע במעטפת הלחיצה במקום בנחושת — מה שנותן תמיד תוצאה של חיבור פתוח.

עיוות הלוח החיזוק מניח שהלוח שטוח. לוח מעוות גם בחלקיק מילימטר אחד בלבד מעלה חלק מהניצבים מחוץ למגע עם הסיכות, בעוד אחרים נלחצים יתר על המידה. הרשתות המושפעות נראות כחיבורים פתוחים או קצרים. לוח עם התפלגות נחושת לא אחידה — כזה שמעוות מעט לאחר הלחיצה — עלול לגרום לחיזוק ליצור דפוס עקבי של כשלים הדומה לפגם בתכנון.

למה הבדיקה המחודשת עוברת

החלק המרתק בתקלות של פינים מסוג פוגו הוא שבחינה חוזרת "מתקנת" אותן. אותם לוחות בדיוק עוברים את הבדיקה בפעם השנייה, ועובדה זו משכנעת את כולם שהבעיה הייתה זמאנית – תקלה, בעיה של טיפול, אולי באחריות האופרטור. המערכת היא פיזית לחלוטין וטיפוסית לחלוטין:

-המטרה הראשונה של רעיון הפין יכולה לחדור או להזיז מנגנון חמצון/זיהום שגרם לו להיכשל בפעם הראשונה. ההגעה השנייה נוחתת על המתכת שנחשפה זה עתה. החיבור משתפר.

-הפעולה של הנחת הלוח וחיבוקו בפעם השנייה עלולה למקם אותו בדרכים שונות, מה שמשנה אילו פינים נוגעים ובאיזה דחף.

-פין שהיה חלש – עם הצעת זיהום, קפיץ עייף – עלול להתנהג אחרת מחזור למחזור, לעבור באופן אינטערמייטנטי ולעצור את פעולתו באופן מחזורי.

המחיר של העברה חוזרת הוא למעשה רמז אבחנתי: כאשר אחוז גבוה של לוחות כושלים מועבר לחזרה, הדבר הראשון שיש לחשוד בו הוא הרכיב, לא הלוחות. מחיר גבוה של העברה חוזרת מהווה דגל אדום לבעיות קריאה, ולא ביטחון שכולו בסדר.

המחיר האמיתי של הכשלות שווא

המחיר של כשל שוא אינו רק זמן החזרה. זהו גם ציוד אי-הבטחה שמתלווה לו:

מלאי בזירה כל לוח כושל נמצא במיקום עיכוב בזמן שבוחנים את "הבעיה". בקו ייצור בעל נפח גבוה, זה אלפים של לוחות בשעה שמחכים לרוח.

זמן הנדסת חסר. סקירות עיצוב, בדיקות תרשימים ובחינות רכיבים – כל אלה מתבצעים על לוחות שלא היו מעולם פגומים. הבעיה האמיתית – סיכה משולבת – אינה נראית באף אחת מהבחינות האלה.

חזרה על עבודה מבוזבזת. לוחות שיכשלו בבדיקות, יסומנו כבעייתיים ויעברו תהליך של 'חזרה לעבודה' (לרוב בדיקה חוזרת בסיסית שמעבירה אותם) נושאים את העלות ואת הסטיגמה של החזרה לעבודה, ללא כל היתרונות. אחוז מסוים של לוחות שיכשלו בטעות יוסרו או יתוקנו ללא צורך, וכל התיקון הוא סיכון אמיתי לפגם על לוח מושלם.

נתוני החזרה המעוותים. אם הרכיב מתדרדר לאט, ערך החזרה יורד שבוע אחר שבוע, ואף אחד לא יוכל להסביר למה. צוות הייצור מתחיל 'לתקן' את התהליך — להתאים פרופילים, לשנות את המשחה, לשנות את המיקום — כדי לפצות על בעיה שקיימת לחלוטין בתוך רכיב הבדיקה.

איך לתפוס אותה לפני שתקח שבוע שלם.

למרבה המזל: בעיות של פוגו-פין הן מכניות, ובעיות מכניות ניתן למנוע. הבקרה היא שחזורית, והיא עובדת:

לעקוב אחר התנגדות החיבור, לא רק אחר מעבר/כישלון.  תוכנית בדיקה שרשומה את התנגדות הרשת ליחידת רשת — או לפחות מסמנת רשתות whose התנגדות עברה סף מסוים — הופכת דעיכה נסתרת לתופעה ברורה. כאשר אותה רשת מפגינה עלייה בהתנגדות החיבור במשך שבוע של ייצור, hetziv מודיע לך כי הוא זקוק לטיפול לפני שיביא לכשל של לוחות.

השתמשו בלוח זהב.  שמרו על לוח ידוע כטוב, שנבדק ונתועד, והריצו אותו עם ההצמד בהתחלה של כל שינוי. אם הלוח הזה מתחיל להיכשל — או לעבור עם שולי בטחון מצערים — המרכיב חשוד באופן הכרחי. תרגיל אחד זה בלבד היה מזהה כל כשל של פין פוגו שראיתי אי פעם, ימים לפני שהגיע לנתוני השיעור.

שמרו על הפינים לפי לוח זמנים קבוע, לא לפי כשל.  רעיון מסודר בתקופה מוגדרת — המרווח תלוי בשיעור הזרימה שלך ובנקיון הלוח, אך בדרך כלל כל 10,000 עד 20,000 מחזורים הוא נקודת התחלה סבירה עבור קווי ייצור בעלי תפוקה גבוהה. החלף את הסיכות לפני שהן נבלות, לא אחרי. סיכה שמתוכננת ל-מיליון מחזורים ושנשנה ב-150,000 מחזורים בגלל לוח הזמנים עולה כמה דולרים. סיכה שפועלת עד ל-180,000 מחזורים ואז נכשלת עלולה לעלות יום של ייצור.

עצב נקודות בדיקה כך שיוכלו להישקף. נקודה לבדיקה שהיא חור עירום, פד מתחת לרכיב או פד עם סגירת OSP היא נקודת בדיקה שמתנגדת לשיקוף. פדים מיוחדים לשיקוף עם משטח המתאים למגע חוזר — ובגודל המתאים לסיכה — מאריכים את חיי הסיכה ותומכים בהתנגדות החיבור. זהו החלטת עיצוב לביצוע בדיקות (DFT), שנלקחת בשלב העיצוב, והיא מבטיחה אמינות של התכונה לאורך כל תקופת חייו של המוצר.

ראה את עלות הבדיקה המחודשת.  אם שיעור הבדיקות המחודשות המוצלחות שלכם גבוה — מעל כמה אחוזים של לוחות שנכשלו — תתייחסו לכך כאל אזהרה לגבי התאמת החיבורים, ולא כאל חידה. היחס בין 'נעצר בעבודה בבדיקה הראשונית, נשלח לבדיקה מחודשת' לבין 'נכשל בשתי הבדיקות' הוא אחד מהסימנים המוקדמים והיעילים ביותר לפגם בחיבורים לאורך תהליך הבדיקה כולו.

התאמת החיבורים היא חלק מתהליך הייצור

האמת המביכה היא שהתאמת החיבורים היא רכיב מכני פעיל, לא כלי של עובדות מוחלטות. בה יש קפיצים, קצות ומשטחי מגע שמתעייפים לפי לוח זמנים שאיש לא רשם. כאשר תפוקת הייצור ירדה והלוחות בסדר, הרכיב הוא הנקודה הראשונה שבה יש לבדוק — לא האחרונה.

ה-20% של הלוחות שנכשלו באותו בוקר? הם חזרו לקו, עברו את הבדיקה והושקו. הכשל האמיתי מעולם לא היה בלוחות. הוא נשאר בקצה בדיקה משומש בודד, במרחק 30 מילימטרים מהמקום שבו מישהו בכלל הסתכל, ושיקר בשקט לייצרן שציפה לומר את האמת.