- Una estrategia de pruebas de box build superpone pruebas a nivel de placa (ICT, sonda móvil, boundary scan) bajo la prueba funcional de la unidad, el burn-in, las pruebas de seguridad y la inspección final.
- Los utillajes y el software de prueba funcional suele pagarlos el comprador como NRE, y la especificación de prueba que usted redacta decide qué comprueban.
- La inspección de salida suele hacerse por muestreo según niveles AQL de ISO 2859-1 acordados en el contrato, además de la prueba funcional al 100 por ciento.
- Las fábricas pueden apoyar el precumplimiento FCC, CE y RoHS, pero la certificación formal la hacen laboratorios acreditados y la responsabilidad legal sigue recayendo en el propietario de la marca o el importador.
Un box build es tan bueno como la última prueba que superó antes de embalarse. La PCBA puede cumplir IPC-A-610, el arnés puede superar la prueba de continuidad y la carcasa puede encajar, pero el comprador recibe un producto terminado y lo juzga por si se enciende, rinde según la especificación y tiene buen aspecto al sacarlo de la caja.
Este artículo recorre las capas de prueba que suele usar un programa de box build: pruebas a nivel de placa, programación del firmware, prueba funcional, burn-in, pruebas de seguridad, calibración, inspección final y muestreo de salida. También trata los aspectos que los compradores dejan sin definir con más frecuencia: quién diseña y paga los utillajes, qué debe contener la especificación de prueba y dónde termina el apoyo de precumplimiento de la fábrica y empieza la certificación formal.
Las prácticas descritas son lo que suelen hacer las fábricas EMS y de box build. Cada fábrica tiene sus propios métodos, y el alcance y el costo deben confirmarse en sus cotizaciones.
Las capas de una estrategia de pruebas de box build
Las pruebas se organizan en capas para detectar los defectos lo antes y lo más barato posible. Un fallo detectado a nivel de placa cuesta minutos; después del ensamblaje final implica abrir una carcasa; en campo significa una devolución.
| Capa de prueba | Qué detecta | Utillaje necesario | Uso típico |
|---|---|---|---|
| AOI y rayos X | Defectos de colocación y de soldadura, huecos en BGA | Sin utillaje de producto | Cada placa, en línea después del reflujo |
| Sonda móvil | Cortocircuitos, circuitos abiertos, valores erróneos o ausentes | Sin utillaje, solo programa | Prototipos, NPI, volumen bajo |
| ICT (prueba en circuito) | Cortocircuitos, circuitos abiertos, valores de componentes, algunas comprobaciones con alimentación | Utillaje de cama de agujas por placa | Diseños estables en volumen |
| Boundary scan (IEEE 1149.1, JTAG) | Fallos de interconexión en BGA y placas densas | Solo acceso por conector | Placas con acceso limitado para sondas |
| Programación del firmware | Firmware, claves o identificadores erróneos o ausentes | Útil de programación o dentro de ICT/FCT | Cada placa o unidad |
| FCT (prueba funcional) | Funcionamiento a nivel de circuito y de producto | Utillaje y software FCT a medida | Cada placa y/o unidad terminada |
| Burn-in o run-in | Fallos tempranos, problemas térmicos | Racks, fuentes de alimentación, cámara | 100 % en el lanzamiento o por muestreo después |
| Hipot y continuidad de tierra | Fallos de aislamiento y de tierra en productos de red eléctrica | Comprobador de seguridad | Cada unidad de red eléctrica |
| Inspección visual y estética final | Arañazos, holguras, errores de etiqueta, piezas ausentes | Puesto de inspección, muestras límite | Cada unidad |
| Auditoría AQL de salida | Defectos que escapan a todo lo anterior | Ninguno | Muestra por lote |
No todos los productos necesitan todas las capas. Un rastreador a batería puede prescindir por completo del hipot; un controlador industrial con alimentación de red no puede.
Pruebas a nivel de placa: ICT, sonda móvil y boundary scan
La ICT usa un utillaje de cama de agujas con sondas de resorte que hacen contacto con puntos de prueba de la placa. Mide valores de componentes, detecta cortocircuitos y circuitos abiertos y puede realizar pruebas limitadas con alimentación en segundos. Sus límites son el costo del utillaje, su plazo de fabricación y la necesidad de puntos de prueba en el diseño, que deben preverse desde el principio y no añadirse después.
Los equipos de sonda móvil desplazan un pequeño número de sondas sobre la placa bajo control de un programa. No necesitan utillaje, por lo que convienen para prototipos, introducción de nuevos productos y series de bajo volumen. Cada placa tarda minutos en lugar de segundos, así que se convierten en un cuello de botella con volumen.
El boundary scan, definido en IEEE 1149.1 y llamado habitualmente JTAG, usa la lógica de prueba integrada en los circuitos compatibles para comprobar interconexiones que las sondas no alcanzan, como las redes entre BGA. Solo necesita un conector y a menudo se combina con la programación de la memoria flash a través del mismo puerto.
Una trayectoria típica: sonda móvil durante los prototipos y las series piloto, después ICT cuando el diseño está congelado y el volumen justifica el utillaje, y boundary scan allí donde el acceso es limitado.
Programación del firmware y registro de números de serie
La programación es fácil de pasar por alto hasta que se convierte en el cuello de botella. Decida:
- Dónde se hace: dispositivos preprogramados por el distribuidor, programación en sistema en un útil, o como parte de la ICT o la FCT.
- Qué se escribe: firmware de aplicación, bootloader, identificadores únicos, direcciones MAC, datos de calibración, claves de seguridad.
- Cómo se verifica: lectura de checksum o de versión, registrada frente al número de serie.
- Cómo se controlan las versiones: un archivo de firmware liberado con versión y checksum, y una regla escrita sobre qué ocurre cuando usted libera uno nuevo en plena producción.
Las claves y los certificados de seguridad merecen su propio procedimiento: quién los proporciona, cómo se almacenan en la fábrica y cómo se da cuenta de las claves no usadas.
El seguimiento por número de serie une todas las demás pruebas. La práctica habitual es imprimir o grabar con láser una etiqueta de número de serie al principio, escanearla en cada puesto de prueba y guardar los resultados en la base de datos de producción de la fábrica. Solicite los datos en un formato de exportación acordado por lote, para poder rastrear cualquier devolución de campo hasta sus registros de prueba.
Utillajes de prueba funcional (FCT)
La FCT comprueba que la placa o la unidad terminada cumple su función: líneas de alimentación dentro de rango, interfaces que se comunican, sensores que leen, radios que transmiten, pantallas y audio que funcionan, botones y LED que responden. Es donde más importa el conocimiento de su producto, porque solo usted sabe qué significa «funcionar».
Un puesto de FCT suele tener tres partes: un utillaje (pines pogo para placas, o conectores de acoplamiento y sujeciones para unidades terminadas); instrumentos como fuentes de alimentación, multímetros y comprobadores de RF; y un software de prueba que ordena los pasos, aplica los límites y registra los resultados frente al número de serie. A menudo se usan tanto la FCT a nivel de placa como la FCT a nivel de unidad: la primera detecta fallos antes del ensamblaje y la segunda confirma el producto completo, incluidos los arneses y las piezas mecánicas.
Burn-in y run-in
El burn-in y el run-in buscan encontrar los fallos tempranos, el lado izquierdo de la «curva de bañera» de fiabilidad, antes que el cliente.
- Run-in: el producto funciona alimentado, a menudo recorriendo sus funciones de forma cíclica, a temperatura ambiente durante un periodo determinado.
- Burn-in: añade estrés, normalmente temperatura elevada y a veces ciclos de encendido, para acelerar los fallos tempranos.
Las duraciones que se citan con frecuencia van desde unas pocas horas hasta 48 horas, según el producto y el riesgo. Son cifras orientativas; la duración adecuada sale de sus datos de fiabilidad y debe cotizarla la fábrica, porque los racks, la energía y el espacio en planta crecen con ella. Muchos programas aplican un run-in al 100 por ciento en el lanzamiento y pasan a un burn-in por muestreo cuando los datos de fallos son estables.
Hipot, continuidad de tierra y otras pruebas de seguridad
Los productos alimentados por red eléctrica, y los productos con fuentes de alimentación externas fabricadas internamente, necesitan pruebas de seguridad en la línea de producción. El conjunto habitual es la prueba de rigidez dieléctrica (hipot) entre los circuitos de red y las partes accesibles, y la prueba de continuidad de tierra para los productos con tierra de protección. Los valores y las duraciones de las pruebas vienen de la norma de seguridad del producto (por ejemplo IEC 62368-1 para equipos de audio, video y TI) y del organismo de certificación. Los programas de seguimiento en fábrica de los organismos de certificación suelen exigir estas pruebas rutinarias y revisan los registros durante las inspecciones en fábrica.
Calibración con registro de datos
Los productos con sensores, funciones de medición o salida de RF a menudo necesitan calibración: el puesto mide la unidad frente a instrumentos de referencia, calcula los coeficientes, los escribe en el dispositivo y verifica el resultado. Hay dos requisitos que deben figurar en la especificación: los instrumentos de referencia deben estar a su vez calibrados con trazabilidad, normalmente a través de laboratorios de calibración acreditados según ISO/IEC 17025, y cada coeficiente y cada resultado de verificación deben registrarse frente al número de serie.
Inspección visual y estética final
Las discrepancias estéticas están entre los desacuerdos de calidad más frecuentes en el box build, porque «sin arañazos visibles» significa cosas distintas para personas distintas. Una especificación estética útil define zonas de superficie (por ejemplo A para la cara frontal, B para los laterales, C para las superficies ocultas), el tamaño y el número de defectos permitidos por zona, la distancia de observación, el tiempo de observación y la iluminación. Las muestras límite aprobadas y firmadas por ambas partes resuelven la mayoría de las dudas más rápido que cualquier regla escrita.
La inspección final también comprueba las etiquetas, el marcado de país de origen, los accesorios, los manuales, los insertos del embalaje y la caja de venta.
Inspección de salida y muestreo AQL
Además de la prueba funcional al 100 por ciento, los lotes terminados suelen auditarse por muestreo. La referencia habitual es ISO 2859-1, procedimientos de muestreo para la inspección por atributos, que fija los tamaños de muestra y los números de aceptación y rechazo en función del tamaño del lote, el nivel de inspección y el AQL. Los ajustes que se citan con frecuencia en el nivel general de inspección II son cero defectos críticos aceptados, 0.65 o 1.0 para mayores y 2.5 o 4.0 para menores, pero los valores deben acordarse para cada producto. La clasificación de defectos, es decir, qué es crítico, mayor o menor, corresponde a la especificación de inspección. La inspección independiente por un tercero es una opción que muchos compradores usan además.
Precumplimiento frente a certificación formal
Las fábricas a menudo pueden apoyar el precumplimiento FCC, CE y RoHS: escaneos EMC en cámara o con sondas de campo cercano, cribado XRF de materiales para detectar sustancias restringidas, recopilación de declaraciones de proveedores y preparación de muestras. Es útil para detectar problemas a tiempo. No es una certificación.
- FCC: la autorización de equipos pasa por laboratorios de prueba acreditados, y un organismo de certificación de telecomunicaciones (TCB) concede la certificación; algunos dispositivos pueden seguir en su lugar la vía de la declaración de conformidad del proveedor.
- CE: el fabricante o el importador elabora el expediente técnico y firma la declaración UE de conformidad a partir de informes de prueba; un organismo notificado solo interviene en algunas directivas y procedimientos de evaluación de la conformidad.
- RoHS: cumplimiento de la Directiva 2011/65/UE y sus modificaciones, respaldado por declaraciones de proveedores, cribado y ensayos de laboratorio cuando es necesario.
La responsabilidad legal del cumplimiento sigue recayendo en el propietario de la marca o el importador, no en la fábrica de ensamblaje.
Quién diseña y paga los utillajes
Los utillajes y el software de prueba son específicos de cada producto, por lo que normalmente se cotizan como NRE, por separado del precio unitario. Fórmulas habituales: la fábrica los diseña y fabrica según su especificación de prueba; usted suministra un utillaje y un software terminados; o los fabrica un laboratorio de pruebas externo. Los rangos de presupuesto que se citan con frecuencia van desde unos pocos miles de USD para un utillaje FCT sencillo hasta decenas de miles para ICT o pruebas de RF complejas; son solo orientativos y deben confirmarse con cotizaciones de fábrica. El artículo sobre costos, costo de box build en Vietnam, muestra cómo se sitúa el NRE junto al costo unitario.
Acuerde por escrito quién es propietario de los utillajes y del software, si pueden trasladarse a otra fábrica y quién paga el mantenimiento y las sondas de repuesto.
Qué definir en la especificación de prueba
| Sección | Contenido |
|---|---|
| Alcance | Qué pruebas en qué etapa, al 100 % o por muestreo |
| Pasos de prueba y límites | Cada medición con valor nominal, límites y unidades |
| Equipos | Instrumentos, precisión, requisitos de calibración |
| Firmware | Archivo, versión, checksum, método de programación |
| Burn-in o run-in | Duración, temperatura, perfil de alimentación, criterios de aceptación |
| Pruebas de seguridad | Valores de hipot y de continuidad de tierra según la norma de seguridad |
| Datos | Campos registrados por número de serie, formato de exportación, conservación |
| Gestión de fallos | Reglas de repetición de pruebas, análisis de fallos, informes |
| Estética y AQL | Zonas, muestras límite, clases de defectos, niveles AQL |
| Propiedad | Propiedad de utillajes y software, control de cambios |
Para el resto del paquete de RFQ, consulte la lista de verificación para RFQ de box build. Para las clases de mano de obra, consulte clases IPC-A-610, y para las pruebas de cables, ensamblaje de arneses de cables en Vietnam. Al evaluar una fábrica, pida ver un puesto de FCT en funcionamiento y un registro de prueba de muestra, como se describe en cómo evaluar a un proveedor EMS en Vietnam.
boxbuildvn.com es un servicio de emparejamiento, no una fábrica, y no realiza pruebas. Envíe su BOM, sus planos y su especificación de prueba a través del formulario de RFQ de box build y reciba hasta 3 fábricas EMS vietnamitas asignadas en un plazo de 24 horas hábiles. Gratis para compradores, NDA a petición. Encontrará más información sobre el alcance en la página de ensamblaje box build en Vietnam, o vaya directamente al formulario de RFQ.
Preguntas frecuentes
¿Quién paga los utillajes de prueba funcional en un programa de box build?
En la mayoría de los programas, el comprador paga como NRE los utillajes y el software de prueba específicos del producto, cotizados por separado del precio unitario. La fábrica puede diseñar y fabricar el utillaje según su especificación de prueba, o usted puede suministrarlo. Acuerde por escrito quién es propietario del utillaje, si puede trasladarse a otra fábrica y quién lo mantiene. Las cifras de presupuesto son orientativas y deben confirmarse con cotizaciones de fábrica.
¿Es necesario el burn-in en todos los productos de box build?
No. El burn-in y el run-in añaden tiempo, espacio y costo energético, así que se usan cuando los fallos tempranos son caros: fuentes de alimentación, productos con alta carga térmica, controladores industriales o cualquier equipo instalado en lugares de difícil acceso. Un enfoque habitual es un run-in al 100 por ciento durante el lanzamiento y después pasar a un burn-in por muestreo cuando los datos de campo y de prueba muestran una tasa de fallos estable.
¿Puede una fábrica EMS vietnamita certificar mi producto para FCC o CE?
No. Las fábricas pueden apoyar el precumplimiento, como escaneos EMC, cribado RoHS y preparación de muestras, pero la autorización formal de equipos FCC pasa por laboratorios de prueba acreditados y organismos de certificación. Para el marcado CE, el fabricante o el importador firma la declaración de conformidad a partir de informes de prueba, y un organismo notificado solo interviene en algunas directivas y procedimientos. La responsabilidad legal sigue recayendo en el propietario de la marca.
¿Qué niveles AQL se usan habitualmente en la inspección de salida?
Los niveles que se citan con frecuencia según ISO 2859-1, nivel general de inspección II, son cero defectos críticos aceptados, 0.65 o 1.0 para defectos mayores y 2.5 o 4.0 para defectos menores estéticos. Los valores adecuados dependen de su producto y su mercado. Defina en la especificación de inspección qué se considera crítico, mayor y menor; de lo contrario, las cifras AQL no tienen un significado práctico.
¿Cuál es la diferencia entre la prueba ICT y la de sonda móvil?
Ambas prueban la placa ensamblada en busca de cortocircuitos, circuitos abiertos y valores de componentes. La ICT usa un utillaje de cama de agujas a medida y prueba una placa en segundos o en un minuto, lo que conviene para volúmenes altos pero exige NRE de utillaje y puntos de prueba. La sonda móvil usa sondas que se desplazan y ningún utillaje, así que conviene para prototipos y volúmenes bajos, pero cada placa tarda varios minutos. Muchos programas empiezan con sonda móvil y pasan a ICT a medida que crece el volumen.