- Een teststrategie voor box build legt tests op printplaatniveau (ICT, flying probe, boundary scan) onder de functionele test op unitniveau, burn-in, veiligheidstests en eindinspectie.
- Fixtures en software voor functionele tests worden normaal door de inkoper als NRE betaald, en de testspecificatie die u schrijft, bepaalt wat ze controleren.
- Uitgaande inspectie gebeurt meestal met steekproeven volgens de in het contract afgesproken AQL-niveaus van ISO 2859-1, bovenop 100 procent functionele test.
- Fabrieken kunnen FCC-, CE- en RoHS-pre-compliance ondersteunen, maar formele certificering gebeurt door geaccrediteerde labs en de wettelijke verantwoordelijkheid blijft bij de merkeigenaar of importeur.
Een box build is maar zo goed als de laatste test die hij vóór het verpakken heeft doorstaan. De PCBA kan aan IPC-A-610 voldoen, de kabelboom kan de doorgangstest doorstaan en de behuizing kan passen, maar de inkoper ontvangt een eindproduct en beoordeelt het op de vraag of het opstart, volgens specificatie presteert en er bij het uitpakken goed uitziet.
Dit artikel loopt de testlagen door die een box build-programma doorgaans gebruikt: tests op printplaatniveau, programmeren van firmware, functionele test, burn-in, veiligheidstests, kalibratie, eindinspectie en uitgaande steekproeven. Het behandelt ook de onderdelen die inkopers het vaakst ongedefinieerd laten: wie fixtures ontwerpt en betaalt, wat de testspecificatie moet bevatten en waar de pre-compliance-ondersteuning van de fabriek ophoudt en de formele certificering begint.
De beschreven werkwijzen zijn wat EMS- en box build-fabrieken doorgaans doen. Elke fabriek heeft haar eigen methoden, en omvang en kosten moeten in haar offertes worden bevestigd.
De lagen van een teststrategie voor box build
Testen gebeurt in lagen, zodat defecten zo vroeg en zo goedkoop mogelijk worden gevonden. Een fout op printplaatniveau kost minuten; na de eindassemblage betekent ze een behuizing openen; in het veld betekent ze een retour.
| Testlaag | Wat ze opspoort | Benodigde fixture | Gebruikelijke inzet |
|---|---|---|---|
| AOI en röntgen | Plaatsings- en soldeerdefecten, voids in BGA’s | Geen productfixture | Elke printplaat, inline na reflow |
| Flying probe | Kortsluitingen, onderbrekingen, verkeerde of ontbrekende waarden | Geen fixture, alleen een programma | Prototypes, NPI, lage volumes |
| ICT (in-circuit test) | Kortsluitingen, onderbrekingen, componentwaarden, enkele controles onder spanning | Bed-of-nails-fixture per printplaat | Stabiele ontwerpen bij volume |
| Boundary scan (IEEE 1149.1, JTAG) | Verbindingsfouten bij BGA’s en dichte printplaten | Alleen toegang via connector | Printplaten met beperkte toegang voor probes |
| Programmeren van firmware | Verkeerde of ontbrekende firmware, sleutels, ID’s | Programmeerjig of in ICT/FCT | Elke printplaat of unit |
| FCT (functionele test) | Functie op circuit- en productniveau | FCT-fixture en software op maat | Elke printplaat en/of afgewerkte unit |
| Burn-in of run-in | Vroege uitval, thermische problemen | Rekken, voedingen, klimaatkast | 100% bij de lancering of later per steekproef |
| Hipot en ground bond | Isolatie- en aardfouten in producten op netspanning | Veiligheidstester | Elke unit op netspanning |
| Visuele en cosmetische eindinspectie | Krassen, spleten, labelfouten, ontbrekende onderdelen | Inspectiestation, grensmonsters | Elke unit |
| Uitgaande AQL-audit | Ontsnappingen uit alle bovenstaande lagen | Geen | Steekproef per lot |
Niet elk product heeft elke laag nodig. Een tracker op batterijen kan hipot volledig overslaan; een industriële controller met netvoeding kan dat niet.
Tests op printplaatniveau: ICT, flying probe en boundary scan
ICT gebruikt een bed-of-nails-fixture met veerpennen die testpunten op de printplaat raken. De test meet componentwaarden, detecteert kortsluitingen en onderbrekingen en kan in enkele seconden beperkte tests onder spanning uitvoeren. De beperkingen zijn de kosten en levertijd van de fixture en de noodzaak van testpunten in de lay-out, die in het ontwerp moeten worden opgenomen en niet later kunnen worden toegevoegd.
Flying probe-testers bewegen een klein aantal probes programmagestuurd over de printplaat. Er is geen fixture nodig, dus de methode past bij prototypes, de introductie van nieuwe producten en series met lage volumes. Elke printplaat kost minuten in plaats van seconden, waardoor de test bij volume een knelpunt wordt.
Boundary scan, gedefinieerd in IEEE 1149.1 en gewoonlijk JTAG genoemd, gebruikt testlogica die in compatibele IC’s is ingebouwd om verbindingen te controleren die probes niet bereiken, zoals netten van BGA naar BGA. Er is alleen een connector voor nodig, en de test wordt vaak gecombineerd met het programmeren van flash via dezelfde poort.
Een gebruikelijk traject: flying probe tijdens prototypes en pilotseries, daarna ICT zodra het ontwerp bevroren is en het volume de fixture rechtvaardigt, met boundary scan overal waar de toegang beperkt is.
Programmeren van firmware en registratie van serienummers
Programmeren wordt makkelijk over het hoofd gezien, tot het het knelpunt wordt. Bepaal:
- Waar het gebeurt: voorgeprogrammeerde componenten van de distributeur, in-system programmeren op een jig, of als onderdeel van ICT of FCT.
- Wat er wordt geschreven: applicatiefirmware, bootloader, unieke ID’s, MAC-adressen, kalibratiegegevens, beveiligingssleutels.
- Hoe het wordt geverifieerd: uitlezen van checksum of versie, vastgelegd bij het serienummer.
- Hoe versies worden beheerd: een vrijgegeven firmwarebestand met versie en checksum, en een schriftelijke regel voor wat er gebeurt als u midden in de productie een nieuwe versie vrijgeeft.
Beveiligde sleutels en certificaten verdienen een eigen procedure: wie ze levert, hoe ze in de fabriek worden bewaard en hoe ongebruikte sleutels worden verantwoord.
De registratie van serienummers verbindt alle andere tests met elkaar. De gangbare praktijk is vroeg een serienummerlabel te printen of te laseren, het bij elk teststation te scannen en de resultaten op te slaan in de productiedatabase van de fabriek. Vraag om de gegevens per lot in een afgesproken exportformaat, zodat u elke retour uit het veld kunt terugvoeren naar de testrecords.
Fixtures voor de functionele test (FCT)
FCT controleert of de printplaat of de afgewerkte unit haar functie vervult: voedingsrails binnen bereik, interfaces die communiceren, sensoren die meten, radio’s die zenden, displays en audio die werken, knoppen en leds die reageren. Hier doet uw productkennis het meest ertoe, omdat alleen u weet wat ‘werkend’ betekent.
Een FCT-station bestaat doorgaans uit drie delen: een fixture (pogopennen voor printplaten, of tegenconnectoren en klemmen voor afgewerkte units); instrumenten zoals voedingen, meters en RF-testers; testsoftware die de stappen in volgorde uitvoert, grenzen toepast en resultaten bij het serienummer vastlegt. FCT op printplaatniveau en FCT op unitniveau worden vaak allebei gebruikt: de eerste vangt fouten vóór de assemblage op, de tweede bevestigt het complete product inclusief kabelbomen en mechanische onderdelen.
Burn-in en run-in
Burn-in en run-in zijn bedoeld om vroege uitval, de linkerkant van de ‘badkuipkromme’ voor betrouwbaarheid, te vinden voordat de klant dat doet.
- Run-in laat het product gedurende een vaste periode onder spanning werken bij kamertemperatuur, vaak terwijl het door zijn functies cyclet.
- Burn-in voegt belasting toe, gewoonlijk een verhoogde temperatuur en soms het aan- en uitschakelen van de voeding, om vroege uitval te versnellen.
Vaak genoemde duren variëren van enkele uren tot 48 uur, afhankelijk van product en risico. Deze cijfers zijn indicatief; de juiste duur volgt uit uw betrouwbaarheidsgegevens en moet door de fabriek worden geprijsd, omdat rekken, energie en vloeroppervlak ermee meeschalen. Veel programma’s draaien bij de lancering 100 procent run-in en stappen over op burn-in per steekproef zodra de uitvalgegevens stabiel zijn.
Hipot, ground bond en andere veiligheidstests
Producten op netspanning, en producten met in eigen huis gebouwde externe voedingen, hebben veiligheidstests op de productielijn nodig. De gebruikelijke set is een diëlektrische spanningstest (hipot) tussen netcircuits en aanraakbare delen, en een ground bond- of aardcontinuïteitstest voor producten met een beschermingsaarde. Testwaarden en -duur komen uit de veiligheidsnorm van het product (bijvoorbeeld IEC 62368-1 voor audio-, video- en IT-apparatuur) en van de certificerende instelling. De follow-upprogramma’s van certificerende instellingen vereisen deze routinetests gewoonlijk en controleren de records tijdens fabrieksinspecties.
Kalibratie met gegevensregistratie
Producten met sensoren, meetfuncties of RF-uitgang hebben vaak kalibratie nodig: het station meet de unit ten opzichte van referentie-instrumenten, berekent coëfficiënten, schrijft die naar het apparaat en verifieert het resultaat. Twee eisen horen in de specificatie: referentie-instrumenten moeten zelf herleidbaar gekalibreerd zijn, doorgaans via kalibratielabs die volgens ISO/IEC 17025 zijn geaccrediteerd, en elke coëfficiënt en elk verificatieresultaat moet bij het serienummer worden vastgelegd.
Visuele en cosmetische eindinspectie
Cosmetische geschillen behoren tot de meest voorkomende kwaliteitsdiscussies bij box build, omdat ‘geen zichtbare krassen’ voor verschillende mensen iets anders betekent. Een bruikbare cosmetische specificatie definieert oppervlaktezones (bijvoorbeeld A voor de voorkant, B voor de zijkanten, C voor verborgen oppervlakken), de toegestane defectgrootte en het aantal per zone, de kijkafstand, de kijktijd en de verlichting. Goedgekeurde grensmonsters, door beide partijen ondertekend, beslechten de meeste vragen sneller dan welke geschreven regel ook.
De eindinspectie controleert ook labels, markering van het land van oorsprong, accessoires, handleidingen, verpakkingsinlays en de retaildoos.
Uitgaande inspectie en AQL-steekproeven
Bovenop 100 procent functionele test worden afgewerkte lots meestal met steekproeven geaudit. De gangbare referentie is ISO 2859-1, steekproefprocedures voor inspectie op attributen, die steekproefgroottes en aanvaardings- en afkeurgetallen vastlegt op basis van lotgrootte, inspectieniveau en AQL. Vaak genoemde instellingen bij algemeen inspectieniveau II zijn nul geaccepteerde kritieke defecten, 0,65 of 1,0 voor grote en 2,5 of 4,0 voor kleine defecten, maar de waarden moeten per product worden afgesproken. De classificatie van defecten, wat kritiek, groot of klein is, hoort in de inspectiespecificatie. Onafhankelijke inspectie door een externe partij is een optie die veel inkopers daarnaast gebruiken.
Pre-compliance tegenover formele certificering
Fabrieken kunnen vaak FCC-, CE- en RoHS-pre-compliance ondersteunen: EMC-scans in een meetkamer of met near-field-probes, XRF-screening van materialen op verboden stoffen, het verzamelen van leveranciersverklaringen en het voorbereiden van samples. Dat is nuttig om problemen vroeg op te sporen. Het is geen certificering.
- FCC: apparatuurautorisatie loopt via geaccrediteerde testlabs, waarbij een telecommunication certification body (TCB) de certificering verleent; sommige apparaten kunnen in plaats daarvan de route van de supplier’s declaration of conformity volgen.
- CE: de fabrikant of importeur stelt het technisch dossier op en ondertekent de EU-conformiteitsverklaring op basis van testrapporten; een aangemelde instantie is alleen bij sommige richtlijnen en conformiteitsprocedures betrokken.
- RoHS: naleving van Richtlijn 2011/65/EU zoals gewijzigd, onderbouwd met leveranciersverklaringen, screening en labtests waar nodig.
De wettelijke verantwoordelijkheid voor compliance blijft bij de merkeigenaar of importeur, niet bij de assemblagefabriek.
Wie fixtures ontwerpt en betaalt
Testfixtures en software zijn productspecifiek en worden daarom normaal als NRE geoffreerd, los van de unitprijs. Gangbare afspraken: de fabriek ontwerpt en bouwt volgens uw testspecificatie; u levert een afgewerkte fixture en software aan; een extern testhuis bouwt hem. Vaak genoemde budgetten lopen van enkele duizenden USD voor een eenvoudige FCT-fixture tot tienduizenden voor ICT of complexe RF-tests; dit is uitsluitend indicatief en moet worden bevestigd door offertes van fabrieken. Het kostenartikel, kosten van box build in Vietnam, laat zien hoe NRE zich verhoudt tot de kosten per unit.
Leg schriftelijk vast wie eigenaar is van fixtures en software, of ze naar een andere fabriek mogen worden verplaatst en wie onderhoud en reserveprobes betaalt.
Wat u in de testspecificatie vastlegt
| Onderdeel | Inhoud |
|---|---|
| Omvang | Welke tests in welke fase, 100% of per steekproef |
| Teststappen en grenzen | Elke meting met nominale waarde, grenzen en eenheden |
| Apparatuur | Instrumenten, nauwkeurigheid, kalibratie-eisen |
| Firmware | Bestand, versie, checksum, programmeermethode |
| Burn-in of run-in | Duur, temperatuur, belastingsprofiel, goedkeuringscriteria |
| Veiligheidstests | Waarden voor hipot en ground bond uit de veiligheidsnorm |
| Gegevens | Velden die per serienummer worden vastgelegd, exportformaat, bewaartermijn |
| Afhandeling van fouten | Regels voor hertests, foutanalyse, rapportage |
| Cosmetiek en AQL | Zones, grensmonsters, defectklassen, AQL-niveaus |
| Eigendom | Eigendom van fixtures en software, wijzigingsbeheer |
Zie voor de rest van het aanvraagpakket de checklist voor box build-aanvragen. Zie voor vakmanschapsklassen IPC-A-610-klassen, en voor kabeltests kabelbomen laten maken in Vietnam. Vraag bij de beoordeling van een fabriek om een live FCT-station en een voorbeeld van een testrecord te zien, zoals beschreven in een EMS-aanbieder in Vietnam beoordelen.
boxbuildvn.com is een matchingservice, geen fabriek, en voert geen tests uit. Verstuur uw stuklijst, tekeningen en testspecificatie via het box build-aanvraagformulier en word binnen 24 werkuren gekoppeld aan maximaal 3 Vietnamese EMS-fabrieken. Gratis voor inkopers, NDA op verzoek. Meer over de omvang staat op de pagina over box build assemblage in Vietnam, of ga direct naar het aanvraagformulier.
Veelgestelde vragen
Wie betaalt de fixtures voor functionele tests in een box build-programma?
In de meeste programma's betaalt de inkoper productspecifieke fixtures en testsoftware als NRE, apart geoffreerd van de unitprijs. De fabriek kan de fixture volgens uw testspecificatie ontwerpen en bouwen, of u levert hem zelf aan. Leg schriftelijk vast wie eigenaar is van de fixture, of hij naar een andere fabriek mag worden verplaatst en wie hem onderhoudt. Budgetcijfers zijn indicatief en moeten worden bevestigd door offertes van fabrieken.
Is burn-in voor elk box build-product nodig?
Nee. Burn-in en run-in kosten tijd, ruimte en energie, dus ze worden ingezet waar vroege uitval duur is: voedingen, producten met een hoge thermische belasting, industriële controllers of alles wat op moeilijk bereikbare plekken wordt geïnstalleerd. Een gangbare aanpak is 100 procent run-in tijdens de lancering en daarna een overstap naar burn-in op steekproefbasis zodra veld- en testgegevens een stabiel uitvalpercentage tonen.
Kan een Vietnamese EMS-fabriek mijn product voor FCC of CE certificeren?
Nee. Fabrieken kunnen pre-compliance ondersteunen, zoals EMC-scans, RoHS-screening en het voorbereiden van samples, maar de formele FCC-apparatuurautorisatie loopt via geaccrediteerde testlabs en certificerende instellingen. Voor CE ondertekent de fabrikant of importeur de conformiteitsverklaring op basis van testrapporten, waarbij een aangemelde instantie alleen bij sommige richtlijnen en procedures betrokken is. De wettelijke verantwoordelijkheid blijft bij de merkeigenaar.
Welke AQL-niveaus worden gewoonlijk gebruikt voor uitgaande inspectie?
Vaak genoemde niveaus volgens ISO 2859-1, algemeen inspectieniveau II, zijn nul geaccepteerde kritieke defecten, 0,65 of 1,0 voor grote defecten en 2,5 of 4,0 voor kleine cosmetische defecten. De juiste waarden hangen af van uw product en markt. Definieer in de inspectiespecificatie wat als kritiek, groot en klein geldt, anders hebben de AQL-getallen geen praktische betekenis.
Wat is het verschil tussen ICT en flying probe-testen?
Beide testen de geassembleerde printplaat op kortsluitingen, onderbrekingen en componentwaarden. ICT gebruikt een bed-of-nails-fixture op maat en test een printplaat in enkele seconden tot een minuut, wat past bij hoge volumes maar NRE voor de fixture en testpunten vraagt. Flying probe gebruikt bewegende probes zonder fixture, en past dus bij prototypes en lage volumes, maar elke printplaat duurt enkele minuten. Veel programma's beginnen met flying probe en stappen over op ICT naarmate het volume groeit.