System- eller modulnivåtestning av elektronik

Hur testas din produkt?

Det finns många svar på den frågan, och de påverkas alla av faktorer som budget, tidspress och tillgång till testmöjligheter.

Dessutom kan det finnas regler och standarder som styr svaret.

Vidare kan det vara en fördel att bygga vidare på de obligatoriska kvalitetskraven för att uppnå och dokumentera en ökad tillförlitlighet och robusthet.

När det gäller produkter utan sådana krav kan låg produktintäkt och en förväntad kort livscykel ha en demotiverande effekt på tillförlitlighetsinitiativ – och vice versa. Därför varierar företagens mognadsgrad när det gäller tillförlitlighet avsevärt.

Vissa företag har en lång och integrerad historia av tillförlitlighetstestning och tar hänsyn till hög tillförlitlighet redan från designfasen fram till slutlig installation, medan andra företag just har påbörjat resan mot högre tillförlitlighet. Men oavsett mognadsnivå kan de flesta företag förbättra sin strategi för tillförlitlighet.

Fokus på rätt strategi

Med det strategiska initiativet Proactive Paradigm for Electronic Product Reliability (PPEPP) fokuserar FORCE Technology på att utveckla ett paradigm som kan hjälpa nordiska företag att hitta rätt tillförlitlighetsverktyg för att på ett så effektivt sätt som möjligt öka tillförlitligheten hos deras specifika produkter.

Det finns en mängd testmöjligheter för att säkerställa en produkts tillförlitlighet, men med resultatet i åtanke är det viktigt att välja just det verktyg eller test som är mest effektivt ur tillförlitlighetssynpunkt.

Dessutom leder kontinuerliga teknologiska framsteg till att nya testmetoder uppstår, blir vanligare eller blir tillgängliga på olika skalnivåer. Därför fokuserar en del av PPEPP-paradigmet på att utveckla ett verktyg för att illustrera på vilken nivå en produkt bör eller kan testas.

För ett enskilt företag kan motivationen vara att spara tid genom att minska antalet tillförlitlighetstester genom att testa på en högre nivå och därmed sammanföra fler komponenter i ett enda test, eller att ersätta ett komplicerat och kostsamt systemtest med ett enklare test av en central komponent på en lägre nivå.

Skalbarhet

Denna skalbarhet av tillförlitlighetstester är långt ifrån trivial, och det finns inga säkra metoder för att bryta ner ett komplett systemtest till testkrav för de enskilda komponenterna i ett större system. Tillvägagångssättet bygger på decennier av erfarenhet av tillförlitlighetstestning inom klimat, mekanik och elektromagnetisk kompatibilitet (EMC).

Vissa skulle kalla det System Engineering, sunt förnuft eller en del av ett intelligent test, men i sin helhet är syftet med verktyget att illustrera för- och nackdelar med testning på en given nivå, identifiera komponenter/moduler med hög risk för fel, samt att kartlägga både interna och externa faktorer som påverkar produkten.

Ett hypotetiskt exempel kan vara ett fordon – ett komplext system med höga krav på tillförlitlighet. Om detta system delas in i lämpliga nivåer, från den minsta till den största, kan dessa vara: komponent – kretskort – modul – delsystem – system. Ju längre ner i nivåerna vi går, desto fler element kommer att finnas på varje nivå.

Om testning enbart genomförs på den lägsta nivån blir testomfattningen ineffektivt stor. Samtidigt finns ingen garanti för att fordonet faktiskt startar när knappen trycks in. Men om testning enbart sker på den högsta nivån finns ingen information om felmarginalen för de enskilda komponenterna eller modulerna.

Risken med att endast testa på högsta nivån är dessutom stor, eftersom ett sådant test sannolikt skulle ske i slutet av utvecklingsprocessen. Om ett kritiskt fel upptäcks först i detta skede kan det få katastrofala konsekvenser. Vem skulle vilja provköra en bil där ingenting har testats i förväg? Det måste finnas en balans däremellan.