LA IMPORTANCIA DEL TESTING EN LOS PROCESOS DE MANUFACTURA ELECTRÓNICA

En ocasiones nos encontramos con personas que afirman que realmente solo basta ensamblar bien.  En teoría, si todo está bien ensamblado debería funcionar perfectamente.  

Sin embargo, en la realidad, creo que todos coincidimos que, ojalá eso fuera cierto.  Porque es bastante retador enfrentarse a un equipo, en el que hemos puesto todo nuestro empeño, lo hemos diseñado con todas las normas, además hemos adquirido los mejores componentes y sabemos que está bien ensamblado pero que ¡¡NO funciona!!

Y es mucho peor cuando quien nos dice que no le funciona es el usuario final.  El costo de las garantías no solo tiene inmerso los gastos de recogida y envío o la reposición del producto defectuoso, sino también la insatisfacción de un cliente. Y este valor no se puede cuantificar fácilmente.

Es que, las fallas en un dispositivo electrónico van mucho más allá del ensamble.  Comienzan desde el diseño electrónico, el cual debe contemplar un sin número de variables para que el sistema funcione bien. Posteriormente el circuito debe estar bien elaborado, sin defectos, cortos o problemas de continuidad.  Y por supuesto, está el inmenso mundo de los componentes.

A continuación, el TOP 5 de las principales fuentes de problemas que ocasionan las fallas más comunes en los sistemas electrónicos:
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Desviación de los parámetros en los componentes

A través del tiempo, los componentes analógicos pueden desviarse de sus valores especificados. Esto puede ser acelerado por varios factores, como ser la temperatura. De manera que los circuitos críticos, necesitan ser diseñados con un nivel de tolerancia tal que puedan arreglárselas con la deriva de los parámetros en los componentes.
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Fatigas o tensiones

Los modernos equipos electrónicos son propensos a dañarse por las altas corrientes debido a su naturaleza delicada y a su poca habilidad para disipar el calor. Entonces las fatigas transitorias como aquellas debidas a las descargas electrostáticas (ESD), pueden ocasionar fallas en el sistema.
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Calor excesivo

Los valores de los parámetros en los componentes, normalmente varían con la temperatura, y es importante no superar el rango de temperatura dado por los fabricantes. Por encima de estas temperaturas, las partes no están garantizadas para permanecer dentro de las especificaciones.
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Interferencia electromagnética (EMI)

Los sistemas eléctricos pueden emitir radiación electromagnética que puede causar interferencia al mismo equipo o a otros sistemas.  Entonces para producir sistemas electrónicos confiables, la emisión de EMI debe limitarse en la misma medida que el sistema es susceptible a ella.
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Defectos mecánicos

Son comúnmente la causa de muchas fallas de los sistemas, por eso deben diseñarse para soportar shock mecánico, vibración, humedad y otras tensiones ambientales. Como la soldadura tiene pobres propiedades para soportar fatiga, los componentes pesados deben tener un soporte extra y no solamente la conexión soldada.

En términos gráficos, los sistemas electrónicos se comportan de manera fundamentalmente diferentes a los sistemas mecánicos.  Típicamente vinculado a la discusión de la confiabilidad está el concepto de “curva bañera” (bathtub curve). En la figura 1 se muestra la curva, la cual se puede dividir en tres partes o zonas.

Zona I: es la parte rápidamente decreciente de la curva, conocida como etapa de “mortalidad infantil”, pues se caracterizada por fallas muy tempranas, incluso dentro de los procesos productivos.  

Zona II: es la etapa de vida útil y está caracterizada por una velocidad de falla constante debida a defectos aleatorios.

Zona III: conocido como periodo de desgaste y está caracterizado por una velocidad de falla creciente como resultado del envejecimiento y deterioro de los equipos.  En la mayoría de los componentes y equipos, esta zona es relativamente plana.

El objetivo entonces, cuando se manufactura un dispositivo electrónico es poder conocer lo antes posible cuándo fallará. Es por esto por lo que, dentro de los procesos de fabricación confiables, ¡se introducen pruebas o test para identificar la “mortalidad infantil!”, o incluso se simulan pruebas funcionales para probar la confiabilidad como si fuera la vida real.  Se logra incluso tener pruebas extremas para simular el período de desgaste.

Este proceso de testing, es decir, todo procedimiento aplicado a un dispositivo con la finalidad de simular su funcionamiento, implica un conocimiento del dispositivo y un nivel de experticia que implica experiencia electrónica.

Un resumen muy concreto de los tipos de Test se muestra a continuación:

Es interesante entender cómo a medida que se van automatizando las pruebas, es posible disminuir los costos acumulados de los proyectos.  Tal vez en un principio un test visual sea una inversión pequeña, y logre identificar algunos fallos, pero a largo plazo, al no permitir identificar fallas de funcionamiento, los costos de defectos, garantías o problemas de calidad cobran su factura. 

 

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