곧 출시될 프린터 시제품이 소비자에게 도착했을 때 아무런 문제 없이 작동하도록 하는 것은 이미 어려운 작업입니다. 그러나, 세계 최대의 프린터 제조업체를 위해 이 작업을 수행할 때 이는 완전히 다른 규모를 갖게 됩니다.
전자장치 엔지니어인 Lock Chee Seng은 어느 날 기능 및 설계 무결성 정기 검사 중에 의심스러운 인쇄 회로 기판(PCB)을 발견했습니다. 일부는 완벽하게 작동했지만 다른 일부는 모터 드라이버를 켤 때 과열되었습니다. HP(Hewlett Packard)의 전문 문제 해결사인 Lock은 문제가 있는 PCB를 시제품 프린터에 설치하기 전에 제거해야 한다는 것을 알고 있었습니다.
Lock은 HP의 명성을 지키는 것을 가장 마음에 두고 있습니다. 제품 도입부터 실험실 시제품화 및 최종 대량 생산에 이르기까지, 그는 전체 제조 범위에서 신제품 개발에 참여하고 있습니다.
얼마나 뜨거워야 뜨거운 것인가?
시제품 프린터가 규정된 시간 내에 생산 작업장에 도착하도록 하는 임무를 맡은 그는 문제를 찾아 분석하고 딜레마를 빠르게 교정해야 했습니다. "각 시제품이 제작된 후에는 설계 검토를 거치고 최종 대량 생산 단계 전에 모든 문제를 식별, 수정 및 해결합니다." 보드가 과열되면 Lock은 펌웨어 버그인지, 칩의 빌드 매트릭스가 잘못되었는지, 아니면 단순히 PCA 조립 공장의 프로세스 편차인지 확인해야 했습니다.
"첫 번째 시제품 배치의 일부에 온도 문제가 있다는 것을 알고 있었습니다. 프린터에는 과열되면 종료되는 열 보호 체계가 있는데, 일부는 그냥 종료되었습니다."라고 Lock이 말했습니다. 그는 전체 초기 배치 중 약 25%가 이에 해당하는 것으로 추정했습니다. "PCB의 모터 드라이버 칩 표면을 만져보고 온도가 너무 높다는 것을 알았습니다. 그러나 이미 그을린 손가락을 보드에 대지 않는 한 온도가 얼마나 높은지, 어떤 것이 결함이 있는지 알 수 없었습니다."라고 그는 말했습니다.
그는 PCB의 모터 드라이버 칩이 과열된 것을 알고 있었지만 칩을 공급하는 서로 다른 공급업체는 전 세계에 두 곳이 있었습니다. 이는 배치와 관련된 사안이 되었는데, 어떤 공급업체인지가 관건이었습니다. 그는 의심되는 공급업체로부터 재제출을 요청하기 전에 문제를 평가하고 가정을 검증할 보다 정확한 방법이 필요했습니다.
차이 발견
Lock은 2006년 1월 미국 워싱턴주에 있는 HP 디자인 센터의 제품 지식 전달 강의에서 시연했던 비접촉 열화상 장치를 떠올렸습니다. 그는 Fluke의 APAC 사무소에 도움을 요청했으며 나머지 이야기는 그들이 말하는 역사입니다.
Lock은 Fluke Ti20 열화상 장비를 사용하여 결함이 있는 보드를 식별할 수 있었습니다. "이 보드의 칩 표준은 다른 프린터 모델에 사용되기 때문에 우리에게는 큰 관심사였습니다."라고 Lock은 말했습니다.
그는 다음과 같이 덧붙였습니다. "열화상 장비를 보드에 대고 즉시 결함이 있는 보드를 찾아낼 수 있었습니다." 열화상 장비의 포인트-포커스-풀 트리거 작동으로 열점을 효율적으로 감지하는 동시에 대형 컬러 LCD 화면에 현장 논의 및 분석을 위한 이미지가 표시되었습니다.
그는 문제가 있는 보드의 칩 표면의 기록된 온도가 169.6°C(337°F)의 높은 값이라는 사실에 놀랐고 이를 정상 작동이 확인된 보드의 중앙 온도인 70°C(158°F)와 비교했습니다.
열화상 장비를 사용하여 불량품을 제거하고 샘플 배치에 대해 일련의 동시 작업을 수행했습니다. 시간 0에서 그는 모터 드라이버 칩에 시작 1 이미지를 생성하고, 10초 후에 두 번째 이미지를 기록했습니다. 그는 열화상 장비를 사용하여 여러 테스트 단계에서 표면의 절대 온도를 판단하고, 이미지를 저장한 후 두 지점 측정값을 서로 비교했습니다.
각 공급업체는 칩에 다른 날짜 코드를 가지고 있었기 때문에 공급업체의 잘못을 파악하는 데 도움이 되었습니다. "결함이 있는 칩과 양호한 칩 간의 수집된 데이터와 기록된 비교를 통해 공급업체에 PCB를 분석, 수정 및 다시 제출하도록 요청할 수 있었습니다."라고 Lock은 말했습니다.
검출 분야에서
Lock의 팀은 지속적인 문제 해결을 위해 열화상 장비를 구매하고 있습니다. "영역 초점으로 인해 열점을 한눈에 감지할 수 있습니다." Ti20 열화상 장비는 최대 350°C(662°F)까지 측정할 수 있으며, 함께 제공되는 기록 소프트웨어를 사용하여 피크 값을 식별할 수 있습니다.
그가 열화상 장비를 선택하는 데에는 휴대성이 영향을 미쳤습니다. 현장 조건에 맞게 설계된 1.2kg의 Ti20은 "한 손으로 사용할 수 있을 만큼 가볍습니다."라고 그는 말합니다. 그는 렌즈도 좋아했습니다. 20cm 떨어진 곳에서 정확한 온도 판독값을 제공하며 "디지털 카메라처럼 초점을 쉽게 조정할 수 있습니다."
Lock은 탑재된 소프트웨어를 사용하여 열 연구에 대한 보고서를 작성하고 사무실의 관련자들에게 정보를 전달했습니다. "이러한 열화상 장비가 작업 라인에서 유지보수 및 문제 해결에 더 많이 사용될 것이라고 생각합니다. 비교를 위해 정상 작동이 확인된 보드를 스캔하여 그 자리에서 분석을 수행할 수 있으며, 비교를 위해 이미지를 다시 내보낼 수 있습니다."
완전히 충전된 장치는 3시간의 배터리 수명을 제공합니다. 또한 AC 전원 어댑터, 충전식 배터리 팩 또는 AA 배터리 6개를 사용하여 작동됩니다. 약 50개의 이미지를 저장할 수 있는 내부 공간이 있는 Ti20은 충분한 디지털 공간을 제공하여 현장에서 하루 종일 검사할 수 있습니다. "저는 이것이 전자장치 작업에 꼭 필요한 진단 도구라는 것을 알게 되었습니다. 예측 유지보수 및 문제 해결에 적합한 열화상 장비는 작업 라인에 또 다른 차원을 제공합니다."