कार्यकारी सारांश: IPC-620 वर्ग के अंतर को समझना
IPC/WHMA-A-620 केबल और वायर हार्नेस निर्माण के लिए वैश्विक उद्योग मानक है। क्लास 2 (समर्पित सेवा) और क्लास 3 (उच्च प्रदर्शन) के बीच मुख्य अंतर विफलता सहनशीलता में निहित है। क्लास 2 कार्यात्मकता बनी रहने पर मामूली कॉस्मेटिक खामियों की अनुमति देता है, जबकि क्लास 3 उन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए पूर्णता की मांग करता है जहां डाउनटाइम या विफलता अस्वीकार्य है।
मुख्य इंजीनियरिंग नियम: जीवन-समर्थन चिकित्सा उपकरणों, मिल-स्पेक उपकरणों, या निरंतर-संचालन औद्योगिक रोबोटिक्स के लिए, हमेशा IPC/WHMA-A-620 क्लास 3 निर्दिष्ट करें। यह शून्य-दोष सोल्डरिंग, गैस-टाइट क्रिम्प के लिए सटीक क्रिम्प ऊंचाई को अनिवार्य करता है, और वायर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया के दौरान किसी भी कंडक्टर स्ट्रैंड क्षति (जैसे बर्डकेजिंग) को सख्ती से प्रतिबंधित करता है।
गहन विश्लेषण: सही IPC मानक के लिए इंजीनियरिंग
जब कोई खरीद अधिकारी या इंजीनियर कस्टम केबल असेंबली और वायर हार्नेस निर्माता को बिल ऑफ मैटेरियल्स (BOM) भेजता है, तो सही IPC-620 वर्ग निर्दिष्ट करना महत्वपूर्ण है। यह निर्माण के लिए सही AWG तार का चयन करने या Molex वायर हार्नेस निर्दिष्ट करने जितना ही महत्वपूर्ण है। ओवर-स्पेसिफाइंग से अनावश्यक निर्माण लागत आ सकती है, जबकि अंडर-स्पेसिफाइंग से फील्ड में विनाशकारी विफलताएं हो सकती हैं।
मानक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को तीन वर्गों में वर्गीकृत करता है (क्लास 1 सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए है और उच्च-विश्वसनीयता B2B अनुप्रयोगों से बाहर रखा गया है)।
क्लास 2: समर्पित सेवा इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद
क्लास 2 उन असेंबली को कवर करता है जहां निर्बाध सेवा की अत्यधिक इच्छा होती है लेकिन यह बिल्कुल महत्वपूर्ण नहीं है। उपकरण ऐसे वातावरण में संचालित होते हैं जहां विफलता आपदा के बजाय असुविधा का कारण बनती है।
- निर्माण सहनशीलता (Workmanship Tolerances): क्लास 2 में मामूली दृश्य विसंगतियों की अनुमति है। उदाहरण के लिए, एक एकल कंडक्टर स्ट्रैंड में हल्की सी खरोंच या क्रिम्प के ऊपर इंसुलेशन क्लीयरेंस में मामूली भिन्नता स्वीकार्य हो सकती है, बशर्ते कि यह जोड़ की यांत्रिक या विद्युत अखंडता से समझौता न करे।
- विशिष्ट अनुप्रयोग (Typical Applications): मानक औद्योगिक स्वचालन उपकरण, गैर-महत्वपूर्ण दूरसंचार, और भारी-ड्यूटी वाणिज्यिक मशीनरी — ये सभी सामान्य औद्योगिक केबल असेंबली अनुप्रयोग हैं।
क्लास 3: उच्च प्रदर्शन / कठोर वातावरण इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद (Class 3: High Performance / Harsh Environment Electronic Products)
क्लास 3 निर्माण का उच्चतम मानक है। यह उन उपकरणों के लिए आरक्षित है जिन्हें बिना किसी विफलता के, अक्सर अत्यधिक कठोर वातावरण में, मांग पर कार्य करना चाहिए।
- निर्माण सहनशीलता (Workmanship Tolerances): स्वीकृति के मानदंड अविश्वसनीय रूप से सख्त हैं। सोल्डर जोड़ों में विशिष्ट वेटिंग कोणों के साथ दोषरहित होना चाहिए। क्रिम्पिंग के दौरान, इंसुलेशन निरीक्षण विंडो के भीतर पूरी तरह से बैठना चाहिए, और क्षतिग्रस्त या कटे हुए तांबे के स्ट्रैंड्स की बिल्कुल भी अनुमति नहीं है। टर्मिनलों को अपवाद के बिना कठोर पुल-फोर्स टेस्टिंग (pull-force testing) पास करनी चाहिए।
- विशिष्ट अनुप्रयोग (Typical Applications): एयरोस्पेस सिस्टम, सर्जिकल रोबोटिक्स, जीवन-समर्थक चिकित्सा उपकरण, और सैन्य लक्ष्यीकरण प्रणाली।
महत्वपूर्ण निरीक्षण बिंदु: क्रिम्प्स और सोल्डर जोड़ (Crucial Inspection Points: Crimps and Solder Joints)
IPC-620 क्लास 3 (IPC-620 Class 3) प्राप्त करने के लिए, निर्माताओं को तांबे के स्ट्रैंड्स को कटने से रोकने के लिए स्वचालित कट-एंड-स्ट्रिप मशीनरी का उपयोग करना चाहिए। इसके अलावा, टर्मिनल क्रिम्पिंग में एक आदर्श गैस-टाइट क्रिम्प (gas-tight crimp) प्राप्त करने के लिए प्रिसिजन एप्लीकेटर का उपयोग करना चाहिए—यह तार और टर्मिनल बैरल के बीच एक कोल्ड वेल्ड है जो नमी को बाहर रखता है और माइक्रो-फ्रेेटिंग जंग को रोकता है। ये क्रिम्प-गुणवत्ता मानक हर क्रिम्प और टर्मिनल वायर हार्नेस (crimp and terminal wire harness) पर लागू होते हैं, चाहे बिल्ड ओपन-बैरल या क्लोज्ड-बैरल टर्मिनलों का उपयोग करे।
Specifying Class 2 or Class 3 for Your Next Build?
तकनीकी तुलना: क्लास 2 बनाम क्लास 3 स्वीकृति मानदंड (Technical Comparison: Class 2 vs. Class 3 Acceptance Criteria)
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निरीक्षण पैरामीटर (Inspection Parameter) |
IPC-620 क्लास 2 (स्वीकार्य स्थिति) (IPC-620 Class 2 (Acceptable Condition)) |
IPC-620 क्लास 3 (स्वीकार्य स्थिति) (IPC-620 Class 3 (Acceptable Condition)) |
|---|---|---|
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कंडक्टर स्ट्रैंड क्षति (Conductor Strand Damage) |
स्ट्रैंड्स के बहुत छोटे प्रतिशत पर मामूली खरोंच की अनुमति है (तार गेज के आधार पर)। |
शून्य सहनशीलता। कोई भी खुरचा हुआ, कटा हुआ, या कटा हुआ तार स्वीकार्य नहीं है। |
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इन्सुलेशन क्लीयरेंस (क्रिम्प) |
इन्सुलेशन दिखाई देना चाहिए लेकिन तार क्रिम्प बैरल से थोड़ी दूरी पर हो सकता है। |
इन्सुलेशन बेलमाउथ के साथ फ्लश होना चाहिए; सख्त विंडो सहनशीलता लागू। |
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सोल्डर विकिंग |
इन्सुलेशन के नीचे सोल्डर विकिंग स्वीकार्य है यदि तार लचीला रहता है। |
सोल्डर विकिंग तार के उस हिस्से में नहीं फैलना चाहिए जिसे फ्लेक्स करने की आवश्यकता है। |
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पुल-फोर्स टेस्टिंग |
मानक टर्मिनल निर्माता विनिर्देशों को पूरा करता है। |
सख्त IPC/WHMA न्यूनतम तन्यता ताकत सीमाओं को पूरा करना या उससे अधिक होना चाहिए। |
क्लास 3 निरीक्षण मानदंड: "उच्च-विश्वसनीयता" वास्तव में क्या आवश्यक है
क्लास 2 बनाम क्लास 3 का अंतर उच्च पुल-फोर्स न्यूनतम के बारे में नहीं है — IPC/WHMA-A-620 टेबल 19-2 बेसलाइन दोनों क्लास के लिए समान है। वास्तविक अंतर निरीक्षण आवृत्ति, दोष सहनशीलता और दस्तावेज़ीकरण में हैं। नीचे दिया गया मैट्रिक्स उन विशिष्टताओं को दिखाता है जो एक अनुबंध-ग्रेड क्लास 3 बिल्ड को उसी केबल के क्लास 2 बिल्ड से अलग करती हैं।
| निरीक्षण मानदंड | क्लास 2 (सामान्य औद्योगिक) | क्लास 3 (उच्च-विश्वसनीयता) |
|---|---|---|
| क्रिम्प पुल-फोर्स | IPC-620 तालिका 19-2 न्यूनतम के अनुसार | तालिका 19-2 बेसलाइन के अनुसार; कई एयरोस्पेस/मेडिकल अनुबंधों में बेसलाइन का ≥120% आवश्यक होता है |
| पुल-फोर्स परीक्षण आवृत्ति | नमूना-आधारित (आमतौर पर AQL 1.0) | लॉट प्रति विनाशकारी नमूना परीक्षण + बनाए गए रिकॉर्ड |
| तार स्ट्रैंड क्षति | सीमित कट, निकेड, या खरोंच वाले स्ट्रैंड स्वीकार्य हैं | कंडक्टर पर कोई कट, निकेड, या खरोंच वाले स्ट्रैंड नहीं |
| इन्सुलेशन फ्लैग (स्किनिंग) | IPC-620 के अनुसार सहनशीलता बैंड के भीतर | सिग्नल, एचवी, या महत्वपूर्ण लाइनों पर कोई फ्लैग क्षति नहीं |
| क्रिम्प विज़ुअल निरीक्षण | इन्सुलेशन ग्रिप दिखाई दे; मामूली विषमता स्वीकार्य है | सममित क्रिम्प प्रोफ़ाइल, पूर्ण इन्सुलेशन ग्रिप, कोई फ्लैश नहीं |
| सोल्डर जॉइंट वॉइडिंग | लगभग 25% तक वॉइडिंग स्वीकार्य है | 5% से कम वॉइडिंग; पूर्ण वेटिंग आवश्यक है |
| सोल्डर फिलेट | कनेक्शन पॉइंट पर वेटिंग दिखाई दे | सभी लीड्स, टर्मिनलों और कपों पर 360° फिलेट वेटिंग |
| कन्फॉर्मल कोटिंग कवरेज | गैर-महत्वपूर्ण क्षेत्रों में कवरेज गैप स्वीकार्य हैं | कोई गैप नहीं; महत्वपूर्ण सतहों पर पूर्ण कवरेज सत्यापित |
| विज़ुअल निरीक्षण नमूनाकरण | AQL-आधारित (आमतौर पर 1.0 या 0.65) | महत्वपूर्ण विशेषताओं पर 100% विज़ुअल निरीक्षण; अन्यत्र AQL 0.65 |
| ट्रेसिबिलिटी लेवल | लॉट-लेवल (डेट कोड + बैच) | यूनिट-लेवल (सीरियलाइज़्ड) — प्रत्येक असेंबली विशिष्ट बिल्ड इवेंट के लिए ट्रेस करने योग्य |
| रिकॉर्ड रिटेंशन | ग्राहक अनुबंध के अनुसार | एयरोस्पेस (AS9100) के लिए आमतौर पर 7+ वर्ष; मेडिकल (FDA क्लास II/III) के लिए 10+ वर्ष |
क्लास 3 की सबसे अधिक अनदेखी की जाने वाली आवश्यकता रिकॉर्ड रिटेंशन है। एक क्लास 3 क्रिम्प तब तक क्लास 3 नहीं है जब तक कि परीक्षण रिकॉर्ड मौजूद न हो, ऑपरेटर प्रमाणन वर्तमान था, और टूलिंग कैलिब्रेशन रिकॉर्ड बिल्ड डेट से मेल खाता हो। कई निर्माता क्लास 3 कारीगरी का उत्पादन कर सकते हैं; कुछ ही तीन साल बाद एयरोस्पेस निगरानी ऑडिट की आवश्यकता वाले दस्तावेज़ तैयार कर सकते हैं।
मेरे अनुबंध में किस क्लास की आवश्यकता है?
क्लास असाइनमेंट आमतौर पर उद्योग नियामक ढांचे, एप्लिकेशन के जोखिम वर्गीकरण और स्पष्ट ग्राहक विनिर्देशों द्वारा संचालित होता है। नीचे दिया गया निर्णय मैट्रिक्स सामान्य B2B उद्योगों और अनुप्रयोगों को IPC/WHMA-A-620 क्लास से मैप करता है जिसकी अधिकांश अनुबंधों में आवश्यकता होती है।
| आपका उद्योग / अनुप्रयोग | विशिष्ट वर्ग (Typical Class) | क्यों |
|---|---|---|
| सामान्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स | वर्ग 1 (Class 1) | कॉस्मेटिक और कार्यात्मक दोष स्वीकार्य; हमेशा IPC-620 द्वारा कवर नहीं किया जाता है |
| औद्योगिक स्वचालन, फैक्ट्री उपकरण | वर्ग 2 (Class 2) | सामान्य औद्योगिक विश्वसनीयता लक्ष्य; सौंदर्य संबंधी दोष स्वीकार्य |
| वाणिज्यिक उपकरण, HVAC | वर्ग 2 (Class 2) | मानक औद्योगिक कारीगरी |
| ऑटोमोटिव — सामान्य, गैर-सुरक्षा-महत्वपूर्ण | वर्ग 2 (Class 2) | अधिकांश ऑटोमोटिव हार्नेसिंग IATF 16949 + IPC-620 वर्ग 2 के अनुसार निर्मित |
| ऑटोमोटिव — ADAS, EV बैटरी प्रबंधन, ISO 26262 ASIL D | वर्ग 3 (Class 3) | सुरक्षा-महत्वपूर्ण सिग्नल पथ; ISO 26262 के अनुसार कार्यात्मक सुरक्षा आवश्यकताएं |
| चिकित्सा उपकरण — FDA वर्ग I, जीवन-समर्थक नहीं | वर्ग 2 (Class 2) (कभी-कभी वर्ग 3 (Class 3)) | IEC 60601-1-2 जोखिम वर्गीकरण और रोगी-अनुप्रयोग स्थिति पर निर्भर करता है |
| चिकित्सा उपकरण — FDA वर्ग II/III, जीवन-समर्थक, इम्प्लांटेबल | वर्ग 3 (Class 3) | उच्च-विश्वसनीयता अनिवार्य; प्रलेखित ट्रेसबिलिटी और IEC 60601 EMC अनुपालन |
| एयरोस्पेस — वाणिज्यिक उड़ान नियंत्रण, एवियोनिक्स | वर्ग 3 (Class 3) | AS9100 + IPC-620 वर्ग 3; पूर्ण यूनिट-स्तरीय ट्रेसबिलिटी आवश्यक |
| एयरोस्पेस — केबिन/आंतरिक, गैर-उड़ान-महत्वपूर्ण | वर्ग 2 (Class 2) | जब उड़ान-नियंत्रण पथ में न हो तो औद्योगिक विश्वसनीयता स्वीकार्य |
| रक्षा — ग्राउंड वाहन, संचार | वर्ग 3 (Class 3) | DoD अनुबंध आमतौर पर वर्ग 3 को MIL-STD अनुपालन के साथ निर्दिष्ट करते हैं |
| रक्षा — हवाई, अंतरिक्ष, हथियार प्रणाली | वर्ग 3 (Class 3) + पूरक (supplemental) | वर्ग 3 न्यूनतम; अतिरिक्त अंतरिक्ष-ग्रेड (NASA, ECSS) मानक लागू हो सकते हैं |
| ऊर्जा — बिजली उत्पादन, स्मार्ट ग्रिड | वर्ग 2 (Class 2) | अधिकांश प्रतिष्ठानों के लिए औद्योगिक विश्वसनीयता पर्याप्त है |
| ऊर्जा — परमाणु, सुरक्षा-महत्वपूर्ण उपकरण | वर्ग 3 (Class 3) | परमाणु नियामक ढांचा उच्चतम कारीगरी वर्ग की आवश्यकता है |
यदि आपका अनुबंध वर्ग के बारे में मौन है, तो औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए क्लास 2 और किसी भी ऐसे अनुप्रयोग के लिए क्लास 3 पर डिफ़ॉल्ट करें जहाँ फ़ील्ड विफलता में चोट, नियामक, या मिशन-महत्वपूर्ण परिणाम होते हैं। क्लास 2 और क्लास 3 के बीच लागत डेल्टा आमतौर पर असेंबली पर 15-30% होता है — विनियमित उद्योग में एकल फ़ील्ड विफलता की लागत की तुलना में छोटा।
क्लास 3 सत्यापन: वास्तविक दस्तावेज़ीकरण कैसा दिखता है
क्लास 3 विनिर्देश उस दस्तावेज़ीकरण जितना ही अच्छा है जो इसे साबित करता है। कई निर्माता क्लास 3 कारीगरी का उत्पादन कर सकते हैं लेकिन ऑडिट ट्रेल उत्पन्न नहीं कर सकते हैं जिसकी आवश्यकता एयरोस्पेस, चिकित्सा, या रक्षा खरीदार को अनुबंध पुरस्कार और चल रही निगरानी के दौरान होती है। नीचे दिए गए डिलिवरेबल्स एक सत्यापित क्लास 3 बिल्ड को उस बिल्ड से अलग करते हैं जो केवल अनुपालन का दावा करता है।
प्रति बिल्ड टेस्ट रिपोर्ट
एक पूर्ण क्लास 3 टेस्ट रिपोर्ट में शामिल होना चाहिए: प्रति नमूना क्रिम्प पुल-फोर्स मान (AWG, क्रिम्प टूल आईडी, और ऑपरेटर प्रमाणन संख्या के साथ), माइक्रो-सेक्शन परिणाम प्रति IPC-620 सेक्शन 19.5 पर आवर्धन तस्वीरों के साथ, डाइइलेक्ट्रिक विदस्टैंड वोल्टेज परिणाम (IPC-620 सेक्शन 19.4 के अनुसार हिपोट), प्रति नेट निरंतरता सत्यापन, और कोई भी एप्लिकेशन-विशिष्ट परीक्षण — IP-रेटिंग सत्यापन प्रति IEC 60529, लागू EMC मानक के अनुसार EMI शील्डिंग प्रभावशीलता, या पावर हार्नेस के लिए हार्मोनिक डिस्टॉर्शन।
विनाशकारी नमूना रिकॉर्ड
क्लास 3 बिल्ड में आमतौर पर विनाशकारी नमूना परीक्षण की आवश्यकता होती है — प्रत्येक लॉट से एक क्रिम्प को काटकर विफलता तक खींचा जाता है, और विनाश रिकॉर्ड बनाए रखा जाता है। नमूना प्रतिधारण अवधि उद्योग के अनुसार भिन्न होती है: वाणिज्यिक एयरोस्पेस के लिए 7 वर्ष विशिष्ट है AS9100, एफडीए क्लास II/III चिकित्सा उपकरणों के लिए 10+ वर्ष, और परमाणु या अंतरिक्ष-ग्रेड कार्य के लिए प्रतिधारण अवधि उपकरण सेवा जीवन से मेल खा सकती है। नमूना स्वयं — न कि केवल परीक्षण परिणाम — अक्सर संग्रहीत करने की आवश्यकता होती है।
यूनिट-स्तरीय पता लगाने की क्षमता
क्लास 3 के लिए क्रमांकित पता लगाने की क्षमता की आवश्यकता होती है। प्रत्येक डिलीवर की गई असेंबली एक अद्वितीय पहचानकर्ता वहन करती है जो वापस लिंक होती है:
- कच्चे माल के लॉट कोड (तार, कनेक्टर, टर्मिनल, सीलिंग कंपाउंड)
- ऑपरेटर जिन्होंने इसे बनाया और निरीक्षण किया, उस समय उनकी IPC-620 प्रमाणन स्थिति के साथ
- निर्माण के समय टूलिंग कैलिब्रेशन रिकॉर्ड
- उस विशिष्ट यूनिट के लिए परीक्षण परिणाम (सिर्फ लॉट के नहीं)
- निर्माण इतिहास में कोई भी प्रक्रिया विचलन, रीवर्क, या मरम्मत
लॉट-स्तरीय ट्रेसिबिलिटी (आमतौर पर क्लास 2 की) अपर्याप्त है। यदि तीन साल बाद फील्ड विफलता होती है, तो क्लास 3 दस्तावेज़ीकरण को विफल यूनिट को उसके विशिष्ट निर्माण घटना, उसे संभालने वाले ऑपरेटर और उपयोग की गई सामग्री तक ट्रेस करने की अनुमति देनी चाहिए।
फर्स्ट आर्टिकल इंस्पेक्शन (FAI)
अधिकांश क्लास 3 अनुबंधों में उत्पादन रिलीज से पहले AS9102 के अनुसार FAI या ग्राहक-समतुल्य की आवश्यकता होती है। FAI डिलिवरेबल में आम तौर पर शामिल होते हैं: निर्माण प्रिंट पर हर कॉलआउट का आयामी निरीक्षण, क्रिम्प क्रॉस-सेक्शन की तस्वीरें, पूर्ण विद्युत परीक्षण परिणाम, सभी कच्चे इनपुट के लिए सामग्री प्रमाण पत्र (CoC), और ऑपरेटर प्रमाणन रिकॉर्ड। किसी भी टूलिंग परिवर्तन, सामग्री प्रतिस्थापन, प्रक्रिया परिवर्तन, या सुविधा स्थानांतरण के बाद FAI को दोहराया जाना चाहिए।
निर्माता की क्लास 3 क्षमता का मूल्यांकन करते समय, एक नमूना FAI पैकेज का अनुरोध करें और प्रतिधारण अनुसूची के बारे में पूछें। एक विक्रेता जो इन्हें मांग पर उत्पन्न नहीं कर सकता है, वह विश्वसनीय रूप से क्लास 3 वितरित नहीं कर सकता है - भले ही उनके क्रिम्प कैसे दिखते हों।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
IPC क्लास 2 और क्लास 3 क्रिम्पिंग के बीच क्या अंतर है?
मुख्य अंतर त्रुटि के लिए सहनशीलता है। क्लास 3 क्रिम्पिंग के लिए एक आदर्श "बेलमाउथ" (क्रिम्प बैरल के अंत में फ्लेयर) की आवश्यकता होती है ताकि तार को घिसने से रोका जा सके, निरीक्षण विंडो के भीतर सटीक इन्सुलेशन सीटिंग हो, और क्षतिग्रस्त तार के स्ट्रैंड शून्य हों। क्लास 2 तब तक मामूली दृश्य विचलन की अनुमति देता है जब तक कि विद्युत कनेक्शन सुरक्षित हो।
क्या मेरे औद्योगिक केबल असेंबली को IPC क्लास 3 की आवश्यकता है?
यदि आपके औद्योगिक उपकरण ऐसी स्थिति में तैनात हैं जहां केबल विफलता के कारण एक बड़ा, महंगा लाइन शटडाउन हो सकता है या मानव ऑपरेटरों के लिए सुरक्षा जोखिम पैदा कर सकता है (जैसे भारी रोबोटिक्स या सीएनसी स्पिंडल), तो आपको क्लास 3 निर्दिष्ट करना चाहिए। यदि विफलता का मतलब केवल केबल को स्वैप करने के लिए पांच मिनट के लिए मशीन को रोकना है, तो क्लास 2 अधिक लागत प्रभावी है।
ताइवान का निर्माता IPC/WHMA-A-620 को कैसे प्रमाणित करता है?
ताइवान स्थित एक प्रमुख कस्टम केबल निर्माता अपनी फ़ैक्टरी फ़्लोर पर प्रमाणित IPC ट्रेनर्स (CIT) और IPC स्पेशलिस्ट (CIS) को नियुक्त करेगा। वे हर शिप किए गए असेंबली के अनुरोधित IPC क्लास के अनुपालन की गारंटी के लिए स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI), क्रिम्प्स के माइक्रो-सेक्शनिंग विश्लेषण और कैलिब्रेटेड पुल-फोर्स टेस्टिंग उपकरण का उपयोग करते हैं।