PCBAを段階的に注文する

PCBAは実装済み基板 (PCBA) で、生基板（プリント基板 (PCB)）に部品をはんだ付けしたものです。PCBAの注文は1回の購入に見えますが、実際には2つの製造工程と1つの購買工程があり、それらが同じ時点で完了しなければなりません。この記事では、それらを順に説明し、何を準備すべきか、どこで遅延が生じうるかを示します。

1つの注文の裏にある3つの工程

1. 基板製造。 工場がお客様のガーバーファイルとドリルファイルから生基板を製造します。
2. 部品。 部品表 (BOM) のすべての部品を購入するか、お客様に支給していただき、実装が始まる前に棚に揃えておく必要があります。
3. 実装。 部品を基板にはんだ付けし、結果を検査してテストし、梱包して出荷します。

基板製造と部品の調達は並行して進みます。実装はどちらも完了するまで開始できないため、遅い方が全体のスケジュールを決めます。

図は3つの工程を1本のタイムラインに置いています。棒の長さは比率を表していません。各工程にかかる時間は、基板、部品、時期によって異なります。

1. 基板製造 はこの図では最初に完了します。生基板ができあがり、待機します。
2. 部品 はここではより長くかかる工程です。琥珀色の輪郭は日付を決める流れ、すなわち部品、次に実装とテスト、次に出荷をたどります。
3. 実装とテスト は基板製造と部品の両方が完了したときにだけ始まります。
4. 出荷 は実装とテストが完了したときに始まります。
5. 破線は待ち時間です。基板は完成していますが、次へ進めません。基板製造を速くしても、この待ち時間は短くなりません。

ステップ 1. ファイルを準備する

最低限、次が必要です。

• ガーバーファイルとドリルファイル（生基板用です。銅箔層、ソルダーレジスト層、シルクスクリーン層ごとに1ファイルずつ、ドリルデータと基板外形を加えたものです）。
• 部品表 (BOM)（すべての部品をメーカー型番とともに列記したものです）。
• 実装座標ファイル（ピックアンドプレース、またはセントロイドファイルとも呼ばれます。すべての部品の位置、回転、実装面を示したものです）。

ここで見つかったミスは、修正にほとんど費用がかかりません。基板を製造した後に同じミスが見つかると、基板自体が無駄になります。詳しくは次の2つの記事をご覧ください。製造と実装のためのファイル と 工場が購入できる部品表の書き方 です。

ステップ 2. ファイルをチェックする

ファイルチェックでは、ファイルを確認する人が見るような点を確認します。不足している層、閉じていない基板外形、パッドに合っていない穴、製造工程で作れる範囲より近すぎる銅などです。エンジニアがお客様のメールを読むのを待つよりはるかに速く進みます。ファイルが完全で一貫していることは示せます。回路が動作することは示せません。それはどのファイルチェックでも示せません。

ステップ 3. オプションを選んで価格を確認する

層数、板厚、銅箔厚、表面処理、ソルダーレジスト色、数量を選びます。実装については、部品を実装する面と部品の供給方法も選びます。価格はこれらの選択によって決まるため、何が価格を動かすかを知っておくと役立ちます。PCBAの価格を決めるもの をご覧ください。

ステップ 4. 技術確認

工場のエンジニアが、何も購入したり製造したりする前に注文を確認します。エンジニアはファイルに明記されていない点を確認します。在庫のない部品、部品のデータシートと合わないフットプリント、小さな部品を傾けるおそれのあるパッド設計、シルクスクリーンにない極性マークなどです。この段階では質問を受けることがあります。すみやかに回答することが、スケジュールを短縮するうえで最も費用のかからない方法です。

ステップ 5. 基板製造

生基板を製造し、電気検査と外観検査を行います。プリント基板がどのように作られるか に各工程と、各工程で起こりうる問題を列記しています。

ステップ 6. 部品

工場が部品表 (BOM) の部品を購入するか、お客様が部品を送ります（支給部品）。珍しい部品、割り当て制限のある部品、生産終了を過ぎた部品が、注文が遅れる通常の原因です。部品は必要数ちょうどではなく、それより多く購入する必要もあります。リールには最小数量があり、機械への装着時に数個の部品が失われるためです。リードタイムとその計画方法 をご覧ください。

ステップ 7. 実装

はんだペーストをメタルマスクを通してパッドに印刷し、実装機が部品を載せ、基板がリフロー炉を通ってペーストが溶け、その後にスルーホール部品をはんだ付けします。基板がどのように実装されるか に各工程を説明しています。

ステップ 8. 検査とテスト

検査でははんだ付けと実装の不具合を見つけます。テストでは基板が本来の動作をするかどうかを確認します。この2つは異なるもので、どちらを受けられるかは、注文内容とお客様が提供するものによって決まります。テスト手順、プログラミングファイル、検査治具などです。検査とテスト をご覧ください。

ステップ 9. 梱包と出荷

基板を湿気と静電気から保護して梱包し、出荷します。中国からの注文では、箱は通常国境を越え、誰かが関税と輸入税を支払います。注文前に誰が支払うかを決めてください。基板の出荷と輸入 をご覧ください。

誰が何をするか

時間と費用がどこにかかるか

時間は主に待ち時間に使われます。部品を待つ時間、技術的な質問への回答を待つ時間、出荷を待つ時間です。費用は基板と部品の数、1枚でも50枚でも同じ段取り作業（メタルマスク、機械のプログラミング、テストの段取り）、そして層数を増やしたり形状を厳しくしたりするなど生基板の製造を難しくする選択にかかります。

費用が最も抑えられる注文は、ファイルに問題がなく、部品表のすべての行を購入でき、エンジニアにとって想定外のことがない注文です。

ここで注文する場合の流れ

Ulike Technologyでは、アップロードページ でファイルをアップロードします。25件のチェックはアップロード時に支払い前に実行され、見つかった内容と実行できなかったチェックが表示されます。価格はお客様が選んだオプションによって決まり、米ドルで表示されます。すべての注文は、生産開始前にエンジニアが確認します。基板は深圳からDHL Expressで出荷され、関税と輸入税は受取人が支払います。現在有効なオプションと制限は製造能力ページ に記載しています。チェックの対象範囲はファイルチェックページ をご覧ください。