PCBA to zmontowana płytka drukowana: goła płytka (PCB) z przylutowanymi elementami. Zamówienie takiej płytki wygląda na jeden zakup, ale w rzeczywistości są to dwa zadania produkcyjne i jedno zadanie zakupowe, które muszą zakończyć się w tym samym momencie. Artykuł opisuje je po kolei, aby Pan/Pani wiedział(a), co przygotować i gdzie może zacząć się opóźnienie.
Trzy zadania kryjące się za jednym zamówieniem
- Produkcja. Fabryka wykonuje gołą płytkę z plików Gerber i pliku wierceń.
- Elementy. Każdy element z listy materiałów (BOM) trzeba kupić albo dostarcza go Pan/Pani, i musi on leżeć na półce, zanim zacznie się montaż.
- Montaż. Elementy są lutowane do płytki, wynik jest kontrolowany i testowany, a płytki są pakowane i wysyłane.
Produkcja i zakup elementów biegną równolegle. Montaż nie może się zacząć, dopóki oba zadania nie będą zakończone, więc harmonogram wyznacza wolniejsze z nich.
Rysunek umieszcza trzy zadania na jednej osi czasu. Słupki nie są w skali: czas trwania każdego z nich zależy od płytki, elementów i sezonu.
- Produkcja na tym rysunku kończy się jako pierwsza. Gołe płytki są gotowe i czekają.
- Elementy są tu zadaniem dłuższym. Bursztynowy obrys podąża za łańcuchem, który wyznacza termin: elementy, potem montaż i test, potem wysyłka.
- Montaż i test zaczynają się dopiero, gdy produkcja i elementy są zakończone.
- Wysyłka zaczyna się, gdy montaż i test są zakończone.
- Linia przerywana to czas oczekiwania: płytki są gotowe i nie mogą przejść dalej. Szybsza produkcja go nie skraca.
Krok 1. Przygotowanie plików
Potrzebne są co najmniej:
- Pliki Gerber i plik wierceń dla gołej płytki (po jednym pliku na warstwę miedzi, maski i warstwy opisowej, do tego dane wierceń i obrys płytki).
- Lista BOM, która wymienia każdy element wraz z numerem katalogowym producenta.
- Plik rozmieszczenia (nazywany też plikiem pick-and-place albo plikiem centroidów) z pozycją, obrotem i stroną każdego elementu.
Błędy znalezione na tym etapie kosztują prawie nic. Ten sam błąd znaleziony po wykonaniu płytek kosztuje płytki. Dwa artykuły omawiają temat szerzej: Pliki do produkcji i montażu oraz Jak napisać listę BOM, którą fabryka może kupić.
Krok 2. Weryfikacja plików
Weryfikacja plików szuka tego, czego szukałaby osoba przeglądająca pliki: brakującej warstwy, otwartego obrysu, otworu, który nie trafia w pad, miedzi bliżej, niż proces jest w stanie wykonać. Jest znacznie szybsza niż czekanie, aż inżynier przeczyta wiadomość e-mail. Może pokazać, że pliki są kompletne i spójne. Nie może pokazać, że obwód działa, i żadna weryfikacja plików tego nie potrafi.
Krok 3. Wybór opcji i cena
Wybiera Pan/Pani liczbę warstw, grubość płytki, grubość miedzi, wykończenie powierzchni, kolor maski lutowniczej i ilość. Przy montażu wybiera Pan/Pani także, które strony mają elementy i jak elementy są dostarczane. Cena wynika z tych wyborów, dlatego warto wiedzieć, co na nią wpływa. Zob. Co wpływa na cenę PCBA.
Krok 4. Kontrola inżynierska
Inżynier fabryki czyta zamówienie, zanim cokolwiek zostanie kupione lub wykonane. Szuka rzeczy, których pliki nie mówią wprost: elementu, którego nie ma w magazynie, footprintu niezgodnego z dokumentacją elementu, konstrukcji padów, która przechyli mały element, oznaczenia biegunowości, którego brakuje w warstwie opisowej. Na tym etapie należy spodziewać się pytań. Szybka odpowiedź na nie to najtańsza oszczędność czasu, jaką Pan/Pani ma.
Krok 5. Produkcja
Gołe płytki są wykonywane, testowane elektrycznie i kontrolowane. Artykuł Jak powstaje PCB wymienia etapy i to, co może pójść źle na każdym z nich.
Krok 6. Elementy
Fabryka kupuje elementy z listy BOM albo Pan/Pani wysyła elementy samodzielnie (elementy powierzone). Elementy rzadkie, objęte alokacją albo po zakończeniu produkcji są zwykłą przyczyną opóźnionych zamówień. Element trzeba też kupić w liczbie większej niż dokładna liczba: rolki mają ilości minimalne, a maszyny gubią kilka elementów podczas ładowania. Zob. Czasy realizacji i jak je planować.
Krok 7. Montaż
Pasta lutownicza jest nanoszona na pady przez szablon, maszyna układająca stawia elementy, płytka przechodzi przez piec rozpływowy, który topi pastę, a elementy przewlekane są lutowane później. Artykuł Jak montuje się płytki opisuje każdy etap.
Krok 8. Kontrola i test
Kontrola znajduje błędy lutowania i rozmieszczenia. Test sprawdza, czy płytka robi to, co powinna. To dwie różne rzeczy, a to, co Pan/Pani otrzyma, zależy od zamówienia i od tego, co Pan/Pani dostarczy: procedurę testu, plik programowania, uchwyt testowy. Zob. Kontrola i test.
Krok 9. Pakowanie i wysyłka
Płytki są pakowane z ochroną przed wilgocią i elektrycznością statyczną oraz wysyłane. Przy zamówieniach z Chin pudełko zwykle przekracza granicę i ktoś płaci cło oraz podatek importowy. Proszę zdecydować przed zamówieniem, kto to będzie. Zob. Wysyłka i import płytek.
Kto co robi
| Etap | Pan/Pani | Fabryka |
|---|---|---|
| Pliki | Eksportuje je, jasno nazywa warstwy | Sprawdza, czy da się je wykonać |
| BOM | Podaje dokładne numery katalogowe, zaznacza zamienniki | Pozyskuje elementy, sygnalizuje problemy ze stanem magazynowym i cyklem życia |
| Opcje | Wybiera i mówi, co jest ważne (impedancja, wykończenie) | Mówi, co jest możliwe |
| Kontrola | Odpowiada na pytania | Je zadaje |
| Budowa | Nic | Produkuje, montuje, kontroluje |
| Test | Dostarcza procedurę lub uchwyt, jeśli funkcja ma być testowana | Go wykonuje |
| Odbiór | Płaci cło i podatek, jeśli to Pan/Pani jest importerem | Wysyła |
Gdzie idą czas i pieniądze
Czas idzie głównie na czekanie: na elementy, na odpowiedzi na pytania inżynierskie, na wysyłkę. Pieniądze idą na liczbę płytek i elementów, na prace przygotowawcze, które są takie same przy jednej płytce i przy pięćdziesięciu (szablon, programowanie maszyny, przygotowanie testu), oraz na wybory, które utrudniają wykonanie gołej płytki, na przykład większą liczbę warstw albo ciaśniejsze elementy.
Najtańsze zamówienia to te z czystymi plikami, listą BOM, w której każdą pozycję da się kupić, i bez niespodzianek dla inżyniera.
Jak to wygląda przy zamawianiu tutaj
W Ulike Technology przesyła Pan/Pani pliki na stronie przesyłania. 25 sprawdzeń uruchamia się przy przesyłaniu, przed płatnością, i pokazuje, co znalazły oraz które sprawdzenia nie mogły się uruchomić. Cena wynika z wybranych opcji i jest podana w dolarach amerykańskich. Inżynier potwierdza każde zamówienie przed rozpoczęciem produkcji. Płytki wysyłane są kurierem DHL Express z Shenzhen, a odbiorca płaci cło i podatek. Opcje i limity, które obowiązują, są wymienione na stronie możliwości produkcyjnych. Zakres weryfikacji opisuje strona weryfikacji plików.