在 PCB 组装之前,我们会仔细检查客户提供的所有文件,以确保产品能够从一开始就正确生产。这些文件包括 PCB Gerber 文件、BOM 列表、元件拾取和放置的坐标文件、注释和规格、测试流程等。这里我们不会过多谈论 PCB 文件检查。请查看其他页面以了解免费 PCB 文件检查。完整的 PCBA 文件包括以下项目。
BOM即物料清单,常称为物料清单。是检验PCBA加工质量的标准文件和生产规程文件。
BOM记录了PCBA加工中所需要的所有电子物料,包括品牌、型号、用途、说明、位号等信息。整个PCBA板子中所需要的电子物料都会在BOM清单中体现出来,所以PCBA加工中BOM清单的存在是最关键的部分。
下图为标准BOM表,若情况允许,客户需提供excel格式的BOM表,其他格式的BOM表需转为excel格式,以方便工程及生产操作。
坐标文件是加工设备程序用来定位PCBA贴装元器件坐标的标准文件,用于PCBA加工的自动化设备(如贴片机、SPI、首片检测仪、AOI等设备)几乎都需要定位点坐标,坐标文件主要是定位元器件的坐标,工程师做程序的时候需要用到这个文件。
PCB文件中也可以导出坐标文件,下图是标准的坐标文件,坐标文件通常也叫Pick & Place文件,多为txt格式。
PCBA加工所有工序完成后,客户一般会有各项测试项目需求,包括测试项目参数、技术指标等。另外,客户通常会提供测试指导文档,其中包含了客户关于测试所需的专业参数的指导和技术要求。
以下为某电源电路板的功能测试文件,在设计制作测试架时,产品必须按照测试文档通过所有测试才算功能合格。
在匹配上述文件和PCB加工要求时我们重点关注的是BOM文件。
BOM是物料采购、产品生产必不可少的参考文件(包括物料的型号、品牌、说明、封装、位号、用量、电路板版本、辅助耗材、具体元器件的说明及生产说明等信息),它的准确性直接影响到产品质量。
完整详细的BOM可以使报价快速准确,确保元器件采购和生产过程中更少的错误,大大提高产品交付率。以下是检查和分析BOM的主要步骤。
工程师首先确认元器件型号是否齐全,封装品牌描述是否一致(这些信息可以通过查看规格书来验证)。工程师还需要确认对应的型号和位号是否兼容,主要是电容、电阻、二极管、三极管这些元器件。随着这些元器件的数量增多,很容易被工程师忽略,导致数量不匹配的情况出现,给实际采购工作带来麻烦。
比如下面的截图显示实际位号是26,但是BOM表上只显示25,这种情况我们一般要告知客户,按照原始位号表来操作。
同时,工程师必须确认位号没有重复,并且电路板上确实有这个位号。因此,所有这些情况都应在首件检验时单独验证。
还有一些容易被忽略的环节,比如有些电阻的具体型号在BOM中是没有的,只有参数的描述,内容描述不一致,容易导致PCB厂买错料,或者对产线造成干扰,下图就是电容值描述不一致的情况。
在不一致的信息中,对生产影响最大的是物料封装和电路板布局方面的矛盾信息。
为了在实际生产过程中杜绝此类问题的发生,通常是在仓库人员核对必备被动元器件的参数与BOM一致后,在最后的来料检验阶段,需要拿到电路板和物料,将物料放置到空白电路板上检查封装尺寸问题。
假设发现材料尺寸和裸板不一致,需要及时提出并与客户沟通处理方案,客户需要换板就换板,客户需要找其他替代材料就更新材料。比如下图中水泥电阻尺寸过大,电路板间距过小,导致安装到位不合理。
同时还存在较多的隐藏问题,即物料引脚大小与电路板孔径大小不一致,导致元器件无法插进PCB板。所有这些细节在工厂开机前都必须一一排除,如果生产前这些问题不排除,就会导致生产线停工,严重影响效率和进度。
检查实际来料和被动件的参数是否一致,需要用万用表、电桥、示波器等对电阻、电容、电感等被动元件进行测量,常见的问题有电阻值不匹配,电容耐压不够等,这些问题产生的主要原因是元器件供应商对来料没有做好分类和管控。
处理BOM中的特定注释,例如元件程序烧录,特定元件安装等。
比如下面的截图,BOM上明确写着单面机DD2需要先下载文件,所以我们需要先下载程序文件,然后再进行下一步的测试流程。
如下所示,D1 LED 的安装要求指定了 LED 的安装高度,并要求 LED 与电路板边缘齐平。
确认辅料及耗材,如三防漆、点胶红胶、焊接连接线、标签、生产装配所需附加材料及耗材等。
核对完BOM清单后,进入物料采购阶段,通常先确认主动元件的市场库存,尤其是大品牌的新款主IC、MCU等。由于主动元件的不可替代性、元件厂交货周期长、个别产品价值高,物料采购对整体项目交付和成本控制起着举足轻重的作用。
问题一:元器件市场缺货,元器件厂交货周期长
建议:新料三年内断货属正常,五年内可尝试使用,若是原包装未开封且存放环境良好,五年内可使用,但建议先打样看看上锡情况是否良好,确保样品OK后再量产。
建议:相对于过时的产品,元件厂的材料更新,新元件在功能上可以替代过时的产品,功耗更低,性能更强大。除了看规格书,我们还可以浏览一些网站信息,比如DIGIKEY、MOUSER等官网上就有很多对应产品的更新材料提示。
建议:对于主动、被动件的采购遇到此问题时,需要分别处理,如果在采购主动元器件时遇到此问题,客户一般需要配合PCBA厂家提供替代元器件或者修改、调整方案。
假设我们在采购被动元件时遇到这个问题,那么我们可以提供多种知名品牌的参数相同的被动元件作为替代品,比如电阻、电容、电感等。至于连接器,我们国内的很多连接器也可以满足客户产品的需求,降低采购成本,加快交货时间,稳定产品可用性。
同时,在与客户不断沟通的过程中,我们可以根据客户未来的订单需求给予客户建议,并提前准备一部分元器件,以应对市场波动等情况带来的货品及物料短缺。
最后,作为处理BOM和采购元器件的工程师,一定要具备相关电子元器件的基础知识,要有耐心,了解当地元器件市场情况,采购元器件时要尽量主动,针对不同单价、不同数量元器件要采取不同的谈判策略,不断积累优质供货渠道。
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