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组装厂如何帮助客户降低成本提高可靠性

五月 24, 2019 | Ray Prasad, Ray Prasad Consultancy Group
组装厂如何帮助客户降低成本提高可靠性

如果你不是千禧一代或X、Y或Z一代,你就可能知道这本杂志曾经有过几十年的纸质版。从20世纪80年代中期开始,20多年来,我一直是纸质版的专栏作家之一。然而,这是我为这本全球流行的技术杂志数字版撰写的第一篇专栏文章。在未来的每月专栏中,除了涵盖SMT设计和制造工艺及问题的各个方面以及IPC标准外,我还将回答读者问题。因此,为了使您和我的沟通更具互动性和趣味性,可将与我的专栏以及与上述主题相关的任何问题发送给我,我会及时答复您。

本期的主题是组装厂如何帮助其客户。其他作者围绕这一主题的各个方面展开了讨论,而我将讨论组装厂如何通过减少缺陷和提高良率来帮助其客户降低成本。

通常认为缺陷水平主要取决于组装厂如何控制其制造工艺。这种错误的观念有可能会使你永远找不到问题的根源。因此,问题将永远存在。让我来解释一下具体原因。

仅仅是因为在制造过程中发现了缺陷,并不意味着缺陷是在制造过程中产生的。如果你从50000英尺的高度观察电子组件缺陷的主要原因,你可以把它们分别放在三个桶中:(1)可制造性设计(DFM),(2)来料质量,以及(3)制造工艺。

众所周知,电路板的设计是由客户(OEM)完成的。客户还会对主要来料做出所有决定,如PCB和组件;因此,他们控制了电子组件中的2个主要缺陷源。同时,组装厂只能控制其制造工艺和设备,除非他们是一站式组装厂,负责采购PCB和元器件。

本期专栏中,我将重点介绍组装厂如何帮助客户做出DFM决策。可导致缺陷的DFM问题的一些实例,包括焊盘图形设计、内部封装间距、元器件朝向、层压板类型、表面涂层、焊接掩模设计、导通孔尺寸、线宽和线距。

谁能比组装厂更了解DFM的重要性?

大多数电路板都是由OEM而不是由组装厂设计的,但很少有设计师对制造工艺有所了解。我们并无意在此讨论电路设计,而是要讨论电路板的可制造性设计。谁能比组装厂更清楚地了解导致制造缺陷的不良设计?而这也正是组装厂可以帮助客户之处,尤其是那些没有内部制造能力的客户,对设计和制造的复杂性及其相互依赖性知之甚少的客户。

客户为什么应该听组装厂的建议?

在组装厂的帮助下,如果客户能够消除或至少最小化处于其控制下的缺陷的一些根本原因,那么缺陷以及成本都将大大降低。另一个额外的好处是,由于缺陷和返工的减少,可靠性将得到提高;因此,与返工相关的损坏可能性也会随之降低。这也提高了准时交货率,因为产品不需要返工。为了成本、可靠性和准时交货的共同利益,客户与组装厂共同合作有许多很好的理由。

组装厂应该如何帮助客户?

从帮助客户了解SMT工艺的基本知识开始,如焊膏印刷、元器件贴放和所有焊接工艺、返修、清洗、测试和检验,重点关注设计会如何影响缺陷。例如,如果有很多墓碑缺陷,则焊盘图形设计很可能不太好(焊盘之间的空间太大)。我并不是要让设计师成为工艺工程师,而是要帮助他们充分了解设计是如何影响工艺良率的。

组装厂的下一步是让客户遵循组装厂的DFM,或者开发客户公司内部特定的DFM。我在全球审核中发现不到10%的公司拥有自己内部特定的DFM,而实际上每个公司都需要一个内部特定的DFM。一份DFM文件要求组装厂和OEM的合作。我在一些大型的OEM公司讲过课,他们会邀请所有主要的EMS供应商到公司协商,以确保双方就DFM都达成一致的观点。

使用行业标准,如IPC-7531(我担任技术组主席时,文件代号是IPC-782),是一个很好的开端。但是,应该记住,行业标准是努力解决行业普遍存在的问题,并不会针对公司特定的问题。有许多共同的问题可能适用于每个公司,但也有许多公司特定的问题,因为每个公司都为各种应用构建不同的产品,如1级、2级或3级产品。

以下是组装厂可以帮助客户的一些具体领域。每个领域也是DFM的一个主要部分(其中一些是本专栏可能要讨论的主题):

  • 建立设计规则和指南,同时强调它们之间差异的重要性
  • 元器件选择标准,包括合并部件清单以减少冗余和消除废弃部件
  • 表面涂层和可焊性考虑因素
  • 拼板注意事项
  • 基准要求
  • 焊盘图形设计
  • 阻焊膜注意事项
  • 导通孔位置
  • 可测试性设计(DFT)
  • 任何独特的设计

随着多引脚数BGA和BTC的广泛使用,已无法进行目视检查,应认真考虑在线测试(ICT)要具备足够的测试覆盖率。切记,没有一种检验方法是完美的。防止缺陷逃逸到现场的唯一方法是依靠重叠的测试和检验方法。由训练有素的团队开发的DFM文件一旦最终定稿并发布后,通常不会出现违反DFM的可能性。

创建一个DFM文档并不容易;但是,它将纠正源代码中的问题并防止它们再次出现。在一个基本上所有制造都外包或发送到海外的公司中,这一点至关重要。

Ray Prasad是Ray Prasad Consultancy Group的总裁,也是《表面贴装技术:原理与实践》

教科书的作者,他在《SMT007杂志》的数字版上首次发表了自己的专栏。期待Prasad先生在未来的杂志上发表更多的见解、分享更多的经验。

Ray Prasad是IPC名人堂的新成员,IPC名人堂代表电子行业的最高荣誉。Ray Prasad在

SMT行业有着数十年的从业经历,涉及SMT各个领域,包括他在波音公司和英特尔公司实施SMT时的领导作用;帮助全球的OEM和EMS客户建立强大的、内部的、自我持续发展的SMT基础设施;以及进行在线、线下SMT教学。可通过smtsolver@rayprasad.com与他联系,他将于2019年7月22日至24日举办SMT课程。更多详情,请访问www.rayprasad.com。

标签:
#制造工艺与管理  #可靠性  #DFM 


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