Семь процессов на одной площадке
Каждая плата, которая выходит с производства, прошла хотя бы через один из них, а большинство — через несколько:
- Автоматический монтаж — установщики на четырёх линиях SMT ставят шесть миллионов компонентов в день вплоть до корпусов 01005 и 0201 с шагом 4 mil (0,1 мм), на одну или обе стороны платы.
- Пайка оплавлением — паста наносится через трафарет, компоненты устанавливаются, затем пайка по управляемому профилю для мелкого шага и матричных корпусов.
- Пайка волной — для выводных и смешанных плат, где число выводов делает ручную работу невыгодной.
- Селективная пайка — для разъёмов, клемм и других деталей, которые не должны проходить через волну, и на платах, где выводные соединения стоят рядом с деталями, которые нельзя окунать.
- Ручная установка и пайка — для деталей, которые не ставит ни одна машина, и для малых объёмов, где оснастка стоила бы дороже труда.
- Объёмный монтаж проводом — внутренняя разводка между платами, разъёмами и клеммами внутри сборки.
- Контроль — SPI перед установкой, AOI после оплавления, рентген для BGA, QFN и других скрытых соединений, а также контроль ионного загрязнения ионографом до ppm на квадратный сантиметр.
Компоненты устанавливаются на одну или обе стороны с шагом 4 mil (0,1 мм), вплоть до корпусов 01005 и 0201. Каждый процесс и привязанный к нему контроль описаны на странице услуг монтажа печатных плат.
Когда изготовление плат, компоненты и монтаж закупаются в Китае как один заказ, страница монтаж печатных плат в Китае объясняет, как четыре этапа считаются и отслеживаются вместе и какие документы идут с заказом.
Контроль и ремонт на каждом процессе
Контроль здесь не финальные ворота, которые партия либо проходит, либо нет. У каждого процесса своя проверка, поэтому ошибка установки ловится до оплавления, а ошибка пайки — до того, как плата пойдёт дальше. Ремонт идёт тем же маршрутом: BGA и micro-BGA ремонтируются и перешариваются на месте с подтверждением рентгеном, а загрязнение, способное позже вызвать электрохимический отказ, измеряется и удаляется, а не списывается как «наверное, всё в порядке».
Там, где заказчику нужны доказательства для собственного файла качества — автомобильные, медицинские или промышленные программы, — результаты контроля записываются на партию, поэтому программа может показать, что проверялось и каким процессом это сделано.
Монтаж и всё вокруг него
Монтаж печатных плат предлагается как отдельная услуга и как часть сборки под ключ:
- Экспресс-монтаж прототипов для одной–пятидесяти плат.
- Сборка под ключ и частично под ключ, которая включает изготовление плат и компоненты, а не только монтаж.
- Давальческий монтаж, где компоненты поставляет заказчик.
- Закупка компонентов, чтобы вся спецификация рассчитывалась и покупалась одним заказом.
- Контроль и тестирование от SPI и AOI до in-circuit, летающей иглы и функционального теста.
- Сборка блоков и финальная сборка изделия, включая влагозащитное покрытие и упаковку.
Как заказ идёт по производству
Закупка компонентов → изготовление плат → SMT → DIP → тестирование → сборка изделия. Все шесть этапов на одной площадке убирают перевозку, переупаковку и повторный входной контроль, которые появляются, когда заказ делят между поставщиками; а дефект, найденный на тесте, можно отнести к процессу, который его породил, а не к безымянной отгрузке.
Бессвинцовый монтаж по RoHS — вариант по умолчанию; монтаж без RoHS выполняется там, где этого требуют проект или рынок заказчика. Технологические пределы для конкретного проекта приведены на странице возможностей.
Как выбирается маршрут пайки платы
Спецификация не называет маршрут. Его определяют набор корпусов на плате, сама плата и то, сколько их будет изготовлено.
- Только поверхностный монтаж, без выводных деталей. Одно оплавление или два, если детали стоят с двух сторон. Второе оплавление проводит плату через профиль дважды, поэтому первая сторона должна пережить второй проход — большая тепловая масса, алюминиевые электролитические конденсаторы и разъёмы в пластмассовом корпусе как раз и не проходят эту проверку.
- Несколько выводных соединений. Выбор между ручной пайкой и селективным соплом решает не число выводов, а то, собраны ли эти соединения на одном участке или разбросаны по всей плате.
- Выводной монтаж по всей плате. Пайка волной становится дешевле, как только число выводов доходит до границы, где ручная работа перестаёт окупаться.
- Детали, которым нельзя проходить через волну. Разъём, корпус которого размягчается при температуре пайки, пластмассовая клемма, уже установленный дисплей: полная волна для них закрыта, поэтому маршрут — селективная пайка или технологическая паллета, удерживающая их вне припоя.
- Сильно неравномерная тепловая масса. Плата с площадкой радиатора и толстой медью на одном краю и мелкошаговыми компонентами на другом профилируется по самой требовательной точке, и всё остальное перегревается. Разделить её на два прохода или паять селективно только выводные соединения — обычно именно так такая плата и строится.
- Тираж решает, нужна ли оснастка. Трафарет, программа установки и оснастка требуют оплаты, поэтому на малой партии ручная работа может оказаться дешевле наладки линии; начиная с определённого количества та же оснастка становится экономией, а не затратами.
Маршрут фиксируется на этапе DFM, а не тогда, когда линия уже запущена. Окна трафарета, ориентация панели, затенение между высокими деталями, маскирующая паллета и порядок ручной пайки относятся к этому этапу, и любое изменение после него означает новую оснастку, заново отлаженную программу и новый протокол первого образца. С тестом действует то же правило с другой стороны: если после фиксации маршрута соединение стало недоступным, менять нужно маршрут, а не тестирование и качество PCBA, которое идёт следом.
Сколько стоит маршрут пайки и что он экономит
Два маршрута для одной и той же платы редко различаются ценой за соединение. Они различаются тем, как устроена стоимость: оснастка платится один раз, труд — за каждую плату, а ремонт — по вероятности.
- Оснастка постоянна, труд переменен. Трафареты, программы установки, селективные сопла, маскирующие паллеты, приспособления для ручной пайки и протоколы первого образца оплачиваются один раз и переносятся на следующие партии. Программа, выпускаемая малыми партиями, платит этот блок заново на каждом выпуске — именно поэтому цена за плату перестаёт падать только с ростом количества.
- Ручной монтаж дёшев на старте и дорог в масштабе. Оснастка ему не нужна, а стоимость сидит в часах, которые растут с каждой платой. Чего почасовая ставка не показывает — это однородность: два оператора дают два профиля соединений, покрытие AOI и рентгеном за ними тоньше, а запись о том, кто и при каких настройках паял, — первое, что спрашивает аудит.
- Волна быстра, селективное сопло точно. Волне нужна маскирующая паллета, и она подвергает всю плату температуре припоя; сопло касается только тех соединений, на которые направлено, щадит соседние детали и обычно возвращает меньше плат в ремонт.
- Второе оплавление — второй тепловой бюджет. Двусторонний поверхностный монтаж расходует допуск деталей по нагреву дважды, и там, где это их исключает, маршрут тихо становится ручной пайкой по второй стороне — что в предложении выглядит экономией, а на участке оказывается часами работы.
- Смена маршрута перезапускает счёт. Когда линия уже идёт, другой маршрут означает новые трафареты или новую паллету, заново отлаженную программу и новый первый образец: цена и срок поставки начинаются заново, а не корректируются.
- Два предложения сравнимы только на одном маршруте. Те же стороны, тот же способ выводного монтажа, то же покрытие тестом, те же условия поставки — что ещё двигает повторный заказ, описано на странице PCBA малой и крупной серии, а технологические пределы за каждым маршрутом — на странице возможностей.
