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SMT試產一片雙面板NPI的FAI需要多久時間?如何縮短試產的時間?

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SMT試產一片雙面板NPI的FAI需要多久時間?

這只是工作熊個人的經驗,一般我們在做試產(trial run)時都會先做全板的 FAI (First Article Inspection),數量通常是1~2拼板,因為是第一次生產,試產FAI的目的在驗證PCBA的設計有無問題,包含PCB的佈線、電路設計、BOM、製程生產及SMT貼片貼片打件是否正確。

所以做FAI時板子雙面的所有零件都必須上,如果有傳統的插件也必須上,也就是要將PCBA完成,我們一般會準備1~2套mockup的機構件做全機組裝,然後通電測試所有功能。

視PCBA的複雜程度,從上線校正程式到雙面板的SMT完成大概需要花4~12小時,如果再加上整機的功能測試抓蟲,總共大概要花12~20小時才能完成試產的FAI,這其實還蠻花時間與體力的。

我們通成都會等到FAI完成後,才會讓SMT產線完全啟動,如果沒有完成FAI就啟動產線,視bug有多嚴重?工作熊碰過最嚴重的情況是所有打到板子上的零件全部都得報廢,這些零件可能都是限量的樣品,少一顆就會少一台產出,所以建議一定要確實完成FAI之後才啟動SMT產線。

延伸閱讀:SMT打件置件前製作業的膠膜板膠紙板(sticking board)是做什麼用的?

如何加速並縮短試產的時間?

那有機會可以加速或縮短試產的時間嗎?相信這是很多研發工程師們心中的疑問。這當然有機會,只要提前準備、事先做好規劃就有機會縮短試產的時程,就怕你事前得工作做得不足。

一、研發及供應鏈(supplier chain)的準備工作

  1. 所有的【料件都要齊全】,還要有完備的BOM表,試產前三天不要再有 EC(Engineering Change) 零件變更要求。
  2. 要提供新零件的3D檔或零件的機構尺寸資訊以利SMT建立新零件的貼片資料。
  3. 要提供足額的捲帶料(tape-on-reel),要盡量減少散裝料(bulk parts)及管狀包裝料(tube packing parts)。因為SMT是全自動產線,設備吃的是整捲的捲帶料,如果只是剪下來的一小段捲帶料,產線就必須從廢料中找出相似的捲盤,然後人工拼接起來使用,另外,並不是所有的SMT設備都能吃管狀料,如果一定得管狀料,建議事先與SMT廠確認。散料就更慘了,可能必須人工擺件,如此一來,失誤在所難免。
  4. 試產零件的數量方面,因為要考慮調機、可能拼接、拋料等原因損失,如果只提供剛剛好的零件數量,最後通常都會造成缺料。
  5. 要事先提供以零件中心為基準的X-Y座標檔,方便SMT寫程式。工作熊發現很多CAD的layout工程師都會將零件的座標設定在pin1做輸出,但SMT設備其實都是以零件中心為座標中心的,想要讓SMT設備使用這樣的座標檔,還必須一顆一顆零件重新offset調整為座標零件中心,反而造成麻煩。
  6. 要事先提供Gerber檔以及拼板的資訊。Gerber檔及拼板資訊可以拿來製作鋼板的開孔位置,有些軟體也可以用Gerber檔轉出零件的座標檔,但這不是SMT工廠必備的軟體。

二、SMT產線的準備工作

  1. 要事先建立新零件的part-data。所以,必須事先拿到新零件的3D檔或機構尺寸資訊。
  2. 要提前將SMT置件貼片機的程式寫好。所以,必須先拿到Gerber檔及拼板尺寸資訊。
  3. 要提前將材料備好上料車。所以,材料必須齊全,最好要提前到料。

SMT試產時可以使用散裝料嗎?

前面已經說過了,SMT生產時要盡量提供足額的捲帶料(tape-on-reel),而減少散裝料及管狀包裝料。因為SMT幾乎都是全自動的設備產線,設備吃的是整捲的捲帶料,如果只是剪下來的一小段捲帶料,產線就必須從廢料中找出相似的捲盤,然後人工拼接起來使用,如果找不到合用的捲盤,可能就得人工擺件,失誤在所難免。

另外,並不是所有的SMT設備都能吃管狀料的,如果一定得管狀料,建議事先與SMT廠確認能不能吃。


延伸閱讀:
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開發新產品有三個驗證階段(EVT/DVT/PVT)解說
為什麼新產品需要試產?可以從試產得到什麼?
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