Wenn es um den elektronischen Fertigungsprozess geht, umfasst die erfolgreiche Markteinführung neuer Produkte mehrere Phasen mit Herausforderungen und Komplexitäten, von denen jede eng mit der nächsten verknüpft ist. Es ist jedoch häufig zu beobachten, dass eine großartige Idee nicht reibungslos in ein Produkt umgesetzt wird, nur weil einem oder mehreren Schritten nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wird. Das gilt insbesondere dann, wenn zum Beispiel das Produktkonzept nicht vollständig validiert wird oder sich sogar verschlechtert, oder wenn ein validiertes Produkt im Hinblick auf eine kosteneffiziente Elektronikfertigung und -montage nicht optimiert wurde.
Die Einführung eines neuen Produkts (NPI) beginnt mit einer spannenden Idee, die nach sorgfältiger Konstruktion, elektronischer Fertigung und Montage sowie strenger Inspektion und Prüfung in ein fertiges elektronisches Produkt umgesetzt wird. Das neue Produkt sollte grundsätzlich mit den folgenden Anforderungen kompatibel sein:
• Es sollte so funktional sein, wie es die ursprüngliche Idee erfordert;
• Es sollte mit rasantem Tempo auf den Markt gebracht werden.
Die beiden oben genannten Punkte sind grundlegende Elemente, die den Erfolg Ihres neuen Produkts sicherstellen, und beide hängen von der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit Ihres Auftragsherstellers (CM) und des Montagebetriebs ab.
Dieser Artikel deckt die wichtigsten Faktoren auf, die Ihren Erfolg bei der NPI im Verlauf des elektronischen Fertigungsprozesses gewährleisten können, darunter DFM/DFA-Prüfung, Verfügbarkeit von Komponenten, Fähigkeiten in der elektronischen Fertigung/Montage, Inspektion und Test, Erstmusterprüfung und -freigabe sowie Servicequalität.
Element#1: DFM/DFA-Prüfung
Sobald Ihre Idee in Designdateien umgesetzt ist, haben Sie den NPI-Prozess gestartet und Ihre Elektronikfertigung beginnt. Anders als reines Nachdenken sind Designdateien praktischer und logischer, da das Endprodukt auf Grundlage der erzeugten Dateipakete gefertigt und montiert wird, einschließlich:
•Gerber-Dateien
• Schaltpläne
•NC-Bohrdateien
•Stückliste (BOM)
• CAD-Zeichnungen
• Montageanleitungen usw.
Die größte Distanz im Bereich der Elektronikfertigungsdienstleistungen besteht zwischen einem Entwicklungsingenieur und einem Elektronikfertigungs-/Montageingenieur, was eine ausreichende Notwendigkeit fürDFM/DFA-PrüfungEin ausgezeichnetes Design für die Überprüfung der elektronischen Fertigung/Montage hilft dabei, einige potenzielle Probleme aufzudecken, bevor der Produktionsprozess beginnt, sodass Ihr Zeit- und Geldverlust reduziert wird.
Abgesehen von den DFM/DFA-Prüffunktionen und -punkten muss auch die Prüfeffizienz berücksichtigt werden, da sie die Markteinführungszeit des Produkts bestimmt. Die Verbesserung der DFM/DFA-Prüfeffizienz ergibt sich aus Anstrengungen in zwei Bereichen: Ihrer Vorbereitung der Designdateien und der Prüffähigkeit des Herstellers/Montagebetriebs.
Ihre bereitgestellten Design-Dateien sollten so vollständig wie möglich sein. Zum Beispiel erzählte mir einmal eine DFM-Ingenieurin, dass sie den ganzen Tag damit beschäftigt gewesen sei, Koordinatendateien zu erstellen, da ihre Kunden diese nur selten bereitstellten. Später, als von den Kunden verlangt wurde, dies zu tun, stieg ihre DFM-Prüfeffizienz drastisch. Was die Prüffähigkeit von Elektronikherstellern/-bestückern betrifft, sind DFM/DFA-Prüfwerkzeuge von großer Bedeutung. Bis jetzt wird die DFM/DFA-Prüfung, die von den meisten Anbietern elektronischer Fertigungsdienstleistungen bereitgestellt wird, manuell durchgeführt. Einige fortschrittliche EMS-Anbieter hingegen verlassen sich auf automatische DFM/DFA-Systeme, was die Prüfeffizienz erheblich steigert.PCBCarthängt für Kostensenkung und hohe Effizienz vom Valor DFM/DFA-System ab.
Element Nr. 2: Verfügbarkeit von Komponenten
Im Prozess der Elektronikfertigung spielen Bauteile eine Schlüsselrolle für die elektrische Funktionalität und die Umsetzung von Verbindungen. Daher,die Fähigkeit eines Herstellers oder Montagebetriebs, Komponenten zu verwaltenwirkt sich direkt auf den Erfolg von NPI aus.
Um mit der optimalen Leistung der Elektronikfertigung kompatibel zu sein, sollte das Komponentenmanagement in erster Linie drei Aspekte umfassen: Komponentenbeschaffung, Komponentenprüfung und Komponentenlagerung. Die Komponentenbeschaffung gilt stets als ein entscheidender Maßstab zur Bewertung der Leistungsfähigkeit eines Bestückers. Langfristige und stabile Kooperationen mit autorisierten Komponentenvertriebspartnern oder -herstellern müssen gewährleistet sein, damit eine hohe Verfügbarkeit von Komponenten zu wettbewerbsfähigen Preisen sichergestellt werden kann. Darüber hinaus sollte das Einkaufspersonal die Auswahl seiner Kunden vollständig respektieren, wenn bestimmte Komponentenlieferanten von den Kunden vorgegeben werden.
Selbst wenn Komponenten von den zuverlässigsten Komponentenvertrieben oder Herstellern bezogen werden, sollten sie vor ihrem tatsächlichen Einsatz in der Elektronikfertigung sorgfältig geprüft werden. Schließlich kann die Qualitätskontrolle elektronischer Komponenten niemals jedes Mal zu 100 % durchgeführt werden, was der Komponentenprüfung, die als zusätzlicher Schutzschild dient, um Komponenten vor der Möglichkeit minderer Qualität zu bewahren, eine große Bedeutung verleiht.
Trotz der geringen Größe der Bauteile erfordern sie eine strenge Umgebung und Lagerungsbedingungen. Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind für die Umsetzung der Leistungsfähigkeit und Funktionalität der Bauteile von entscheidender Bedeutung. Manchmal werden aus Kostengründen große Mengen an Bauteilen eingekauft, die jedoch nicht in einer einzigen Montage vollständig verbraucht werden, sodass die restlichen Bauteile vorübergehend im Lager des Montagebetriebs aufbewahrt werden müssen, was die Bedeutung strenger Lagerungsbedingungen für Bauteile zusätzlich erhöht.
Element Nr. 3: Fähigkeit zur elektronischen Fertigung/Montage
Die Fertigungs- und Montagekapazität ist das Schlüsselelement, das uns dazu bewegt, einen Anbieter von Electronic Manufacturing Services auszuwählen. Es ist jedoch immer eine schwierige Aufgabe, ein echtes Verständnis ihrer elektronischen Fertigungs- oder Montagekapazitäten zu erlangen, sofern man sich nicht praktisch auf die von ihnen erbrachten Dienstleistungen einlässt, was wiederum die Bedeutung von Prototypen verdeutlicht. Nichtsdestotrotz ist die Qualität von Prototypen geringer als die von Serienproduktionen, und ein authentisches Urteil ist schwer zu fällen, oder einige zuverlässige Hersteller oder Bestücker werden möglicherweise übersehen.
Aber die Wahrheit ist, dass Sie sich zwar darüber im Klaren sind, dass sich die Qualität von Prototypen von der Serienproduktion unterscheidet, die tatsächliche Qualität jedoch niemals eingeschätzt werden kann, bevor die Produkte nicht in Ihre oder in die Hände Ihrer Kunden gelangen. Daher liegt die optimale Lösung darin, einen Hersteller oder Bestücker zu wählen, der sowohl bei Prototypen als auch bei Serienproduktionen eine gleichwertige Qualität bietet. Das ist nicht einfach, aber sicher.
Kommen wir nun zu einigen Aspekten, auf die Sie sich konzentrieren sollten, wenn Sie versuchen, Ihren Partner in der Elektronikfertigung zu bewerten.
• Elektronische Fertigungskapazität
Im Bereich der Elektronikfertigung macht die Leiterplattenherstellungsfähigkeit den Großteil aus und steht im Mittelpunkt.PCB-Herstellungsprozessist ein so komplizierter Prozess, der aus zahlreichen Schritten der Elektronikfertigung besteht, von denen jeder zur endgültigen Leistung der fertigen Produkte beiträgt.
Was die Leiterplattenfertigungskapazität betrifft, sollten die folgenden Punkte hervorgehoben werden:
1. Qualitätsstufe. Welche Qualitätsstufe einzuhalten ist, ist ein direktes Instrument zur Bewertung der Qualität von Leiterplatten, da die Vorschriften, die mit der jeweiligen Qualitätsstufe kompatibel sind, alle Details der Elektronikfertigung bestimmen und beeinflussen. Allgemein gesprochen hält sich die Leiterplattenherstellung durch zuverlässige Leiterplattenhersteller an den Standard IPC 2.
2. SchichtanzahlDieser Aspekt wird in der Elektronikfertigung stets vernachlässigt, da er als selbstverständlich angesehen wird. Ein wirklich vertrauenswürdiger Hersteller sollte in der Lage sein, Leiterplatten mit einer bis zu mehreren Lagen herzustellen. Neben ein- oder doppelseitigen Leiterplatten, die am weitesten verbreitet sind, sollten auch andere Lagenzahlen verfügbar sein, insbesondere für Produkte, die eine hohe Dichte und Miniaturisierung erfordern.
3. Substratmaterial. Das Substratmaterial bestimmt die Temperatur- und Festigkeitsbeständigkeit der Leiterplatte. Hersteller sollten in der Lage sein, mit verschiedenen Substratmaterialien umzugehen, einschließlich Standard-FR4, Rogers, Teflon usw.
4. Kupferdicke. Das Kupfergewicht kann weiter in Kupfergewicht der Außenschicht und Kupfergewicht der Innenschicht unterteilt werden, die jeweils berechnet und hervorgehoben werden sollten. Da das Kupfergewicht direkt mit der Leiterplattendicke zusammenhängt, muss es sorgfältig ermittelt werden.
5. Mindestverfolgung/-abstandLeiterbahnbreite/-abstand ist ein sensibles Element, das die elektronische Fertigungskompetenz des Herstellers widerspiegelt, da es mit der Leiterplattengröße und dem Dichtegrad zusammenhängt. Für PCB-Designer ist es wichtig, sich der minimalen Leiterbahnbreite/-abstände vollständig bewusst zu sein, damit sie ihre PCB-Design-Dateien in Bezug auf Funktionalität und Größe optimieren können.
6. Lötstoppmaske. Lötstoppmaske ist mehr als nur Farbe. Fortschrittliche Lötstoppmasken, abziehbare Lötstoppmasken oder Kohlenstoffmasken können beispielsweise verwendet werden, um die Fähigkeiten Ihres Partners in der Elektronikfertigung zu bewerten.
7. Oberflächenfinish. VerschiedenesOberflächenveredelungenstehen jeweils mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen in Bezug auf Leistung, Kosten und Anwendungen zur Verfügung. Außerdem ist die RoHS-Konformität wichtig für Produkte, die umweltfreundlich sein müssen.
8. Sonstige Punkte. Andere Punkte stehen hauptsächlich im Zusammenhang mit einigen fortgeschrittenen elektronischen Fertigungskapazitäten wie Blind-/vergrabenen Vias, Via-in-Pad, Goldfingern, Kantenmetallisierung, Senk- bzw. Stufenbohrungen usw. Was die Parameter von Vias oder Bohrungen betrifft, sollte den Via-Durchmessern die meiste Aufmerksamkeit geschenkt werden, da sie direkt widerspiegeln, ob die Fähigkeiten des Herstellers Ihre Designanforderungen erfüllen können.
• Montagefähigkeit
Während Leiterplatten (PCBs) gefertigt werden, schließt sich daran die Bestückung der Bauteile an, die eine zentrale Rolle bei der Gewährleistung einer reibungslosen elektrischen Verbindung spielt. Für Endkunden elektronischer Produkte mag das Aussehen wichtiger sein als jedes andere Element, doch es ist allgemein bekannt, dass die eigentliche Wettbewerbsfähigkeit in der internen elektrischen Verbindung zwischen den Bauteilen und der Hauptplatine liegt.
Was die Leiterplattenbestückungskapazität betrifft, sollten die folgenden Punkte hervorgehoben werden:
1. Qualitätsstufe. Ähnlich wieLeiterplattenherstellungum eine hohe Qualität der bestückten Leiterplatten zu erreichen, sollte auch eine hohe Qualitätsstufe eingehalten werden. Es ist optimal, mehr darüber zu wissen, bevor man einen Vertrag mit einem Bestücker unterzeichnet.
2. Montagearten. Bestückungsarten sind das Rückgrat eines Bestückungsherstellers, der in der professionellen Elektronikfertigung tätig ist, und zeigen direkt sein Bestückungsniveau an. Bis jetzt stehen zwei führende Bestückungsarten zur Verfügung: PTH und SMT. Erstere wird für die Bestückung von Through-Hole-Bauteilen eingesetzt, während letztere für die Bestückung von oberflächenmontierten Bauteilen verwendet wird. Wenn es zu komplizierten Bedingungen kommt, werden beide Technologien gleichzeitig benötigt und auf beiden Seiten eingesetzt. Sobald die Bestückungsreihenfolge unvernünftig festgelegt oder eine ungeeignete Löttemperatur eingestellt wird, können Defekte oder Ausfälle verursacht werden. Daher sollte Ihr Auftragsbestücker in der Lage sein, eine Bestückungsfähigkeit auf hohem Niveau aufrechtzuerhalten.
3. Montagegenauigkeit. Die Bestückungsgenauigkeit ist ein weiteres Schlüsselelement zur Bewertung der elektronischen Fertigungskapazitäten eines Bestückers. Da die Miniaturisierung zu einem der wichtigsten Entwicklungstrends im Elektronikbereich geworden ist, spielen Bestückungsdichte und -genauigkeit eine zunehmend bedeutende Rolle und sollten in der ersten Reihe der zu berücksichtigenden Faktoren stehen. Die kleinste zu verarbeitende Komponente, zum Beispiel 01005, sowie das minimale Pitch von BGA und WLCSP sollten im Voraus bekannt sein und bestätigt werden.
4. KomponentenpaketeVerschiedene Arten von Bauteilgehäusen stehen zur Verfügung, um unterschiedliche Funktionen zu erfüllen. Nicht alle Bestücker sind in der Lage, mit allen Bauteilgehäusen umzugehen, daher ist es notwendig, sicherzustellen, dass Ihre benötigten Bauteilgehäuse wie QFN, BGA, CSP usw. in Ihrer zukünftigen Bestückungsfabrik verarbeitet werden können.
Element Nr. 4: Inspektion und Prüfung
Um sicherzustellen, dass Ihre Produkte gemäß dem ursprünglichen Design hergestellt wurden, sind Inspektion und Prüfung von großer Notwendigkeit. Wenn es um den Test von Leiterplatten (PCB) geht, ist in der Regel ein kundenspezifischer elektrischer Test, wie etwa ein Nadelbett- oder Flying-Probe-Test, erforderlich. Wenn es jedoch um den Test der Leiterplattenbestückung (PCB-Assembly) geht,AOIoderAXIist immer erforderlich. Während des PCBA-Prozesses kommt AOI in der Regel auf zwei Arten zum Einsatz: online und offline. Für eine hohe Qualität von NPI und der Elektronikfertigung sollte bekannt sein, ob beide Typen beim Bestücker verfügbar sind.
Element Nr. 5: Erstmusterprüfung
Die Erstmusterprüfung ist einer der entscheidenden Schritte vor der Serienfertigung von Elektronik. Das Produkt, das für die Erstmusterprüfung und -freigabe zur Verfügung steht, kann vollständig als Generalprobe vor seinem offiziellen Auftritt auf dem Markt betrachtet werden.
Um die Funktionalität der Erstmusterprüfung optimal zu nutzen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Auftragsfertiger oder Bestücker in der Lage ist, einen Erstmusterprüfservice anzubieten und über entsprechende, verbindliche Prüflisten verfügt. Anschließend sollten Sie eigene Prüflisten und Anforderungen erstellen, um Ihre spezifischen Bedürfnisse abzudecken, wie etwa extreme Umgebungsbedingungen, denen Ihre Produkte standhalten müssen, oder umweltfreundliche Anforderungen.
Element Nr. 6: Geschwindigkeit und Reaktion
Dieses Element bezieht sich hauptsächlich auf die Servicequalität, die von Bestückern bereitgestellt wird. Die Leiterplattenfertigung und -bestückung ist nicht so einfach wie Lego, bei dem eine Idee einfach in ein reales Bauwerk umgesetzt wird. Vielmehr handelt es sich um einen hochtechnologischen und professionellen Prozess, bei dem der gesamte Ablauf mehrfacher Bestätigungen zwischen Herstellern und ihren Kunden bedarf. Darüber hinaus ist Effizienz für die Markteinführung eines neuen Produkts von entscheidender Bedeutung. Daher sind die beiden Ziele für beide Parteien im Elektronikfertigungsprozess, wie sich Bestätigungen minimieren und die Geschwindigkeit des NPI maximieren lassen.
Reibungslose Kommunikation ist die Grundlage für eine langfristige Zusammenarbeit. In dieser Hinsicht spielt die Sprache in der Regel eine wichtige Rolle, was insbesondere für die Offshore-Fertigung gilt. Dennoch wird die Sprachbarriere durch die weite Verbreitung der englischen Sprache auf der ganzen Welt zunehmend überwunden.
Jeder Anbieter in der Elektronikfertigung schwört, dass sein Fokus auf den Kunden liegt. Die Reaktionszeit ist ein offensichtlicher Lügendetektor. Reichen Sie einfach Ihre Anforderungen oder Anfragen ein und sehen Sie, wie schnell man Ihnen antwortet. Dann können Sie sich selbst ein Urteil bilden.
PCBCart: Ihr zuverlässiger Anbieter von Dienstleistungen in der Elektronikfertigung
Seit 2005 bemüht sich PCBCart, Unternehmen weltweit zu versorgenElektronikfertigungs- und Montageleistungen in SpitzenqualitätMit dem Fokus auf Hochtechnologie und engagierten Dienstleistungen ist PCBCart in der Lage, Komplettlösungen aus einer Hand für Leiterplatten anzubieten – von der Leiterplattenfertigung über die Bauteilbeschaffung bis hin zur Leiterplattenbestückung – mit zahlreichen Mehrwertdiensten wie Prototypenfertigung, Eilbestückung, Erstmusterprüfung usw. Klicken Sie auf die Schaltfläche unten, um ein KOSTENLOSES Angebot für Ihren Bedarf an Elektronikfertigung anzufordern.
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Verfasst von PCBCarts Redakteurin Dora, wurde dieser Artikel ursprünglich veröffentlicht aufDesign007 Magazin, Ausgabe Februar 2018.
