Data publikacji:
Dwie oferty na montaż tej samej płytki potrafią różnić się bardziej, niż uzasadniają to koszty obu dostawców. Jedna z przyczyn nie leży w stawkach, tylko w dokumentacji. EMS nie wycenia płytki, tylko to, co o niej dostał. Czego brakuje w zestawieniu materiałowym, plikach produkcyjnych albo wymaganiach jakościowych, to dostawca musi założyć. Jedna firma doliczy do ceny zapas na ryzyko, druga przyjmie wariant najtańszy i wróci z korektą po złożeniu zamówienia. Obie oferty są wtedy odpowiedziami na różne pytania.
Ten tekst opisuje, z czego składa się dokumentacja, która pozwala wycenić kontraktową produkcję elektroniki bez zgadywania. Przy każdym elemencie wskazuje, jakie założenie wymusza jego brak.
Wycena montażu PCBA składa się z kilku części, które reagują na braki w dokumentacji w różny sposób. Komponenty i płytki drukowane to zakupy, więc ich cena zależy od tego, czy wiadomo dokładnie, co kupić. Przygotowanie produkcji obejmuje szablon do pasty, programy maszyn i ewentualne przyrządy testowe, więc zależy od kompletności danych geometrycznych. Sam montaż i kontrola zależą od technologii, klasy wyrobu i wymagań odbiorczych.
Brak informacji w pierwszej grupie kończy się ofertą warunkową albo wyceną komponentu droższego, niż trzeba. Brak w drugiej grupie przesuwa pracę na etap po zamówieniu, kiedy inżynier procesu zadaje pytania, a termin już biegnie. Brak w trzeciej grupie jest najgroźniejszy, bo nie widać go w ofercie. Wychodzi dopiero przy odbiorze, gdy okazuje się, że klient i dostawca rozumieli „dobrą płytkę" inaczej.
Zestawienie materiałowe (BOM) z pozycją „rezystor 10 kΩ 0603" nie pozwala kupić konkretnego elementu. Nie mówi o tolerancji, współczynniku temperaturowym, mocy ani o tym, czy zespół wymaga elementu z określoną kwalifikacją. Dostawca może wybrać najtańszy odpowiednik albo zapytać. W pierwszym przypadku ryzyko przechodzi na klienta, w drugim wycena się wydłuża.
BOM gotowy do wyceny ma dla każdej pozycji:
Ostatni punkt ma większą wagę, niż się wydaje. Format IPC-2581C (listopad 2020), który opisuje dane do produkcji i montażu płytki w jednym pliku XML, przewiduje osobne sekcje na BOM i na listę dopuszczonych dostawców (AVL). Zamienniki są w nim osobną informacją, a nie dopiskiem w komentarzu. Zamiennik bywa też zmianą procesu, nie tylko zakupu. Element o tej samej funkcji, ale innej geometrii wyprowadzeń może wymagać korekty szablonu, o czym piszemy w artykule o wadach montażu SMT.
Trzeba też rozstrzygnąć, kto kupuje komponenty. W modelu, w którym EMS kompletuje wszystko, wycena obejmuje dostępność, minimalne ilości zakupowe i ryzyko zmian cen. Gdy komponenty dostarcza klient, oferta musi określić, w jakiej postaci je przyjąć. Elementy na taśmie w szpuli i te same elementy luzem to dla linii SMT dwie różne sytuacje.
Do wyceny montażu potrzebne są pliki warstw miedzi, maski lutowniczej, pasty lutowniczej, opisu, a także wierceń i obrysu płytki. Warstwa pasty jest podstawą projektu szablonu. Jeśli jej brakuje, dostawca wygeneruje ją z padów, co nie zawsze odpowiada intencji konstruktora.
Specyfikacja formatu Gerber prowadzona przez firmę Ucamco (aktualna rewizja 2024.05) pozwala dołączać do plików atrybuty. Mogą one opisywać funkcję warstwy, a nawet listę połączeń (netlistę) zapisaną w projekcie CAD. Specyfikacja uzasadnia to bezpieczeństwem przekazania danych. Porównanie połączeń wyliczonych z obrazu z netlistą z CAD wychwytuje błąd, zanim płytka pójdzie do produkcji. Od rewizji 2020.09 format obejmuje też wariant X3 z danymi komponentów: pozycją, obrotem, producentem, numerem katalogowym i nazwą obudowy.
Jeśli EMS ma kupić płytki drukowane, do wyceny potrzebne są również dane dla producenta PCB. Należą do nich materiał, grubość, układ warstw, wykończenie powierzchni i grubość miedzi. Potrzebna jest też informacja, według jakiej specyfikacji i klasy płytka ma być odebrana. Dla płytek sztywnych wymagania kwalifikacyjne opisuje IPC-6012F z września 2023 roku.
Plik pick-and-place, zwany też plikiem XY lub centroid, podaje dla każdego komponentu współrzędne, kąt obrotu i stronę płytki. Współrzędne i strona rzadko sprawiają kłopot. Kąt obrotu sprawia, bo liczba 0 nie mówi nic, dopóki nie wiadomo, względem czego ją liczono.
Norma IEC 61188-7:2017 opisuje dwie konwencje orientacji zerowej w bibliotekach CAD. Na poziomie A wyprowadzenie numer 1 elementu wielowyprowadzeniowego leży u góry albo w lewym górnym rogu. Na poziomie B leży po lewej albo w lewym dolnym rogu. Norma wskazuje poziom B jako preferowany dla nowych bibliotek. Jednocześnie specyfikacja Gerber 2024.05 definiuje zerowy obrót komponentu w danych X3 według IPC-7351B. Dwa aktualnie utrzymywane dokumenty odnoszą się więc do różnych punktów odniesienia.
IEC 61188-7:2017 rozstrzyga to po stronie danych. Punkt 4.1 wymaga, by przy przekazaniu informacji do montażu orientacja była zdefiniowana jednoznacznie albo skorygowana. Punkt 4.5 nazywa podanie użytego poziomu, A albo B, wymaganiem obowiązkowym w nagłówku pliku. Jeśli plik takiej informacji nie zawiera, technolog musi ustalić orientację ręcznie na podstawie rysunku złożeniowego i oznaczeń biegunowości.
Dlatego do pliku XY warto dołączyć:
Rysunek złożeniowy jest tu zabezpieczeniem, którego nie zastąpi żaden format pliku. Pozwala sprawdzić pierwszą zmontowaną płytkę bez zgadywania, która orientacja jest właściwa.
Normy IPC dzielą wyroby na trzy klasy: 1 to ogólne wyroby elektroniczne, 2 to wyroby o dedykowanym zastosowaniu, a 3 to wyroby o wysokiej niezawodności lub pracujące w trudnym środowisku. Klasa wskazana w zapytaniu decyduje o kryteriach odbioru według IPC-A-610J (marzec 2024) i o tym, jak dokładnie trzeba kontrolować proces. Zapytanie bez klasy zmusza dostawcę do założenia, które nie musi pokrywać się z oczekiwaniem klienta.
IPC-A-610J zawiera przy tym zastrzeżenie, które warto znać przed zamówieniem. Punkt 1.2 mówi, że kryteria normy mają zastosowanie, gdy zespół spełnia wymagania powiązanych dokumentów projektowych i płytkowych. Wymienia wśród nich IPC-7351, IPC-222X, IPC-601X i IPC-A-600. Jeśli projekt ich nie spełnia, norma mówi wprost: „the acceptance criteria shall be defined between the User and Supplier". Wymaganie w stylu „montaż zgodnie z IPC-A-610" nie zamyka więc sprawy, gdy projekt płytki odbiega od standardów. Ta sama norma nie zawiera też kryteriów dla inspekcji rentgenowskiej, co również trzeba uzgodnić osobno.
Podobnie jest z identyfikowalnością. IPC-1782B (wrzesień 2023) opisuje cztery poziomy identyfikowalności materiałów i procesów, od podstawowego do kompleksowego. Zawiera tabele rekomendowanych poziomów dla klas 1, 2 i 3 oraz dla klasy 3 z dodatkami branżowymi. Poziom identyfikowalności wpływa na to, jakie dane dostawca musi zbierać przy każdej płytce. Jeśli wyrób go wymaga, zapytanie powinno go określić.
Montaż kończy się na przylutowanych komponentach. Wszystko, co dzieje się dalej, wymaga osobnej informacji w zapytaniu:
Koszt przygotowania produkcji, czyli szablon, programy maszyn i przyrządy, rozkłada się na liczbę wyprodukowanych płytek. Dlatego sama „ilość" w zapytaniu nie wystarcza. Potrzebne są wielkość pierwszej partii, przewidywany wolumen roczny i wielkość kolejnych partii.
Te trzy liczby wpływają też na zakupy. Minimalne ilości zamówienia i pakowanie komponentów w pełne szpule powodują, że przy małej partii część kupionych elementów zostaje w magazynie. Oferta powinna jasno mówić, kto za nie płaci i co się z nimi dzieje. Przy prototypie te same pytania mają inną wagę niż przy serii, więc warto napisać, który z tych przypadków dotyczy zapytania.
Kompletny pakiet do wyceny montażu PCBA zawiera:
Formularz zamówienia wyceny w EAE Elektronik przyjmuje do pięciu plików po maksymalnie 10 MB w formatach ZIP, CSV, XLS, XLSX, PNG i JPG. Pliki Gerber, pliki pick-and-place i rysunki w PDF najlepiej spakować do jednego archiwum ZIP, a BOM dołączyć jako arkusz. Kompletujemy komponenty i płytki drukowane, a testery i programatory budujemy dla wyrobów, które ich wymagają. Jak wygląda dalsza droga od zamówienia do gotowej płytki, opisuje proces kontraktowej produkcji elektroniki.
Zrób pierwszy krok, napisz lub zadzwoń i porozmawiajmy o Twoim projekcie. Napisz jakie są Twoje oczekiwania. Otrzymasz od nas bezpłatną ofertę oraz wsparcie firmy z 30 letnim doświadczeniem.
uzyskaj bezpłatną wycenę
