委託套件稽核:在產線中止前發現缺料

Bester PCBA

最後更新:2025-11-24

一幅抽象圖像,呈現電子組裝線上的極端動態模糊和散景效果。綠色、黃色和紅色的光條在冷色調的金屬場景中水平均橫延伸。

完美的物料清單(BOM)與實體卡紙箱到貨時的差距,往往是製造中最昂貴的空間。在數位檔案中,每個元件都以確切的數量存在,與其佈局完美對齊,隨時準備組裝。然而,在接收平台上,同一個專案常常以「套件」的形式到達,較少像批次生產,更像是匆忙打包的行李箱。我們見過五萬美元的原型生產,因為少數幾個0402電阻被隨意扔進了一個密封夾鏈袋——沒有標籤,帶電,甚至無法自動化進料。

工作台上雜亂地擺放著各種電子元件,包括塑膠袋中的散裝零件、纏繞的線卷以及手工標記的袋子。
一個雜亂無章的委託套件抵達接收站,突顯數位BOM與實體現實的差距。

這就是為何需要審核。我們不是為了產生文件或拖延專案,而是為了建立一個實體的防火牆。一旦套件從接收平台進入生產區,就被視為「機器準備就緒」。如果在生產過程中這個假設被證明是錯的,後果將是立即且財務上的。每小時20,000個元件的貼片機不會停下來問手寫標籤的說明性問題,它會直接停止。審核是防止那種沉默的唯一機制。

試算表的謊言

普遍存在的觀念是,如果一個電容器的線卷上說有5000個,那它就一定有5000個。這種情況很少是真的,尤其是在處理開放存貨或灰色市場採購的零件時。電子表格提出說法;秤重驗證其正確性。當一個委託套件到達時,第一步並不是讀包裝單,而是盤點實體庫存。

一位穿著藍色防靜電外套的技術員將密封的電子元件線卷放入大型X光計數機中,背景是一個乾淨的製造環境。
X光計數器能在不破壞工廠封條的情況下,驗證線卷上元件的確切數量。

我們不會用手數元件。人力計數速度慢,且易受到「疲勞盲點」影響,即大腦只是為了完成任務而假設數量正確。相反,我們使用精密計數秤和X光計數器。X光計數器可以掃描密封的濕氣屏障袋,識別其中芯片的確切數量,絕不破壞封口。這對高價值的FPGA或濕氣敏感裝置(MSDs)至關重要,打開袋子會啟動一個你不希望在倒數最後一刻才啟動的時鐘。

這種嚴格的數數常會引起團隊間的挫折感,尤其是在爭論全包服務與委託套件時。如果你自行購買零件以節省成本,則需承擔庫存準確性的風險。如果你從經紀人那裡購買聲稱有500個芯片的「部分線卷」,但X光結果顯示只有420個,那短缺問題就是你的責任。在全包模式下,工廠承擔這種差異;在委託模式下,這差異會阻礙你的建造進程。

審核中最危險的詞是「差不多」。客戶可能會送來一條刪剪帶,看起來大約有50個元件,用於40板的生產。肉眼看起來足夠,但對機器來說卻是必定失敗的。我们常常要質疑「相信我的計數」的說法。你可能昨天已數過它們,但如果導帶被修剪或包裝時掉出少數零件,則在最終電路板裝配完畢前,機器可能會耗盡元件。

摩擦的物理學

任何套件審核中最具爭議的部分是耗損——建造作品所需的「額外」零件。客戶討厭耗損。這感覺像是在買浪費。為什麼要115個零件才能建造100塊板子?

這取決於SMT送入裝置的機械原理。進料器並不是魔法;它是需要張力和牽引來推進帶子的機械系統。要將線卷裝進送入器,需要剝開封口帶,並將載體帶穿過驅動齒輪。這個過程會消耗一定長度的帶子——導引帶——在觸發點之前就已經耗盡。根據機台平台不同,這個導引帶可能長達6到12英吋。如果你用一條連續帶子正確供應100個元件,用於100塊電路板的生產,最初的15到20個元件只是不惜一切成本用來裝載進料器。這些元件是無法由機器抓取的,因為它們物理位於引導機構內部。

這種誤解經常源於對切割帶子運作方式的誤解。如果你只送來一條2英吋長的帶子,根本沒有實際方法能將其裝入自動幫浦中。我們不得不用手工拼接導線延長帶,這是個需要謹慎操作的流程,會增加勞動時間和風險。如果帶子太短,甚至無法拼接,我們就不得不用手工貼放零件。

一個特寫鏡頭,展示技術員的手用專用工具將黃色引導帶固定在一條短的黑色電子元件帶上。
一名技術人員手工將一個導線延長器接到短片段的元件帶上,使其能在自動喂料器中使用。

一些工程師會爭辯,『只需手工放置,這只不過是50塊板子。』當一個人四 可以 放置元件時,他們無法以機器的一致性或速度完成。手動放置破壞了熱輪廓的一致性,增加了元件錯位的風險,並將一個2小時的自動任務變成了2天的手動繁瑣工作。對於0402被動元件或細腳IC,手工放置並不是一個可行的“敏捷”策略。這是一個昂貴的救援行動。

磨損的數學並非隨意的,不過它會根據機器類型而異(MyData Agilis喂料器比傳統的Juki或Panasonic機械喂料器浪費更少)。一般來說,對於被動元件(電阻器、電容器),我們需要一個百分比的過量加上固定的導線數量。對於昂貴的IC,過量需求降低,但導線需求仍然存在。如果你提供確切的數量,實際上是在安排短缺。

包裝完整性與濕度

除了數量之外,審核還驗證元件是否真的能經受裝配過程。這中間,『元件』與『製造準備好使用的元件』之間的區別變得痛苦。我們經常看到的套件包含濕氣敏感等級(MSL)3或4的元件——如BGA或QFN——這些已經在桌面抽屜中放了數月。

當這些元件吸收大氣中的濕氣後,就變成了倒計時炸彈。如果我們直接放進245°C的回流爐,困在中間的濕氣會變成蒸氣,膨脹,從內部裂開封裝——這種現象被稱為“爆米花”。審核會檢查袋子中的濕度指示卡。如果卡顯示暴露,或元件用普通包裝且沒有乾燥劑,我們必須烘烤數小時或數天以去除濕氣。這會增加未預料到的時間。

我們還會將實體尺寸與電路板佈局進行比對。一個常見的『無聲殺手』發生在設計師在BOM中更換元件,例如將晶體管從SOT-23換成較小的SOT-323,但忘記更新PCB佈局檔。元件到貨時,電氣值是正確的,但物理尺寸不合,無法配合焊盤。如果在審核時發現這個問題,我們可以匆忙尋找替代方案。如果在生產線上發現,機器會崩潰,電路板可能需要重新佈局。

這引出了替代品問題。經常情況下,客戶會通過電子郵件說:“如果找不到村田電容,TDK的也可以。”這是有幫助的,但如果該認可只在電子郵件鏈中,不在正式的BOM或套件資料中,審核會將TDK元件標記為“錯誤的產品編號(MPN)”。實體套件必須與文件完全一致。我們無法猜測你已經精神上同意了哪些偏差。

存儲協定

當審核發現短缺——無論是遺失的卷帶、一袋破碎的元件,還是偏差——該作業都會被置於“暫停”狀態。這個狀態在ERP系統中會鎖定該作業,無法排程。這是專案經理最畏懼的時刻,但卻是必要的。

我們最近處理了一個套件,該套件在一個關鍵發布截止日期前兩天到達。審核報告有十五個項目短缺。客戶非常憤怒,要求我們“從現有的開始”。我們拒絕了。用已知短缺的板子來開工意味著在半途中從生產線上拉下來,存放它(這會招來灰塵和處理損傷),然後再破壞時間表重新完成。僅設置和拆卸時間就破壞了效率。我們等待五天從DigiKey獲取缺失的元件。客戶對延遲叫喊,但他們收到了100%的完成品,功能正常。

如果我們只運行了部分作業,他們將收到半成品的骨架,需要手工焊接的返工,這將花費數週時間來驗證。審核非常嚴格,因為替代方案是製造災難。當我們稱重卷帶、檢查封條並拒絕切割帶時,我們並非故意刁難。我們是在確保當按下啟動鍵時,生產線不會停止,直到你的產品完成。

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