用于更快、更高質(zhì)量PCB制造的敏捷制造步驟

常見的印刷電路板 (PCB ) 組裝和生產(chǎn)線長(zhǎng)期以來一直使用傳統(tǒng)方法為各種行業(yè)生產(chǎn)組件。然而，如今，在原始設(shè)備制造商 (OEM) 需求的推動(dòng)下，PCB 原型制造正在采取更新的方法，將傳統(tǒng)的組裝和制造技術(shù)改變并推進(jìn)到現(xiàn)在所謂的敏捷制造中。

傳統(tǒng)PCB 制造與敏捷制造有兩個(gè)主要區(qū)別。這些是敏捷制造商與其 OEM 客戶之間快速高效溝通的清晰線路，以及 OEM 對(duì)生產(chǎn)線上可能出現(xiàn)的幾乎任何設(shè)計(jì)問題的實(shí)時(shí)反饋。任何問題或潛在問題都會(huì)得到快速解決，以確保產(chǎn)品按時(shí)交付并按設(shè)計(jì)交付。

實(shí)際上，敏捷制造和 OEM 團(tuán)隊(duì)密不可分。這些技術(shù)團(tuán)隊(duì)之間的密切合作可確保在整個(gè)原型設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中保持設(shè)計(jì)意圖?？焖偕a(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)反饋允許在零件采購和響應(yīng)式生產(chǎn)調(diào)度中進(jìn)行無縫調(diào)整。

敏捷制造支持產(chǎn)品開發(fā)周期的強(qiáng)烈需求和快速步伐。大多數(shù)情況下，它用于識(shí)別與功能和可制造性相關(guān)的設(shè)計(jì)問題。及時(shí)識(shí)別這些問題并在開發(fā)周期的早期提供反饋對(duì)于 OEM 來說至關(guān)重要。這種重要而快速的反饋為更快的設(shè)計(jì)迭代打開了大門。反過來，這意味著開發(fā)時(shí)間的縮短，以及更快的制造時(shí)間和上市時(shí)間。

此外，敏捷制造可能很快成為快速原型制作的最佳實(shí)踐方法。它結(jié)合了質(zhì)量和靈活性，具有適應(yīng)能力。這意味著能夠通過采購、材料和制造調(diào)度支持來響應(yīng) OEM 需求，從而使 OEM 的項(xiàng)目在預(yù)算范圍內(nèi)快速推進(jìn)。

這種適應(yīng)性的一個(gè)例子是解決組件選擇問題——例如，一個(gè)組件最初在 OEM 的材料清單上，但不再容易獲得。在這種情況下，一個(gè)致力于敏捷制造的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過識(shí)別和定位難以找到或過時(shí)的組件的替代品來領(lǐng)先于該問題。

在傳統(tǒng)的 PCB 原型制造中，更換過時(shí)組件的時(shí)間可能會(huì)延長(zhǎng)到幾天或一周。然而，通過敏捷制造，這種奢侈是不存在的。在這種情況下，“快”是關(guān)鍵詞。這意味著與 OEM 建立非常密切的實(shí)時(shí)工作關(guān)系，在幾分鐘內(nèi)獲得他們對(duì)組件替代品的反饋和批準(zhǔn)。因此，如今與 OEM 客戶團(tuán)隊(duì)保持有效的技術(shù)合作至關(guān)重要。

敏捷制造包括什么？

Agility 是專為支持小批量 PCB 生產(chǎn)而專門建造的工廠的最終產(chǎn)品。專門建造的工作單元配備了專門的設(shè)備，并由訓(xùn)練有素、擁有獨(dú)特技能的技術(shù)人員管理。兩者都旨在以更高的生產(chǎn)率生產(chǎn)出盡可能最好的質(zhì)量。與傳統(tǒng)原型技術(shù)相比，構(gòu)建質(zhì)量和閉環(huán)反饋可減少迭代周期數(shù)和生產(chǎn)時(shí)間，有時(shí)可減少 50% 或更多。

如下圖所示，貼片機(jī)、PoP貼裝系統(tǒng)、BGA封裝服務(wù)工作站等設(shè)備都是支持敏捷制造的制造系統(tǒng)。

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在傳統(tǒng)和靈活的電子制造線中，PCB 組裝過程都使用通用設(shè)備和工具，包括拾放機(jī)、PoP 貼裝系統(tǒng)和 BGA 封裝服務(wù)工作站。兩者之間的區(qū)別在于，雖然傳統(tǒng)制造是線性的，但敏捷制造通過在線返工流程實(shí)時(shí)接受工程變更單，從而使生產(chǎn)能夠快速適應(yīng)和進(jìn)行，并最大限度地減少生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間。

這種快速轉(zhuǎn)向制造結(jié)合了工藝驗(yàn)證系統(tǒng)，例如回流分析儀、扭矩分析儀、清潔度測(cè)試、3D 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)和 X 射線以及驗(yàn)證算法，以確保產(chǎn)品符合嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

大多數(shù)（如果不是全部）這些制造技術(shù)通常用于傳統(tǒng)的 PCB 組裝和制造。然而，與敏捷制造相關(guān)的速度和敏捷性是基于訓(xùn)練有素的員工、精心設(shè)計(jì)的過程控制系統(tǒng)和生產(chǎn)能力的靈活性。這種思維方式的一個(gè)例子是敏捷制造商使用的一種工具，稱為基于單元的制造或蜂窩制造。這種方法強(qiáng)調(diào)單件生產(chǎn)流程，而不是批量和隊(duì)列，這意味著生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)使得組件的生產(chǎn)“先進(jìn)先出”。

在此模型中，操作員可能會(huì)接受交叉培訓(xùn)，以管理跨多個(gè)流程而不是在單個(gè)工作站或機(jī)器上連續(xù)運(yùn)行的工作流。這些制造單元的形狀和方向可能經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以最大限度地減少操作員的旅行和正在進(jìn)行的工作，或等待完成的組裝。還值得注意的是，由于生產(chǎn)的連續(xù)性，敏捷制造商在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上采用了額外的檢查，通常在每個(gè)轉(zhuǎn)換過程之后進(jìn)行。

敏捷制造方法的另一個(gè)例子是支持 PoP 和倒裝芯片等特殊工藝的自動(dòng)化工具。這些流程用于證明設(shè)計(jì)概念或在生產(chǎn)前驗(yàn)證流程。該編程在構(gòu)建操作之前準(zhǔn)備好，并在制造過程中進(jìn)行完善。

其他離線準(zhǔn)備包括進(jìn)料器設(shè)置、回流曲線分析、元件和 PCB 烘烤以及設(shè)備設(shè)置。這樣的安排可以確保 PCB 項(xiàng)目在不犧牲質(zhì)量或同樣重要的時(shí)間因素的情況下得到快速處理。

獲得更多關(guān)注

敏捷制造通常與精益制造聯(lián)系在一起，這兩種思維方式有許多相似之處。雖然精益實(shí)踐側(cè)重于消除制造中的浪費(fèi)，但敏捷制造旨在快速響應(yīng)輸入以實(shí)現(xiàn)并保持制造速度。這兩種方法都可能使用即時(shí)和基于單元的制造或 Kaizen 持續(xù)改進(jìn)等技術(shù)，但它們的基本目標(biāo)是它們與眾不同的地方。敏捷方法允許制造商利用短暫的機(jī)會(huì)窗口和快速變化的客戶需求。

航空航天、國(guó)防和醫(yī)療行業(yè)的知名公司已開始接受這一發(fā)展戰(zhàn)略，以減少時(shí)間和成本。例如，一家主要的國(guó)防承包商使用這種方法將其第五代戰(zhàn)斗機(jī) PCBA 布局和審查周期的總體開發(fā)時(shí)間從計(jì)劃的 22-24 個(gè)月、四個(gè)周期的開發(fā)縮短到 11 個(gè)月和只有兩個(gè)周期。

現(xiàn)在每個(gè)行業(yè)都需要敏捷制造，因?yàn)樗鼈冃枰斓纳鲜袝r(shí)間和最高質(zhì)量。但與此同時(shí)，它們需要降低成本和項(xiàng)目資源。

在這個(gè)等式中，您還必須考慮到 OEM 通常沒有配備適當(dāng)?shù)墓ぞ吆椭圃鞂I(yè)知識(shí)?？焖俎D(zhuǎn)向制造需要在不犧牲制造質(zhì)量的情況下靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)。

大型制造商通常缺乏支持快速構(gòu)建的基礎(chǔ)設(shè)施和資源。敏捷的快速制造合作伙伴不僅將幫助構(gòu)建和測(cè)試項(xiàng)目，而且是原型構(gòu)建與更大容量裝配廠之間的紐帶。工具和工藝通常在初始構(gòu)建期間進(jìn)行改進(jìn)，這意味著模板設(shè)計(jì)、回流曲線和夾具等。這確保了不需要重新學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)或重復(fù)制造問題。

　　審核編輯：湯梓紅