做硬件的朋友最怕“驚喜”——樣品在實(shí)驗(yàn)室跑得歡,一到批量就掉鏈子。其實(shí),80%的坑在NPI階段就能填平。1943科技把我們在SMT貼片廠里摸爬滾打十年總結(jié)出的NPI流程拆開揉碎,講清楚每一步到底在防什么、測什么、留什么。只要照著做,哪怕第一次跑量產(chǎn),直通率也能穩(wěn)在95%以上。
1. 資料預(yù)審:別讓圖紙帶著問號(hào)進(jìn)車間
客戶把BOM、Gerber、坐標(biāo)、裝配圖一股腦丟過來時(shí),我們第一件事不是上機(jī),而是“挑刺”:
- BOM與Gerber版本對得上嗎? 一個(gè)0402電阻在BOM里叫“10K”,在絲印層寫“1002”,貼片機(jī)就會(huì)報(bào)警。
- 極性器件的標(biāo)識(shí)夠清楚嗎? 鉭電容、二極管、鋁電解,絲印反了現(xiàn)場很難發(fā)現(xiàn)。
- 測試點(diǎn)布局合理嗎? ICT針床需要2.5mm以上直徑,太靠邊會(huì)頂?shù)綂A具。
預(yù)審階段把問題清單丟回客戶,改一輪圖紙比改一輪鋼網(wǎng)便宜十倍。
2. 工藝評審:把DFM問題消滅在Excel里
工程師拿著圖紙開“挑錯(cuò)會(huì)”,核心看三點(diǎn):
- 焊盤設(shè)計(jì)——QFN的接地焊盤有沒有開透氣孔?0.4mm pitch的IC有沒有加偷錫焊盤?
- 拼板方式——V-CUT會(huì)不會(huì)切到天線?郵票孔會(huì)不會(huì)留毛刺?
- 特殊工藝——BGA需不需要X-ray?通孔回流焊的元件腳長夠不夠吃錫?
所有結(jié)論寫進(jìn)《工藝評審報(bào)告》,客戶簽字后才開鋼網(wǎng)。這一步省掉,后面可能就是“飛線+割板”的災(zāi)難。
3. 物料齊套:讓替代料一次到位
BOM里寫“或同等物料”是最危險(xiǎn)的詞。我們會(huì)做兩件事:
- 替代料驗(yàn)證——把客戶選的二三類物料拉進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,測錫膏潤濕性、回流后推力、ICT探針接觸電阻。
- 濕敏等級管理——MSL3以上的芯片拆真空袋就倒計(jì)時(shí),車間用氮?dú)夤?濕度卡雙重保險(xiǎn)。
物料齊套表每天更新,缺一顆料都不開線,避免“等料兩小時(shí),貼片五分鐘”。
4. 首件驗(yàn)證:不是打一顆板子那么簡單
首件我們堅(jiān)持“全檢+全測”:
- AOI掃焊點(diǎn)形狀,連錫、少錫、立碑當(dāng)場報(bào)警;
- X-ray看BGA氣泡,空洞率超過25%直接返修;
- FCT跑一遍客戶給的測試程序,確認(rèn)MCU能燒錄、傳感器能校準(zhǔn)。
首件報(bào)告貼在產(chǎn)線最顯眼的位置,工人換料、調(diào)機(jī)都要對表操作。
5. 小批量試產(chǎn):用數(shù)據(jù)喂飽工藝窗口
第一次跑100~200片,核心是做DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)):
- 回流焊溫度曲線——測爐溫從230℃到250℃,看焊點(diǎn)光亮度和芯片翹曲度;
- 錫膏印刷厚度——從0.10mm到0.15mm,統(tǒng)計(jì)短路率;
- 貼片壓力——0201電容從1.0N到1.5N,算偏移量。
所有數(shù)據(jù)錄進(jìn)SPC系統(tǒng),自動(dòng)生成CPK值。CPK<1.33的參數(shù),工程師現(xiàn)場調(diào)機(jī)。
6. 失效分析:把問題留在這個(gè)階段
試產(chǎn)板全部老化8小時(shí),再跑高低溫循環(huán)(-20℃~70℃)。
- 功能失效——用示波器抓I2C波形,看有沒有毛刺;
- 焊點(diǎn)開裂——紅墨水試驗(yàn)剖開BGA,數(shù)裂紋長度;
- 虛焊假焊——每片板子過AOI后,人工再顯微鏡抽檢20%。
所有失效模式寫進(jìn)8D報(bào)告,客戶、工藝、質(zhì)量三方簽字才算關(guān)閉。
7. 量產(chǎn)導(dǎo)入:把NPI的經(jīng)驗(yàn)固化成Checklist
試產(chǎn)總結(jié)會(huì)輸出《量產(chǎn)導(dǎo)入包》:
- 鋼網(wǎng)開口優(yōu)化圖(0201電容改成“home plate”開口防錫珠);
- 爐溫曲線標(biāo)準(zhǔn)卡(貼在回流焊機(jī)臺(tái),工人每2小時(shí)點(diǎn)檢);
- 維修指引(BGA返修用幾號(hào)風(fēng)嘴、多少度、多久預(yù)熱)。
下一批訂單直接調(diào)用這套參數(shù),首件時(shí)間從2小時(shí)壓縮到30分鐘。
寫在最后
NPI不是走流程,而是把風(fēng)險(xiǎn)提前量化。那些量產(chǎn)階段才暴露的問題,90%都能在以上7步里掐滅。做PCBA代工,最怕的不是客戶要求高,而是客戶沒要求——把標(biāo)準(zhǔn)寫清楚,按標(biāo)準(zhǔn)干活,第一批板子就能讓所有人安心睡個(gè)好覺。