Кто несет расходы на потери компонентов при прототипировании PCBA? Различные стандарты потерь для резисторов, конденсаторов, индукторов, IC и BGA 

Вопрос: Кто несет убытки от потерь компонентов при прототипировании PCBA? Каковы реальные нормы потерь резисторов, конденсаторов, индуктивностей, ИС и BGA? Если компонентов подготовлено слишком мало, их может не хватить; если слишком много — возникает перерасход. Как же рассчитываются потери?

Ответ: Потери компонентов — это неизбежная тема в производстве SMT. В процессе установки компонентов сопло может не захватить элемент, визуальная проверка может не пройти, позиционирование при захвате может быть смещено — все это приводит к тому, что часть компонентов оказывается в контейнере для выбракованных деталей и не может быть установлена на PCB. Это не «небрежность» фабрики, а технические потери, присущие процессу SMT. Наибольший вопрос для инженеров при подготовке материалов: сколько нужно запасти резисторов, конденсаторов и индукторов? Можно ли обойтись без потерь ИС? Кто несет потери при превышении нормы? Если материалов не хватает и производство останавливается, повторные закупки могут занять несколько дней. Эта статья с точки зрения отраслевых стандартов, различий в нормах потерь для различных компонентов и способов их возмещения поможет инженерам понять «правила игры» по потере материалов.

1. Стандарты допустимого уровня потерь в отрасли

В процессе монтажа SMT нормы потерь различных типов компонентов существенно различаются. Общепринятая нижняя граница допустимых потерь в отрасли составляет: для резисторов и конденсаторов — 0,3%, для дорогостоящих компонентов, таких как ИС, потери недопустимы.

Конкретно, стандарты потерь для различных компонентов следующие:

① Компоненты класса A: дорогостоящие компоненты (ИС, BGA, оптопары, разъемы, кварцевые резонаторы и т.д.)

Отраслевой стандарт: нулевые потери

Примечание: Для чипов с высокой стоимостью, таких как BGA, MCU, FPGA, заводы строго контролируют процесс и не допускают обычного списания. Если такие компоненты теряются, обычно это покрывается заводом с запуском процедуры анализа необычных потерь.

② Компоненты класса B: диоды, транзисторы, светодиоды, кварцевые резонаторы и т.д.

Отраслевой стандарт: около 0,1%

Примечание: Эти компоненты имеют среднюю стоимость, уровень потерь невысокий, около 1‰.

③ Компоненты класса C: резисторы, конденсаторы, индуктивности и другие CHIP-компоненты

Отраслевой стандарт: 0,3% (3‰)

Примечание: Резисторы, конденсаторы, индуктивности и т.д. являются наиболее частыми источниками потерь в производстве SMT, а общепринятый стандарт потерь составляет 3‰. Некоторые высококлассные заводы могут контролировать потери CHIP-компонентов ниже 500 PPM (0,05%).

2. Особенности пробного заказа: коэффициент потерь нельзя переносить из массового производства

При массовом производстве коэффициент потерь стабилен на уровне 0,3%, но ситуация с опытными пробными и малосерийными заказами совершенно иная.

Количество пробных образцов мало (например, для 10 плат требуется всего 50 резисторов), и при коэффициенте потерь 0,3% получится даже меньше одного элемента. Но на практике в процессе пробного производства частая смена линии, настройка сопла и проверка первого изделия могут привести к потерям выше, чем при массовом производстве.

Многие фабрики рассчитывают коэффициент потерь для пробных и малых серий резисторов и конденсаторов в размере 0,5% (0,5 на тысячу), и для заказов до 1000 штук применяют этот стандарт.

При подготовке материалов инженерам рекомендуется дополнительно закладывать 5–10 запасных резисторов, конденсаторов и других недорогих компонентов, чтобы избежать приостановки производства из-за нормальных потерь. Стоимость этих дополнительных компонентов невелика, а их наличие эффективно предотвращает ситуацию, когда нехватка всего одного элемента останавливает всю партию.

3. Кто несет убытки? Ответственность различается в зависимости от модели

Модель обработки с материалами, предоставленными клиентом
Клиент самостоятельно предоставляет все компоненты, завод отвечает только за монтаж. Материалы в пределах нормального износа оплачиваются клиентом (убытки уже включены в количество подготовленных материалов). За материалы сверх нормального износа необходимо проанализировать причину — неисправность оборудования или проблема самого материала, а затем определить, кто несет ответственность.

Модель полного контракта с поставкой материалов (покупка материалов заводом)
Завод отвечает за закупку и монтаж на всех этапах. Стоимость материалов в пределах нормального износа уже учтена в расчетах себестоимости; за материалы сверх нормального износа завод инициирует процесс анализа аномальных потерь, выявляет причины и вносит улучшения.

4. Как избежать задержек сроков поставки из-за потерь?

① Оставлять резерв на потери при подготовке материалов
Для недорогих компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и индуктивности, следует иметь на 5–10 штук больше. Для дорогих компонентов, таких как микросхемы, необходимо уточнить, выполняет ли фабрика стандарт «нулевых потерь». Если обработка осуществляется из поступающих материалов, в договоре с подрядчиком следует четко указать максимальный уровень потерь для каждого типа компонентов.

② Выбирать фабрики с собственными складами компонентов
Если у фабрики есть собственный склад компонентов и наличные запасы часто используемых материалов, даже при возникновении потерь можно быстро пополнить материалы, что не приведет к остановке производства. Компания Jiechuang Electronics с помощью собственного склада компонентов и интеллектуального решения снабжения сокращает время комплектации материалов с среднего отраслевого значения 5–7 дней до менее чем 1 дня.

③ Проверять способность фабрики контролировать потери
Фабрики с нормативным управлением контролируют потери следующими методами: регулярная калибровка подающих устройств (полная калибровка раз в квартал), очистка и замена насадок по сменам, мониторинг данных о выбросе материалов в реальном времени и незамедлительное расследование аномального выброса. Компания Shenzhen Hongnan Electronics в процессе обработки с использованием технологии SPI точно контролирует печать паяльной пасты и высокоточных монтажных машин (точность ±0,03 мм), снижая отклонения при монтаже и уменьшая потери уже на этапе производства.

Для заказа прототипирования PCBA или получения информации о планах потерь материалов посетите официальный сайт Shenzhen Hongnan Electronics (www.hongnan.net) — изготовление от одной платы, срок поставки 3-5 дней, без платы за инженерные работы, профессиональные рекомендации по комплектации материалов предоставляются.