Piirilevypaneelien valmistus massatuotantoon: kustannukset ja saanto

Useamman piirilevyn sisältävä valmistuspaneeli ei välttämättä ole taloudellisempi. Jos sen vikariski, tarkastusaika tai kokoonpanon loppuvaiheen häviöt ovat suurempia, sen hinta hyväksyttyä piirilevyä kohden voi olla huonompi, vaikka nimellinen hinta paneelia kohden olisi alhaisempi.

Tämä piirilevypaneelien massatuotantoanalyysi vertailee vaihtoehtoisia asetteluja käyttäen yhteistä nimittäjää: hyvät piirit, jotka on toimitettu sovittujen hyväksymissääntöjen mukaisesti. Hypoteettinen kustannusmalli osoittaa, miksi paneelin hinta ja geometrisen alueen käyttöaste yksinään eivät riitä.

Aloita asetteluterminologian osalta piirilevypaneelien perusteista . Alla olevat luvut ovat mallioletuksia, eivätkä Highleapin käyttötuotoksia tai taattuja hintoja; korvaa ne todellisella tuotantotiedolla ennen asettelun valitsemista.

Erilliset valmistuspaneelit, SMT-matriisit ja toimitusyksiköt

Valmistustyöpaneeli on piirilevyjen valmistuksessa käsiteltävä alusta-alue. Se voi sisältää useita asiakasryhmiä, prosessimarginaaleja, testikuponkeja tai työkaluominaisuuksia; sen järjestelyä rajoittavat usein valmistajan laitteet. SMT - kokoonpanoryhmä on se, mitä kokoonpanolinja tai kiinnitin käsittelee, yleensä kiskojen, vertailupisteiden ja kiinteän X-by-Y-kartan avulla. Toimitusyksikkö voi olla yksi ryhmä, yksittäisten osien laatikko tai ostossarja. Näiden kolmen tason sekoittaminen tekee paneelikohtaisen hinnan arvioimisen mahdottomaksi.

Pienten piirilevyjen kohdalla, joiden reuna- tai SMT-suunnittelu määrää matriisin tyylin, määritä ensin perusasettelun rajoitukset pienten piirilevyjen panelointiohjeessa . Optimointimenetelmä olettaa, että ehdokasmatriisit ovat jo läpäisseet alustavat suunnittelu- ja laitteistototeutettavuustarkastukset.

Laske hyväksytyn piirin kustannukset

Toimittaja voi tarjota alhaisempaa hintaa työpaneelia kohden aggressiivisesti sisäkkäisestä asettelusta. Se ei kuitenkaan takaa alhaisempia piirilevyn toimituskustannuksia. Laske vähintään odotetut kustannukset hyväksyttyä piiriä kohden kullekin hyväksytylle vaihtoehdolle. Valmistusvaiheessa yksinkertaistettu suunnitteluyhtälö on:

Arvioidut valmistuskustannukset hyväksyttyä virtapiiriä kohden = kokonaisvalmistuspaneelin kustannukset ÷ odotettujen hyväksyttyjen virtapiirien määrä kyseisiltä paneeleilta.

Vakaalle paneelikohtaiselle mallille: Hyväksytyn piirin kustannukset ≈ paneelin kustannukset ÷ (piirien määrä paneelia kohden × odotettu piirin hyväksymisprosentti). Tämä on keskimääräinen suunnitteluarvio; se olettaa, että hyväksymisprosenttia voidaan soveltaa piirien paikkoihin ja että hylättyjen työkappaleiden kustannukset esitetään asianmukaisesti. Se ei mallinna korreloivia koko paneelin vikoja, korjauskäytäntöjä, epätäydellisten matriisien rajoituksia tai sekaversioiden romua. Näitä vaikutuksia on tarkasteltava erikseen.

Täydellinen hypoteettinen vertailu

Tarkastellaan kahta jo toteutettavissa olevaa asettelua yhdelle julkaistulle piirilevyrevisiolle. Kaikki alla olevat määrät ja hyväksymisasteet ovat havainnollistavia mallinnustietoja, eivätkä ne ole Highleap-hintoja, saantoväitteitä tai prosessiominaisuuksia.

Vaihtoehto B pakkaa enemmän piirejä yhteen paneeliin, mutta tuottaa korkeammat mallinnetut kustannukset hyväksyttyä piiriä kohden: 132 $ ÷ (18 × 0.94) ≈ 7.80 $ vs. 84 $ ÷ (12 × 0.97) ≈ 7.22 $. 25 000 piirilevyn suunnittelumäärällä tämä ero on olennainen. Se ei todista, että kaikki 18 piirilevyä suuremmat järjestelmät olisivat huonompia. Pikemminkin se osoittaa, miksi pelkkä yksikkömäärä ei ole riittämätön ostokriteeri.

Herkkyystesti: mikä tekisi vaihtoehdosta B kilpailukykyisen?

Käytä vaihtoehdon A mallinnettuja kustannuksia hyväksyttyä piiriä kohden, noin 7.216 dollaria, tavoitearvona. Jos paneelin kustannukset ovat 132 dollaria ja asennuspaikkaa 18, vaihtoehto B vaatisi hyväksymisosuudeksi noin 132 dollaria ÷ (18 × 7.216 dollaria) = 101.6 % . Tämä on mahdotonta näillä oletettujen kustannusten vallitessa. Jotta B voisi vastata A:ta, ainakin yhden mallinnetun oletuksen on muututtava – sen paneelikustannusten on laskettava, sen piirien määrän on noustava tai A:n kustannusten ja hyväksynnän suhteen on heikkenevä. B:n hyväksymisasteen nostaminen 94 prosentista jopa 100 prosenttiin antaa 132 dollaria ÷ 18 = 7.33 dollaria hyväksyttyä piiriä kohden, mikä on edelleen A:n oletuksen 7.22 dollaria korkeampi.

Tämän tyyppinen herkkyystarkistus muuttaa epämääräiset lauseet, kuten "parantaa saantoa", konkreettiseksi päätöskynnykseksi. Pelkkien valmistuskustannusten vertailu ei kuitenkaan riitä, jos matriisi myös läpäisee SMT:n tai testauksen.

Sisällytä kokoonpanon saanto ja muut alavirran häviöt

Lopullisessa tuotantopäätöksessä voidaan joutua yhdistämään valmistus, kokoonpano, testaus, purkaminen, pakkaus ja kertaluonteiset kustannukset. Laajempi malli on:

Kokonaiskustannukset per toimitettu hyväksytty tuote = (valmistus + kokoonpano + testaus + hyväksytty uudelleentyöstö/romu + paneelien poisto + pakkaus + poistetut asennuskustannukset) ÷ hyväksytyt toimitetut tuotteet.

Vältä toimittajan toimitushintaan jo sisältyvien hylkäysten kaksinkertaista laskemista. Jos toimittajan tarjous on hyväksyttyä levyä kohden, heidän sisäinen valmistustuotoksensa voi jo näkyä kyseisessä hinnassa. Jos ostaja rakentaa sisäisen alhaalta ylös -mallin, käytä oikeaa kustannusvaihetta ja nimittäjää kullekin toiminnolle.

Toinen havainnollistava laskelma: asennusten allokointi

Oletetaan, että toinen paneelijärjestelmä vaatii 400 dollarin kertakäyttöisen kiinnittimen ja toinen 1 000 dollarin kiinnittimen. Nimellinen asennuskulu hyväksyttyä yksikköä kohden 500 yksiköllä on 0.80 dollaria verrattuna 2.00 dollariin. 25 000 yksiköllä se laskee 0.016 dollariin verrattuna 0.040 dollariin. Pilottitilaus voi siis suosia eri paneelia vakaasta toistuvasta tuotanto-ohjelmasta – edellyttäen, että uuden paneelijärjestelmän kelpoisuus, koneohjelmointi ja mahdolliset prosessimuutokset otetaan myös huomioon.

Tarjouspyyntö, jossa pyydetään vain "parasta paneelin hintaa", ei voi paljastaa näitä kompromisseja. Pyydä työkaluja/NRE-laitteita erikseen, hinnoiteltujen hyväksyttyjen piirien lukumäärä sekä testaus- ja toimitusehdot.

Ota huomioon paneelitason hylkäys

Kaikki viat eivät vaikuta yhteen piiriin itsenäisesti. Paikallinen oikosulku voi hylkätä yhden piirilevyn sijainnin. Pinnoitus-, laminointi- tai käsittelytapahtuma voi vaarantaa useita positioita tai koko käsitellyn paneelin. SMT-sapluunan, kiinnittimen tai uunin ongelma voi vaikuttaa liitettyyn matriisiin. Jokaisen vian käsitteleminen itsenäisenä 3 %:n tai 6 %:n satunnaisena tapahtumana voi siksi aliarvioida korreloivaa häviötä.

Pyydä valmistajaa erottamaan paikkakohtaiset hylkäykset paneelitason hylkäyksistä . Tarkastellaan hypoteettista 18-paikkaista antennijärjestelmää, jossa paneelitason vika mitätöi kaikki 18 paikkaa: odotettu menetys tästä yhdestä tapahtumasta on paljon suurempi kuin yhden viallisen yksittäisen piirin aiheuttama. Jotkut ostajat kieltävät myös antennin toimituksen, jos antennin paikat on merkitty tai puuttuu; tässä tapauksessa hyväksytty toimitusyksikkö voi olla kokonainen ehjä antennijärjestelmä , ei yksittäisiä ehjiä piirejä. Nimittäjäsi ja uudelleentyöstö-/korvauskäytäntösi on vastattava ostotilausta.

Hankintaterminologian osalta piirilevysarjan toimitus- ja paneelioppaassa selitetään, miksi ”100 matriisia” ei voida automaattisesti rinnastaa ”1 800 hyvään piirilevyyn”.

Paneelitalouteen vaikuttavat laatukysymykset

• Voiko toimittaja toimittaa taulukon, jossa on yksi viallinen sijainti? Jos ei, miten sen arvoa käsitellään?
• Voidaanko viallinen piirilevy irrottaa ja toimittaa erikseen toinen hyväksyttävä osa, vai onko koko levyn pysyttävä kokonaisena?
• Missä vaiheessa piirien sähköinen testaus tehdään, ja miten virheelliset sijainnit kirjataan?
• Sisältyvätkö tarjottuun paneelimäärään kuponki- ja prosessinohjausalueet?
• Onko romukorvaus jo hinnoiteltu hyväksyttyyn kartonkihintaan vai näkyykö se erillisenä varauseränä?
• Tuottaako paneelien poisto lisää hylkyjä, ja kuka kantaa nämä tappiot?

Kaikkiin tuotanto-ohjelmiin ei ole yhtä oikeaa vastausta. Sopimuksessa on määriteltävä, mikä yksikkö läpäisee hyväksynnän ja mikä toimittaja toimittaa todisteet.

Tarkista läpivirtaus ja laitteiden sopivuus

Suuri piirien määrä matriisia kohden voi vähentää lastaustoimenpiteiden määrää, mutta vain jos matriisi pysyy yhteensopivana varsinaisen laitteen kanssa. Kuljettimen leveys, uunin tuki, sapluunan jäykkyys, sijoittelumatka, AOI-näkökenttä, testikiinnittimen kapasiteetti ja paneelin poistosykli voivat kukin reagoida eri tavalla suurempiin matriiseihin. Suurempi paneeli saattaa myös vaatia enemmän käsittelylaitteita tai erikoispakkauksia.

Tuotantokatselmuksessa tulisi pyytää koneen puoleista tietoa, ei vain sisäkkäisiä piirustuksia. Piirilevyvaiheessa arvioidaan prosessipaneelin muoto, poraus- ja reititysohjelma, kuparin jakautuminen ja kohdistus. Kokoonpanovaiheessa arvioidaan sapluunan tulostuksen ja sijoittelun läpimenoaika, reflow-tuki, tarkastus- ja uudelleentyöstömahdollisuudet. Toimituksen yhteydessä arvioidaan, onko hyväksytty yksikkö paneeli vai yksittäiskappaleet, ja missä vaiheessa kiskot poistetaan.

Laajemmat SMT-paneelien rajoitukset ovat hyödyllistä taustatietoa. Mieluisa kustannusvertailu tallentaa oletukset tietylle linjalle sen sijaan, että väitettäisiin, että jokainen lisäkortti ryhmää kohden lisää tuntikohtaista tuotantoa samalla prosentilla.

Toistettavan paneelin jäädyttäminen volyymiajoja varten

Prototyyppipaneeli todistaa, että joitakin piirilevyjä voidaan valmistaa ja käsitellä. Se ei automaattisesti todista vakautta suurissa määrin. Tuotantomatriisia esiteltäessä on tärkeää käsitellä suuntausta, kiskorakennetta, kielekkeiden sijainteja, prosessikuponkeja ja tarkastusnäytteenottoa kontrolloituna valmistuspakettina.

Vapautus- ja kelpuutusjärjestys

1. Jäädytä tuotteen piirilevyn revisio. Varmista, että molemmissa paneelivaihtoehdoissa on sama hyväksytty pinoamismenetelmä, viimeistely, reiät ja kriittiset ääriviivat.
2. Dokumentoi valmistus- ja kokoonpanopaneelien piirustukset erikseen jossa valmistusmuoto eroaa asiakasryhmästä.
3. Kokoonpanon käsittelyn validointi. Varmista kuljetin, kiinnitys, sapluunan tuki, piirilevyn suunta, paneelin poiston helppous ja laitteiden vapaat etäisyydet.
4. Määrittele ensimmäisen artikkelin todisteet. Mittaa kriittiset ääriviiva-/reunaominaisuudet, tarkista hyväksytty piirien lukumäärä ja tarkista viat suunnitellun erotusvaiheen jälkeen.
5. Suorita mielekäs pilottihanke. Kirjaa ylös todellinen prosessin saanto, uudelleenkäsittelyaika, paneelien viat ja matriisikohtaiset käsittelyt sen sijaan, että luottaisit vain oletettuun tehtaan vähimmäismäärään.
6. Laske kustannukset uudelleen. Korvaa arviot pätevillä tuotos- ja syklidatalla ja tarkista, muuttaako NRE tai läpivirtaus kaupallista valintaa.
7. Jäädytä taulukon versio. Vaadi tarkistus kiskojen, kielekkeiden, suunnan, paneelin koon ja toimitustilan myöhempien muutosten varalta, vaikka yksittäisen piirilevyn tiedot eivät muuttuisi.

Optisten siirto- ja verkkolaitteiden osalta tästä ohjauksesta on hyötyä, kun piirilevyt, linjakortit ja isäntäliitännät jakavat saman laitealustan, mutta vaativat eri paneelireitit. Optisten tietoliikennepiirilevyjen palvelu kuvaa näitä laite-korttiperheitä.

Käytä samaa kustannus- ja hyväksymisperustetta molemmille toimittajille

Pyydä toimittajaa osoittamaan, miten ehdotetut säästöt vaikuttavat hyväksyttyyn suunnitteluun , ei pelkästään tarjoamaan alhaisempaa materiaalihintaa. Alustan, kuparigeometrian, viimeistelyn tai kriittisen reunan muutos voi vaatia uudelleenkarsinnan, mikä poistaa näennäisen hankintaedun. Jos arvioit pistokemoduulilevyä, optisen lähetin-vastaanottimen piirilevyn kustannusopas integroi paneelivaihtoehdot HDI-, laminaatti- ja liitinviimeistelyillä.

Usein kysytyt kysymykset piirilevypaneelien asennuksesta

Onko parhaan piirilevypinta-alan omaava levyryhmä aina taloudellisin?

Ei. Geometrinen tiheys jättää huomiotta osan prosessikustannuksista ja kaikki tuotoksen tai kokoonpanon käsittelyn muutokset. Vertaa odotettuja ja sitten havaittuja kustannuksia hyväksyttyä yksikköä kohden.

Pitäisikö meidän optimoida kustannukset työpaneelia vai toimituspaneelia kohden?

Määritä ensin kaupallinen hyväksymisyksikkö. Työpaneelit ovat sisäisiä valmistusyksiköitä; asiakkaat maksavat yleensä hyväksytyistä paljaista piirilevyistä, hyväksyttävistä valmiista matriiseista tai sovituista SET-yksiköistä. Normalisoi tämä yksikkö.

Milloin paneelin asettelu tulisi jäädyttää?

Kun varsinainen valmistaja ja kokoonpanija ovat hyväksyneet käsittelyn, erottelun ja hyväksynnän, ja ensimmäisen artikkelin/pilottisuunnitelman mukaan vaadittavat muutoshallintatoimenpiteet on määritelty, pelkkä prototyypin asettelu ei riitä todisteeksi kaikista ohjelmista.

Voiko oletettu tuottoluku näkyä tarjouspyyntömallissa?

Kyllä, jos se on selvästi yksilöity skenaario-oletukseksi eikä historialliseksi tehtaan kyvyksi tai takuuksi. Varsinaista myöntämispäätöstä varten pyydä tietoja, jotka osoittavat asiaankuuluvan prosessin ja tuotantomäärän.

Pyydä Volume-Panel -arviointia

Kahden asettelun vertailemiseksi lähetä julkaistut piirilevypiirustukset, ehdokasmatriisipiirustukset, hyväksyttyjen piirilevyjen tavoitemäärä, kokoonpanon laajuus, toimitusehdot ja tunnetut käsittelyrajoitukset. Highleap voi tarkistaa tarjousoletukset ja tunnistaa tarvittavat tarkistukset ennen massatuotantomatriisin valitsemista. Highleapin piirilevytarjouslomake.