PCB RFQ Duomenų Paketas Serijinei Gamybai: Ką Siųsti Tiekėjui

2021 m. Europos Tier-1 elektroninių jungčių tiekėjas paprašė kainos didelės apimties PCB programai: "600,000 units per year", "Cat6a PCB", "CIF Gdańsk (Sea transport)". Užklausa atrodė komerciškai aiški, bet sustojo, nes techninė komanda negalėjo laiku išleisti Gerber failų ir gamybos duomenų; be jų tiekėjas negalėjo patikrinti sluoksnių, tolerancijų, paviršiaus dangos, elektrinio testo ir realios savikainos.

TL;DR

• PCB RFQ turi turėti gamybos failus, specifikaciją, metinius kiekius, testus ir pristatymo sąlygą.
• Vien PDF brėžinys tinka diskusijai, bet ne patikimai serijinės gamybos kainai.
• IPC-6012, IPC-A-600, IPC-J-STD-001 ir IPC-A-610 padeda pirkėjui apibrėžti priėmimo ribas.
• Jei failų release procesas užtrunka, tiekėjas gali rezervuoti pajėgumus, bet negali užšaldyti kainos.
• Geras RFQ sumažina pakartotinių klausimų skaičių ir sutrumpina NPI sprendimą 3-7 darbo dienomis.

Kodėl PCB RFQ stringa ne dėl vieneto kainos

PCB RFQ duomenų paketas yra techninių, komercinių ir kokybės dokumentų rinkinys, pagal kurį tiekėjas gali apskaičiuoti PCB gamybą, PCB surinkimą, testavimą, pakavimą ir logistiką. Šis vadovas skirtas inžinieriui, pirkimo vadovui arba NPI komandai, kuri jau turi veikiantį prototipą ir ruošiasi pereiti į 500, 5 000 arba 50 000 vnt. metinį poreikį.

Rašau iš gamyklos pusės, kur RFQ vertinamas ne kaip pardavimo laiškas, o kaip rizikos registras. Kai pirkėjas atsiunčia tik BOM santrauką ir paveikslėlį, tiekėjas turi spėti apie vario storį, IPC klasę, testavimo apimtį, panelizaciją, paviršiaus dangą ir pristatymo būdą. Spėjimai atrodo greiti pirmame el. laiške, bet jie sukuria brangius pakeitimus po pirmo užsakymo.

Serijinės PCB kainos tikslumas prasideda ne nuo nuolaidos. Jis prasideda nuo to, ar tiekėjas mato tą pačią plokštę, tą pačią IPC klasę ir tą patį testavimo planą kaip jūsų inžinierius.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Trys sąvokos, kurias reikia atskirti

Gerber failas yra 2D gamybos duomenų formatas, aprašantis vario, litavimo kaukės, šilkografijos, gręžimo ir kitus PCB sluoksnius. Jis būtinas daugumai PCB gamybos užklausų, bet pats nepasako visos kokybės politikos.

ODB++ yra gamybos duomenų paketas, kuris gali perduoti daugiau struktūruotos informacijos apie sluoksnius, komponentų vietas ir gamybos atributus. Daug EMS komandų vis dar priima Gerber + NC Drill, bet ODB++ arba IPC-2581 padeda sumažinti interpretavimo klaidas sudėtingesniuose projektuose.

Stack-up yra sluoksnių sandara, nurodanti dielektrikus, vario storį, prepreg/core medžiagas, impedanso tikslus ir simetriją. Be stack-up tiekėjas gali pateikti kainą tik pagal prielaidą, o ne pagal tikrą daugiasluoksnės PCB konstrukciją.

Minimalus RFQ paketas, kuris leidžia skaičiuoti

Pirmam patikimam skaičiavimui tiekėjui reikia daugiau nei zip failo su plokštės vaizdu. Bazinis paketas turi apimti Gerber arba ODB++ failus, NC Drill, mechaninį brėžinį, stack-up, medžiagą, paviršiaus apdailą, vario storį, minimalią takelio/tarpo ribą, gręžimo tolerancijas, IPC klasę, kiekio scenarijus ir pageidaujamą pristatymo sąlygą.

Jei užklausoje yra ir PCBA, pridėkite BOM su gamintojo dalies numeriais, alternatyvomis, AVL statusu, komponentų tiekimo modeliu, Pick-and-Place failą, poliarumo brėžinį, testavimo instrukciją ir specialias pakuotes. Komponentų tiekimas turi būti atskirtas nuo vien PCB kainos, nes IC lead time gali pakeisti visą projekto grafiką.

Viešai prieinamą IPC kontekstą galima rasti per IPC organizacijos aprašą, o kokybės vadybos sistemų logiką per ISO 9000 šeimos aprašą. Praktiniame RFQ tekste verta nurodyti IPC-6012 standžioms PCB, IPC-A-600 plokštės priėmimui, IPC-J-STD-001 litavimo procesui ir IPC-A-610 surinktų elektroninių mazgų priėmimui.

Sprendimo lentelė: ką siųsti pagal pirkimo etapą

Ši lentelė yra praktinis filtras. Jei perkate tik pirmą prototipą, nereikia prašyti viso PPAP paketo. Jei vertinate 600 000 vnt. metinę programą, vien prototipo failai jau nepakanka, nes tiekėjui reikia planuoti panelizaciją, pajėgumus, testavimą, pakuotę ir transportą.

Gamyklinis scenarijus: kai 600 000 vnt. užklausa sustoja

Minėtoje 2021 m. užklausoje pirkėjas aiškiai nurodė komercinę kryptį: "600,000 units per year", "Cat6a PCB", "CIF Gdańsk (Sea transport)". Tai buvo pakankamai konkreti informacija logistikai ir pajėgumų diskusijai, bet ne gamybos kainai užšaldyti. Trūko patvirtintų techninių failų, todėl negalėjome patikrinti gręžimo tankio, vario balanso, paviršiaus apdailos, impedanso poreikio ir elektrinio testo metodo.

Toks projektas negali būti skaičiuojamas kaip mažas prototipas. 600 000 vnt. per metus reiškia, kad 0,01 EUR klaida vieneto kainoje tampa 6 000 EUR metiniu skirtumu. Viena neteisinga panelizacijos prielaida gali pakeisti išeigą keliais procentais, o neįtrauktas elektrinis testas gali sukurti ginčą po pirmos siuntos.

Praktinis veiksmas tokioje situacijoje yra dviejų lygių RFQ. Pirmas lygis: biudžetinis skaičiavimas su aiškiai pažymėtomis prielaidomis, pavyzdžiui, 2 sluoksniai, FR4 Tg 150, 1 oz išorinis varis, ENIG arba HASL, 100% elektrinis testas. Antras lygis: galutinė kaina tik po duomenų release, DFM patikros ir revizijos užšaldymo.

Jei pirkėjas negali išleisti Gerber failų, tiekėjas vis tiek gali padėti: parašyti prielaidų lapą, parodyti kainos jautrumą ir rezervuoti kitą techninį žingsnį. Bet galutinė serijinė kaina be duomenų yra rizikos perkėlimas, ne inžinerija.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Kokybės standartai turi būti parašyti kaip priėmimo kriterijai

Standartų paminėjimas RFQ dokumente turi vesti į patikrinimą. IPC-6012 apibrėžia standžių spausdintinių plokščių kvalifikacijos ir veikimo reikalavimų logiką, o IPC-A-600 aprašo plokščių priėmimo vizualinius kriterijus. Jei užklausa apima surinkimą, IPC-J-STD-001 apibrėžia litavimo proceso reikalavimus, o IPC-A-610 padeda vertinti galutinį PCBA priimtinumą.

Nerašykite vien "IPC compliant". Geriau rašyti: "Bare PCB shall be fabricated and inspected to IPC-6012 / IPC-A-600 Class 2 unless otherwise specified; PCBA workmanship shall follow IPC-J-STD-001 and IPC-A-610 Class 2." Jei produktas skirtas aviacijai, medicinai arba transporto saugai, Class 3 ir papildomi testai turi būti aptarti prieš kainą, ne po pirmo broko.

ISO 9001 yra kokybės vadybos sistema, bet ji nepakeičia konkrečios PCB priėmimo ribos. IATF 16949 gali būti aktuali automobilių tiekimo grandinei, tačiau ji nepasako, koks turi būti annular ring, solder mask registration arba BGA voiding limitas. RFQ turi sujungti vadybos sistemą su techniniu standartu ir realiu matavimo metodu.

DFM peržiūra prieš kainą: kur dingsta savaitė

DFM yra gamybos tinkamumo analizė, kai tiekėjas tikrina, ar dizainas telpa į pasirinktą procesą be perteklinio broko arba neplanuotos kainos. Gera DFM peržiūra neperrašo jūsų produkto; ji parodo, kur dizainas riboja išeigą, testavimą arba panelizaciją.

Pirmi DFM klausimai dažnai kartojasi: ar minimalus takelio plotis realiai suderinamas su vario storiu, ar vias turi būti užpildytos ar tik uždengtos kauke, ar BGA pitch reikalauja HDI PCB, ar panelio kraštai leidžia tvirtinti plokštę surinkime, ar gold fingers turi chamfer ir storesnį kietą auksą. Kiekvienas neatsakytas klausimas virsta el. laišku, o 5-8 klausimai gali lengvai suvalgyti savaitę.

Jei projektas turi impedanso linijas, RFQ turi turėti tikslinę impedanso vertę, toleranciją, sluoksnį, referencinę plokštumą ir pageidaujamą kupono metodą. Fraze "high speed board" tiekėjas negali apskaičiuoti nei laminato, nei testavimo, nei leistinos alternatyvos.

Komerciniai duomenys keičia techninį sprendimą

Kiekiai turi būti pateikti scenarijais, ne vien vienu skaičiumi. Pavyzdžiui: 20 vnt. EVT, 100 vnt. DVT, 500 vnt. PVT, 5 000 vnt. per ketvirtį ir 30 000 vnt. per metus. Tokia seka leidžia tiekėjui atskirti prototipo kainą nuo serijinės kainos, planuoti įrankius ir nuspręsti, kada verta investuoti į test fixture.

Pristatymo sąlyga taip pat keičia kainą. CIF Gdańsk jūros transportu reiškia kitą pakuotę, draudimą, tranzito laiką ir pinigų srautą nei EXW Shenzhen ar DDP Vilnius. Jei lyginate du tiekėjus, bet vienas skaičiuoja EXW, o kitas DDP, lyginate ne gamybą, o logistikos prielaidas.

Mokėjimo sąlygos turi būti aiškios prieš pajėgumų rezervavimą. Didelėje programoje avansas komponentams, PCB gamybos langas, saugos atsargos ir forecast užšaldymo laikotarpis gali turėti didesnę įtaką pristatymui nei nominalus 4 savaičių lead time.

Serijinis RFQ turi turėti kainos scenarijus: prototipas, pilotas, ketvirtinis poreikis ir metinis poreikis. Vienas MOQ skaičius neparodo nei išeigos, nei fixture investicijos, nei komponentų rizikos.

— Hommer Zhao, Įkūrėjas ir Techninis Ekspertas

Kaip paruošti RFQ laišką, kurį tiekėjas gali vykdyti

Geras laiškas prasideda nuo produkto konteksto: pramonė, naudojimo aplinka, pirkimo etapas, tikslinė serijos data ir sprendimo kriterijai. Tada eina failų sąrašas, revizija, kiekiai, standartai, testai ir logistika. Jei dalį failų dar draudžia vidinis release procesas, tai parašykite atvirai ir paprašykite biudžetinės kainos su prielaidų lentele.

Pavyzdinė formuluotė: "We request budgetary and final quotation paths for PCB fabrication and optional PCBA. Current target is 500 EVT units, 2,000 PVT units and 60,000 units per year. Bare PCB acceptance: IPC-6012 / IPC-A-600 Class 2. PCBA workmanship: IPC-J-STD-001 / IPC-A-610 Class 2. Please list all assumptions if final Gerber or ODB++ release is not sufficient."

Tiekėjo atsakyme ieškokite ne tik kainos. Geras atsakymas turi atskirti prielaidas, parodyti DFM klausimus, nurodyti lead time pagal etapą, išskirti NRE arba fixture kainą, aprašyti testavimo apimtį ir nurodyti, kas pakeis kainą: medžiaga, varis, paviršiaus danga, panelizacija, išeiga, komponentų lead time arba transportas.

Dažniausios klaidos, kurios brangina serijinę PCB užklausą

Pirma klaida yra nevaldoma revizija. Jei BOM, Gerber ir brėžinys turi skirtingas datas, tiekėjas privalo stabdyti skaičiavimą arba pasirinkti vieną versiją savo rizika. RFQ faile naudokite vieną revizijos kodą ir nurodykite, kuris dokumentas yra autoritetingas.

Antra klaida yra neaiškus komponentų tiekimas. Turnkey modelyje tiekėjas perka komponentus, todėl jam reikia MPN, gamintojo, AVL, alternatyvų ir draudžiamų pakeitimų. Konsignaciniame modelyje pirkėjas tiekia komponentus, todėl reikia nurodyti perteklių, MSL pakuotę, pažeistų dalių taisyklę ir likučių grąžinimą.

Trečia klaida yra testavimo nutylėjimas. Jei reikalingas 100% elektrinis testas plikai PCB, AOI po SMT, X-ray BGA zonai, ICT arba FCT, tai turi būti RFQ dalis. ICT/FCT testavimas negali būti pridėtas po kainos kaip nemokamas administracinis punktas, nes reikia fixture, programavimo ir operatoriaus laiko.

Nuorodos

1. IPC elektronikos standartų ekosistema: https://en.wikipedia.org/wiki/IPC_%28electronics%29
2. ISO 9000 kokybės vadybos standartų šeima: https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_9000
3. Incoterms tarptautinės prekybos sąlygos: https://en.wikipedia.org/wiki/Incoterms
4. ODB++ gamybos duomenų formato kontekstas: https://en.wikipedia.org/wiki/ODB%2B%2B

FAQ

Kokius failus būtina siųsti PCB RFQ užklausai?

Minimaliai reikia Gerber arba ODB++, NC Drill, mechaninio brėžinio, stack-up, medžiagos, vario storio, paviršiaus apdailos, IPC klasės ir kiekio scenarijų. Jei užklausa apima PCBA, pridėkite BOM, Pick-and-Place, poliarumo brėžinį ir testavimo instrukciją.

Ar tiekėjas gali pateikti kainą be Gerber failų?

Taip, bet tai turi būti tik biudžetinė kaina su aiškiomis prielaidomis. Serijinei kainai, ypač 10 000+ vnt. metiniam poreikiui, reikia patvirtintų gamybos failų, nes takeliai, skylės, panelizacija ir testas tiesiogiai keičia savikainą.

Kokią IPC klasę rinktis standartinei pramoninei PCB?

Daugumai pramoninių produktų dažnai pakanka IPC Class 2 pagal IPC-A-600 plikai PCB ir IPC-A-610 surinktam mazgui. Class 3 verta svarstyti, kai gedimas kelia saugos, medicininę, aviacijos arba kritinės infrastruktūros riziką.

Kada RFQ turi turėti ODB++ vietoj Gerber?

Gerber pakanka daugeliui 2-6 sluoksnių plokščių, jei failai pilni ir revizija aiški. ODB++ tampa naudingas sudėtingesniems PCBA projektams, kai norite sumažinti sluoksnių, komponentų vietų ir gamybos atributų interpretavimo klaidas.

Kaip nurodyti kiekius, kad tiekėjas nepateiktų klaidingos kainos?

Rašykite bent 3 scenarijus: prototipas, pilotas ir metinis poreikis. Pavyzdžiui, 50 vnt. EVT, 500 vnt. PVT ir 20 000 vnt. per metus leidžia atskirti rankinį NPI darbą nuo serijinės panelizacijos, fixture ir komponentų pirkimo.

Ar Incoterms turi būti RFQ dokumente?

Taip. EXW, FOB, CIF ir DDP keičia draudimą, transporto laiką, muitinės riziką ir galutinę kainą. Jei lyginate tiekėjus, naudokite tą pačią sąlygą, pavyzdžiui DDP Vilnius arba CIF Klaipėda, kitaip palyginimas bus netikslus.

Ką daryti, jei vidinis release procesas dar neleidžia siųsti failų?

Paprašykite dviejų etapų atsakymo: biudžetinės kainos su prielaidomis ir galutinės kainos po failų release. Taip galite tęsti pirkimo atranką, bet neįšaldysite kainos pagal nepilną techninį paketą.

Praktinis kitas žingsnis

Jei ruošiate PCB arba PCBA RFQ serijinei gamybai, atsiųskite failų paketą, metinius kiekius, testavimo reikalavimus ir pristatymo sąlygą per kainos pasiūlymo formą arba kontaktų puslapį. PCB Lithuania gali atlikti DFM peržiūrą, PCB prototipų paleidimą, komponentų rizikos patikrą ir serijinės kainos prielaidų auditą prieš pirmą užsakymą.