做硬件的朋友最怕“驚喜”——樣品在實驗室跑得歡,一到批量就掉鏈子。其實,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,直通率也能穩在95%以上。
1. 資料預審:別讓圖紙帶著問號進車間
客戶把BOM、Gerber、坐標、裝配圖一股腦丟過來時,我們第一件事不是上機,而是“挑刺”:
- BOM與Gerber版本對得上嗎? 一個0402電阻在BOM里叫“10K”,在絲印層寫“1002”,貼片機就會報警。
- 極性器件的標識夠清楚嗎? 鉭電容、二極管、鋁電解,絲印反了現場很難發現。
- 測試點布局合理嗎? ICT針床需要2.5mm以上直徑,太靠邊會頂到夾具。
預審階段把問題清單丟回客戶,改一輪圖紙比改一輪鋼網便宜十倍。
2. 工藝評審:把DFM問題消滅在Excel里
工程師拿著圖紙開“挑錯會”,核心看三點:
- 焊盤設計——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會不會切到天線?郵票孔會不會留毛刺?
- 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?
所有結論寫進《工藝評審報告》,客戶簽字后才開鋼網。這一步省掉,后面可能就是“飛線+割板”的災難。
3. 物料齊套:讓替代料一次到位
BOM里寫“或同等物料”是最危險的詞。我們會做兩件事:
- 替代料驗證——把客戶選的二三類物料拉進實驗室,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時,車間用氮氣柜+濕度卡雙重保險。
物料齊套表每天更新,缺一顆料都不開線,避免“等料兩小時,貼片五分鐘”。
4. 首件驗證:不是打一顆板子那么簡單
首件我們堅持“全檢+全測”:
- AOI掃焊點形狀,連錫、少錫、立碑當場報警;
- 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MCU能燒錄、傳感器能校準。
首件報告貼在產線最顯眼的位置,工人換料、調機都要對表操作。
5. 小批量試產:用數據喂飽工藝窗口
第一次跑100~200片,核心是做DOE(實驗設計):
- 回流焊溫度曲線——測爐溫從230℃到250℃,看焊點光亮度和芯片翹曲度;
- 錫膏印刷厚度——從0.10mm到0.15mm,統計短路率;
- 貼片壓力——0201電容從1.0N到1.5N,算偏移量。
所有數據錄進SPC系統,自動生成CPK值。CPK<1.33的參數,工程師現場調機。
6. 失效分析:把問題留在這個階段
試產板全部老化8小時,再跑高低溫循環(-20℃~70℃)。
- 功能失效——用示波器抓I2C波形,看有沒有毛刺;
- 焊點開裂——紅墨水試驗剖開BGA,數裂紋長度;
- 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8D報告,客戶、工藝、質量三方簽字才算關閉。
7. 量產導入:把NPI的經驗固化成Checklist
試產總結會輸出《量產導入包》:
- 鋼網開口優化圖(0201電容改成“home plate”開口防錫珠);
- 爐溫曲線標準卡(貼在回流焊機臺,工人每2小時點檢);
- 維修指引(BGA返修用幾號風嘴、多少度、多久預熱)。
下一批訂單直接調用這套參數,首件時間從2小時壓縮到30分鐘。
寫在最后
NPI不是走流程,而是把風險提前量化。那些量產階段才暴露的問題,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——把標準寫清楚,按標準干活,第一批板子就能讓所有人安心睡個好覺。