一、為什么要談NPI

一款新板從實驗室到產線，往往被“打樣—返修—再驗證”反復折磨。真正決定上市周期的并不是設計本身，而是“第一次就把事情做對”的能力，這就是NPI（New Product Introduction）存在的意義。在PCBA加工場景下，NPI服務被定義為：以可制造性為核心，對設計、物料、工藝、測試進行系統前置驗證，確保首批量產即可達到直通率、良率、成本、交付四維目標。

二、NPI在PCBA流程中的位置

1. 研發階段：可制造性設計（DFM）評審

2. 打樣階段：工藝驗證（PV）+ 可測試性設計（DFT）

3. 小批階段：小批試產（PVT）+ 過程能力確認（CPK）

4. 量產移交：控制計劃、作業指導書、閉環反饋機制

NPI不是一次性動作，而是橫跨設計—打樣—小批—量產的連續驗證鏈。

三、NPI六大核心模塊

1. 設計評審（Design Review）
   • 疊層、阻抗、熱仿真、應力集中點
   • 器件封裝與焊盤匹配度，極性器件防呆
   • 關鍵網表與BOM的一致性檢查

2. 物料齊套與風險分析（MRA）
   • 建立“物料風險矩陣”：生命周期、替代料、交期、濕度等級
   • 對MSL 3及以上器件提前48 h烘烤并記錄履歷

3. 工藝路線規劃（Process Planning）
   • 決定印刷、貼片、回流、波峰、選擇性焊接、三防漆的順序
   • 對異形器件（連接器、散熱器、屏蔽蓋）制定專用治具方案

4. 制程驗證（Process Validation）
   • SPI：焊膏體積、面積、高度三維量化
   • AOI：元件偏移、極性、錯件、橋連
   • X-Ray：BGA、LGA、POP 空洞率<25 % 判定基準
   • 首件FAI：全尺寸+功能一次通過

5. 測試策略（Test Strategy）
   • ICT：覆蓋率≥85 %，針床可維護性評估
   • FCT：邊界掃描、燒錄、老化、ATE腳本
   • 建立失敗模式庫，自動關聯維修指引

6. 數據閉環（Closed-Loop）
   • MES追溯：單板、料卷、治具、程序、溫度曲線一一對應
   • 現場異常<30 min響應，8D報告<24 h輸出
   • 量產前凍結ECN，版本切換零差錯

四、NPI落地三階段示例

階段A：設計凍結前

1. – 召開跨部門Kick-off，輸出《DFM/DFT報告》
2. – 設計師、工藝、品質、采購四角色共簽“風險清單”

階段B：打樣+小批

1. – 5–30 片打樣：驗證鋼網開口、治具、程序
2. – 100–300 片小批：統計CPK≥1.33、DPMO≤500
3. – 同步完成《控制計劃》《作業指導書》《維修手冊》

階段C：量產移交

1. – 召開Go/No-Go會議，確認良率≥98 %、直通率≥95 %
2. – MES導入量產線，工程師駐線3天，異常清零后撤離

五、常見陷阱及對策

1. 設計變更未同步BOM → 建立ECN電子流，BOM版本鎖定

2. 替代料未驗證可焊性 → 每顆替代料單獨做DOE回流曲線

3. 測試夾具交付晚 → 與夾具廠并行開發，NPI階段即打樣治具

4. 濕度敏感器件超期 → 引入MSL看板，實時顏色預警

六、衡量NPI成敗的四個KPI

1. • 首件一次性通過率（FAI Yield）
2. • 小批到量產爬坡周期（Ramp Cycle Time）
3. • 早期失效率（ELFR）
4. • 工程變更次數（ECN Count）

七、寫在最后

在PCBA加工中，NPI的價值不是“多做一道檢查”，而是把風險提前量化、數據化、系統化。1943科技將NPI視為“設計者與生產線之間的翻譯器”，通過標準化模板+柔性化驗證，把實驗室創意穩健地轉化為可批量復制的工業產品。讓設計一次性落地，這就是我們理解的NPI服務。