在硬件研發(fā)的全流程當(dāng)中幾乎每一位工程師都會經(jīng)歷 PCB 打樣、功能調(diào)試、最終批量生產(chǎn)這幾個階段。很多新手設(shè)計師存在一個認(rèn)知誤區(qū)只要打樣的電路板測試一切正常直接把相同文件下發(fā)給工廠就可以順利量產(chǎn)?？蓪嶋H項目里大量產(chǎn)品在樣板階段功能完好一旦進(jìn)入批量生產(chǎn)就接連爆出良率低下、性能漂移、可靠性不達(dá)標(biāo)的問題。究其根本PCB 打樣與量產(chǎn)并不是簡單的數(shù)量上的區(qū)別二者在生產(chǎn)工藝策略、管控標(biāo)準(zhǔn)、成本邏輯、可靠性驗證目標(biāo)上有著巨大鴻溝。如果忽視二者差異跳過樣板到量產(chǎn)之間的過渡評審環(huán)節(jié)后期付出的返工成本與時間代價將十分高昂。?一、生產(chǎn)目標(biāo)不同驗證功能 VS 保障批量穩(wěn)定性PCB 打樣也就是樣板制作核心任務(wù)只有一個驗證硬件設(shè)計方案的可行性。研發(fā)人員通過少量樣板檢查原理圖、PCB 布局布線是否存在邏輯錯誤元器件封裝、引腳焊盤、接插件定位尺寸是否匹配。樣板階段工廠的生產(chǎn)優(yōu)先級以快速交付為主生產(chǎn)過程屬于小批量試做一般不會針對后續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)做工藝優(yōu)化。只要樣板電氣導(dǎo)通、外觀無致命缺陷即可交付。而 PCB 量產(chǎn)的目標(biāo)完全不同。量產(chǎn)階段不再只是驗證單塊板子能不能用而是要保證幾千、幾萬甚至幾十萬塊電路板每一塊性能指標(biāo)高度統(tǒng)一長期使用具備穩(wěn)定可靠的品質(zhì)。工廠需要優(yōu)先管控批次一致性嚴(yán)格控制板材、藥水參數(shù)、曝光能量、蝕刻速度、電鍍時長等上百項工藝參數(shù)最大程度降低不同板之間的性能偏差。哪怕樣板 100% 測試通過也只能證明設(shè)計理論可行不能代表大批量生產(chǎn)之后良率可以達(dá)標(biāo)。二、工藝管控標(biāo)準(zhǔn)與容錯空間的差異樣板生產(chǎn)時工廠工藝容錯范圍相對寬松。遇到線路微短路、輕微缺口、阻焊偏位等非致命外觀缺陷只要電氣性能不受影響樣板往往可以放行。畢竟樣板數(shù)量少研發(fā)工程師拿到板子主要用來調(diào)試電路輕微外觀瑕疵不會影響實驗結(jié)果。量產(chǎn)電路板執(zhí)行嚴(yán)苛的 IPC?A?600 行業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)缺陷判定門檻大幅收緊。同樣一處微小的線路缺口樣板可以接收量產(chǎn)批次就會直接判定不良。除此之外量產(chǎn)生產(chǎn)會增加首件檢驗、過程巡檢、批次抽樣可靠性檢測等管控工序。多層板、阻抗板、厚銅板等高難度板材量產(chǎn)階段還會專門鎖定疊層參數(shù)、電鍍電流、曝光焦距等工藝窗口保證每一批次產(chǎn)品參數(shù)不會漂移。而打樣階段大多不會鎖定專屬工藝參數(shù)兩次打樣之間工藝條件就有可能發(fā)生變化。三、成本構(gòu)成邏輯天差地別PCB 打樣的成本主要由工程費、開機(jī)費主導(dǎo)。無論你下單 5 片還是 10 片工程資料處理、底片制作、生產(chǎn)線開機(jī)的基礎(chǔ)成本已經(jīng)產(chǎn)生。所以樣板單塊電路板單價很高數(shù)量小幅增加總成本上漲幅度卻很小。量產(chǎn)階段固定的開機(jī)成本被巨大的訂單數(shù)量分?jǐn)倖螇K板子的制作成本大幅下降板材、銅箔、藥水耗材費用變成成本主體。這也就解釋了為什么 PCB 價格曲線會隨著下單數(shù)量上漲出現(xiàn)明顯斷崖式降價。很多工程師拿樣板的單價去預(yù)估量產(chǎn)報價最后得到的預(yù)算結(jié)果偏差巨大就是沒有看懂兩套完全不一樣的成本邏輯。四、交付周期與排產(chǎn)優(yōu)先級的區(qū)別打樣訂單屬于急單類型絕大多數(shù) PCB 工廠都開設(shè)了樣板專線。樣板生產(chǎn)線工序排布緊湊省去部分非必要抽檢流程優(yōu)先趕工期以此滿足研發(fā)快速調(diào)試的需求。量產(chǎn)訂單屬于常規(guī)大貨生產(chǎn)排產(chǎn)優(yōu)先級低于加急樣板。量產(chǎn)訂單需要走完完整的工程評審、試產(chǎn)、首件確認(rèn)、批量生產(chǎn)、終檢等全套工序整體交期更長。如果直接按照樣板的交期預(yù)期去要求大批量訂單很容易造成項目排期規(guī)劃失誤。五、可制造性 DFM 審查深度不一樣樣板階段的 DFM 審查大多屬于基礎(chǔ)檢查工廠只會排查開路短路、孔徑尺寸、外形是否出現(xiàn)嚴(yán)重沖突。對于細(xì)線、窄間距、阻抗公差、拼板利用率、量產(chǎn)良率風(fēng)險等深層次隱患一般不會深度評估。而量產(chǎn)版 DFM 評審工程師會從長期大批量生產(chǎn)角度出發(fā)評估整條生產(chǎn)線的加工能力識別出那些樣板可以偶爾做出來但是大批量生產(chǎn)良率極低的高風(fēng)險設(shè)計。部分設(shè)計參數(shù)在樣板階段能夠勉強(qiáng)生產(chǎn)但是放大到上萬片的規(guī)模不良概率就會急劇上升這類設(shè)計在量產(chǎn) DFM 評審中就必須提前修改優(yōu)化。