在產(chǎn)品樣板打樣階段,選擇 SMT 貼片還是手貼主要取決于以下幾個因素:
一、成本因素
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小批量成本
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SMT 貼片:對于 SMT 貼片,設(shè)備的一次性投入成本較高,包括貼片機(jī)、回流焊爐等設(shè)備的購買、安裝和調(diào)試費(fèi)用。然而,當(dāng)產(chǎn)品樣板的批量達(dá)到一定規(guī)模(即使是小批量),例如幾百件以上,由于 SMT 貼片具有較高的生產(chǎn)效率,單位成本會逐漸降低。因?yàn)樵O(shè)備可以快速、準(zhǔn)確地完成元器件的貼片和焊接,減少人工成本在總成本中的占比。
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手貼:手貼在設(shè)備成本方面較低,僅需要一些基本的工具,如烙鐵、鑷子等。但是,手貼的人工成本較高,尤其是在樣板數(shù)量較多時。因?yàn)槭止げ僮魉俣嚷倚枰炀毜募夹g(shù)工人才能保證一定的質(zhì)量,隨著樣板數(shù)量的增加,人工成本會顯著增加,使得單位成本居高不下。
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打樣成本(一次性成本)
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SMT 貼片:如果只是制作少量的產(chǎn)品樣板(幾件到幾十件),SMT 貼片可能會因?yàn)樵O(shè)備開機(jī)成本、編程成本(為貼片機(jī)編寫貼片程序)等因素而導(dǎo)致成本較高。因?yàn)槊看未驑佣夹枰獙υO(shè)備進(jìn)行編程和調(diào)試,這些一次性的成本分?jǐn)偟缴倭康臉影迳蠒箚蝹€樣板成本上升。
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手貼:對于一次性的小量樣板制作,手貼成本相對較低。因?yàn)椴恍枰獜?fù)雜的設(shè)備編程和調(diào)試,只需要根據(jù)樣板的設(shè)計(jì)圖紙,手工將元器件貼裝和焊接即可,雖然效率較低,但對于少量樣板來說,總成本可能更低。
二、精度和質(zhì)量要求
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元器件精度
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SMT 貼片:SMT 貼片適用于高精度的元器件貼裝?,F(xiàn)代貼片機(jī)的精度可以達(dá)到非常高的水平,能夠精確地將微小的元器件(如 0201 封裝的貼片電阻、電容,細(xì)間距的 QFP、BGA 封裝芯片等)貼裝到 PCB 上的指定位置。例如,一些高端貼片機(jī)的貼裝精度可以達(dá)到 ±0.05mm 甚至更高,能夠滿足對元器件間距和位置精度要求極高的復(fù)雜電路板的打樣需求。
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手貼:手工貼裝的精度相對較低。在處理小尺寸、細(xì)間距的元器件時,很難達(dá)到 SMT 貼片的精度。例如,對于間距小于 0.5mm 的元器件引腳,手工貼裝很容易出現(xiàn)引腳偏移、短路等問題,導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。所以,對于對元器件精度要求高的樣板,手貼可能無法滿足要求。
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焊接質(zhì)量
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SMT 貼片:SMT 貼片在焊接質(zhì)量方面有一定的優(yōu)勢。通過回流焊工藝,能夠保證焊接過程的一致性和穩(wěn)定性,使焊點(diǎn)質(zhì)量均勻、可靠?;亓骱傅臏囟惹€可以精確控制,確保焊錫膏在合適的溫度和時間下熔化和凝固,形成良好的焊點(diǎn)。例如,對于 BGA 封裝的芯片,SMT 貼片和回流焊可以保證芯片底部的焊點(diǎn)完整、無虛焊。
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手貼:手工焊接的質(zhì)量在很大程度上取決于焊接工人的技術(shù)水平。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的工人,也很難保證每個焊點(diǎn)的質(zhì)量完全一致。手工焊接容易出現(xiàn)虛焊、短路、焊錫過多或過少等問題,特別是對于一些復(fù)雜的多層電路板或者高密度元器件的樣板,手工焊接的質(zhì)量穩(wěn)定性較差。
三、時間效率
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生產(chǎn)速度
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SMT 貼片:SMT 貼片的生產(chǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于手貼。貼片機(jī)可以同時吸取和貼裝多個元器件,并且動作迅速、準(zhǔn)確。例如,一臺高速貼片機(jī)每小時可以貼裝數(shù)萬個元器件,對于元器件數(shù)量較多的樣板,能夠在短時間內(nèi)完成貼裝。回流焊的時間也相對固定,一般幾分鐘到十幾分鐘就可以完成一批樣板的焊接,大大提高了生產(chǎn)效率。
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手貼:手工貼裝速度較慢,尤其是對于元器件數(shù)量較多、封裝形式復(fù)雜的樣板。工人需要逐個地拿起元器件,使用鑷子等工具將其放置在 PCB 上的正確位置,然后進(jìn)行手工焊接。這個過程耗時較長,而且隨著樣板的復(fù)雜程度增加,時間成本會顯著增加。
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打樣周期
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SMT 貼片:如果考慮整個打樣周期,SMT 貼片在前期編程和調(diào)試設(shè)備需要一定的時間,但一旦完成這些準(zhǔn)備工作,后續(xù)的生產(chǎn)速度快,可以在較短的時間內(nèi)完成較大批量的樣板制作。例如,對于有一定批量(幾十件以上)的樣板,SMT 貼片可能在幾天內(nèi)就可以完成打樣,包括貼片和焊接。
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手貼:手工貼裝由于不需要復(fù)雜的設(shè)備編程,只要有工人和工具就可以立即開始。但是,由于其生產(chǎn)速度慢,對于同樣數(shù)量的樣板,手工貼裝可能需要數(shù)周的時間才能完成,尤其是在工人數(shù)量有限的情況下,打樣周期會更長。
四、產(chǎn)品復(fù)雜性和靈活性
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復(fù)雜電路板處理能力
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SMT 貼片:對于復(fù)雜的電路板,如含有大量微小元器件、多種封裝形式、多層布線的樣板,SMT 貼片具有明顯的優(yōu)勢。貼片機(jī)可以通過編程來適應(yīng)不同的元器件封裝和貼裝位置要求,能夠高效地處理復(fù)雜的貼裝任務(wù)。而且,SMT 貼片工藝與多層 PCB 的制造工藝兼容性好,可以更好地滿足復(fù)雜產(chǎn)品的打樣需求。
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手貼:手工貼裝在處理復(fù)雜電路板時會面臨諸多困難。例如,對于有大量細(xì)間距元器件的樣板,手工貼裝容易出現(xiàn)錯誤,而且在焊接過程中也很難保證每個焊點(diǎn)都符合質(zhì)量要求。對于多層電路板,手工焊接可能無法很好地控制焊接深度和溫度,容易出現(xiàn)內(nèi)層線路損壞等問題。
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設(shè)計(jì)變更靈活性
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SMT 貼片:在 SMT 貼片過程中,如果需要對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行變更,例如更換元器件、調(diào)整元器件位置等,需要重新編程貼片機(jī)。這個過程相對復(fù)雜,需要一定的時間和技術(shù)人員來操作。但是,一旦完成程序修改,就可以快速地按照新的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行生產(chǎn)。
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手貼:手工貼裝在設(shè)計(jì)變更方面相對靈活。如果需要對樣板設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,工人可以直接根據(jù)新的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行手工操作,不需要復(fù)雜的設(shè)備調(diào)整。但是,由于手工操作的精度和效率限制,對于大規(guī)模的設(shè)計(jì)變更或者復(fù)雜的設(shè)計(jì)調(diào)整,手工貼裝可能會出現(xiàn)更多的質(zhì)量問題。