哈爸陪你問系統商之 如何和系統商配合生產既有的產品雛形- Q&A

活動大綱

時間:9/18 20:30 - 22:00

方式:臉書線上聊天討論

活動主旨:陪伴新手聊 - 如何和系統商配合生產既有的產品雛形

發起人:哈爸

主答顧問:Ray@Might, David Peng, 系統商顧問們

顧問團:Ray Tai, Jesse Jong, Jerry Chiu, Frank Wang, Peter Cheng, Licter Chang, Wenhao Lee, Dennis You (持續增加中...)

活動內容:翻轉教育,沒有教學,陪你聊天,給你問

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顧問準備事項

在當天討論之前,本篇主要是給顧問團提前準備相關的 Q&A, 以及互相認識,年落感情之用,希望在當天之前,只有顧問才能看到內容(準備時期,保持點神秘感)。當討論開始,就會開啟權限給所有人可讀寫

顧問白板

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哈爸

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Maker1

Maker 的玩具

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哈爸陪你問系統商之 如何和系統商配合生產既有的產品雛形 - 參考資料

問與答

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本問答為個人淺見,僅提供參考。由於是共筆型態,也歡迎大家持續補充與修正

常見的相關參考資料,發問前,請先參考 - FAQ 

----- Maker 給系統商的建議區

Maker 自知自己量少,不熟悉製造流程,並不希望造成系統商困擾。所以希望能用最少的時間得知以下的訊息,降低彼此溝通的成本

能清楚知道需要的量,相關的工作流程與條件,基本費用,或許能給一份專門寫給 Maker 的文件。讓 Maker 能配合,也許這份 Q&A 就是一個好的開始

----- 系統商給 Maker 的建議區

在Proof of Concept階段先紮實的用工程樣機驗證(EVT)想要的功能和產品規格, 不要進了DVT(設計驗證)以後再去修正規格

盡量把資料準備齊全, 例如BOM, Gerber, ME Drawings, 測試要求, 組包裝要求, 關鍵品質要求

----- Maker 給系統商的問題區

QM1: 一般 EMS 會提供什麼服務?哪些要付費?

AM1 :  

基本上EMS 分為兩部份, 一部份是標準的 OEM (委託代工生產), 另一部份就是大家熟知的ODM (委託代工設計生產). OEM部份, EMS收取的是代客戶採購零件的處理費用,開模費用, 生產費用和shipping的費用.  ODM的費用就還要再加上設計費用以及產品認證費用.

一般EMS的服務包括

 1. 產品設計驗證、2. 印刷電路板Layout, 貼片和組裝、3. 功能測試、4. 成品組裝、5. 信賴性實驗、6. 電子材料和機構件採購諮詢 

 

QM2 : 要多少量才行?

AM2 : 

看EMS的規模和經營模式, 有的EMS最低可以接到1 PCS純打樣, 但是一般考慮到最低生產費用的話, 20 PCS是比較合理的最低數量, 因為PCB洗板會有一定的經濟材積, 洗1 PCS和洗20 PCS的費用差不多

若是考慮到需要備料, 一般最低訂購量最少為5K, 因為一般材料的最低包裝容量大部分不會少於5K(以RCL為例), 建議需要少量的備料, 可以上Digikey或是Mouser, 百年電子, SeeedStudio, Adafruit上面訂料, 就沒有MOQ的問題

QM3: Maker 資料提供給 EMS 後,EMS 會做什麼事情,一般要多久?EMS 的基本流程為何?一般要花多久?

AM3 :

以新交易且純粹生產來說 1. 報價 2. 建立客戶基本資料 3. 建立系統生產料號和BOM 4. 下系統訂單備料 5. 安排生產SMT > DIP > ASSY > TEST > PACKING 6. 安排出貨

其中最花時間的是備料, 看料況材料交期可能會花四週到六週, 齊料以後若量不多且產能許可, 一般一到二週內可以出貨

QM4 : 板子和機構部分要如何配合?

AM4 : 

建議是先有粗略的ID設計去決定整個產品的尺寸和外觀, 並定出PCB的長寬高限制, 在根據此限制去PCB Layout, 但是開模後T1請至少拿PCB空板來核對, 確認組裝上是沒有問題的

通常在正式的開發流程中, ME 會先建好3D  model ( Pro-E或是 Solidworks 是兩種ME比較常用的軟體), 並且會針對PCB的大小尺寸和零件位置圖產生 DXF檔.  Layout人員會根據DXF檔擺放零件, 並在所有的零件擺放完成後,  將完成後的DXF檔回饋給ME 做Space checking,  確認沒有硬體空間上的干涉產生. 確認沒硬體空間上的干涉後, ME便會去做Mock-up跟真正的PCBA 組合確認

更甚的, 如果硬體上會有Thermal 上的考量的話, 在H/W給ME 相關零件的Thermal 參數後,  ME 會去做Thermal simulation, 通常會需要三天時間

QM5 : 如何選擇對的零件?

AM5 : 

主要的MCU, Sensor等主動元件, 建議先找EMS諮詢看是否有EMS廠已經使用的Solution, 以避免後面備料的延誤

被動元件, 建議找共用性高的廠牌料號, 如華科, 國巨, 三星等, 避免產生額外的庫存費用

機構類電子元件, 如連接器, 排針, 線材等, 建議少量直接上現貨商買, 如Mouser, DigiKey, RS, 百年電子等, 一般台廠訂製化比較高, MOQ大部分都是3K左右

QM6 : 輸出給 EMS 的設計資料有沒有特殊要求?有規定用哪個軟體?哪種格式?

AM6:

PCB Layout一般建議要轉成CAM可讀的Gerber格式, 這是一般板廠通用的格式

零件的SMT座標可以提供盡量提供, 會省很多SMT機台的程式作業, Excel或是CSV格式都可以

QM7 : Maker 要提供哪些資料給系統商?

AM7:

以一般生產非設計需求:1. BOM 2. PCB Gerber + PCB Profile 3. 測試要求 4. 包裝出貨要求, 若可以的話盡量提供PCBA樣品3 PCS, 作為Golden Samples

QM8 : 大家之間需不需要簽屬保密協議(NDA)?或是合約?

AM8:

產品或技術怕外流的話, 無論是否Maker還是公司, 先簽NDA會比較保險

合約通常是委託製造合約, 公司對公司比較大型的案子必須要簽

QM9 : 在基本流程中,有什麼加速的選項?

AM9:

PCB洗板會有正常和快洗, 快洗按照不同規格可以降低L/T 3~5個工作天, 當然費用也會增高

若是少量約5 PCS以下, 材料不多且沒有BGA等無引腳封裝元件的狀況下, 可以採用手工焊接, 可以減少上SMT要開鋼板成本還有換線的時間

若是有時效性的要求, 最好一開始的資料提供盡量完整, 例如BOM上面註明清楚的廠牌和完整料號, 會少很多來回確認的時間

QM10 : PCB有哪些板材,如何選擇,不同的顏色有特別意義,有哪些顏色?

AM10:

FR4: 玻璃環氧樹脂, 一般最常用的材料, 一般油墨層會有綠色, 藍色, 白色, 黑色, 紅色, 顏色的差異主要來至客戶喜好, 而沒有品質, 功能的差異

CEM-1:早期單面板用的材質, 價格低, 一般為橘色(原材色)

鋁基板:以鋁為底板, 散熱好, 多用於LED燈板, 黑色和白色

陶瓷基板:陶瓷具有接近半導體材料的熱膨脹係數和高耐熱能力, 用於LED, 太陽能板或是需要在嚴苛環境下作業的PCB, 白色

FPC:軟性電路板, 主要的材質為銅加上玻璃纖維絕緣層, 具可繞性, 多用於板和板之間的連接以取代FFU(軟排線), 或者是有組裝空間限制的地方, 如手機內部大量使用FPC, 一般為橘色

Rigid-flex:軟硬結合板, 顧名思義結合軟板和硬板, 把連接器省掉直接用軟板和硬板結合取代, 以達到尺寸極致化和降低訊號衰減和降低組裝工時, 但成本偏高, 且過SMT爐必須使用載具

QM11 : 著作PCB 的鋼板有分嗎?

AM11:

SMT使用的鋼板又稱Stencil Mask, 主要差異在於厚度和是否有框, 無框的稱為環板鋼板, 厚度決定印刷的錫膏量, 一般鋼板厚度從0.08, 0.12, 0.13到0.15mm都有, 會開0.15的大部分是有比較大的PAD如0805 或 1206, 需要較多的錫量, 否則都是0.12或0.13比較多, 錫膏的量一般是鋼板厚度+5%~10%, 為了讓部分區域有更高的錫膏量, 甚至有所謂階梯式鋼板(Step-up)

QM12 : 有沒有哪些是常用零件,如何得知?

AM12:

針對想用的零件料號去DigiKey或是Mouser查詢, 找到以後注意看庫存數量和是否有EOL(停產)標示, 一般來說會有最多庫存的代表是較長用料, 因為他們擁有全世界最完整的元件資料庫

QM13 : 每個EMS 會有不同的建議零件?有辦法取得 EMS 建議的常用零件?

AM13:

因為供應鏈不同和主要產品不同的關係, 不同的EMS都會有不同的常用零件, 最好先打聽是否有作過類似產品

大部分的EMS廠都不願意提供自己的元件資料庫, 因為很多關鍵用料是需要幫客戶保密的, 被動元件的話倒是比較可以提供

QM14 : 開發商品不可能一次到位,請問有分那些開發階段?

AM14:

IDEA > EVT工程驗證 > DVT設計驗證 > PVT試產 > MP量產

不同公司針對上述流程有不同講法, 不過基本上原則不變, 在EVT階段主要的任務是Proof of Concept, 這個階段在前期一般會多做幾次

QM15 : 在打好的 PCBA 出廠之前,系統商會做什麼檢查?

AM15:

最基本只會作目檢和AOI(光學檢查)的外觀檢查

不同的產品類型會有不同的功能測試或是可靠度測試的需求, 需要由客戶指定

一般較昂貴的產品還會作ICT測試, 但是測試治具費用不斐

QM16: 哪些問題可以判定是打件問題,可以退回?可能有問題時,Maker 應該如何處置

AM16:

缺件, 位移, 立碑(零件站立), 空焊, 短路都是常見的問題, 一般負責的EMS廠都會協助Rework, 冷焊的原因較複雜, 需要用高倍放大鏡或X-Ray確認, 錫爐的Profile也需要重新確認

遇到可能的問題時, 建議Maker先把狀況和疑似發生問題區域(相關線路區)先拍照存證並補以文字說明, 再退回至EMS廠分析

QM17: 聽說併版洗比較便宜,有沒有可能和別人併版?還是有類似 IC 廠的 shuttle(即一套光罩上...有N家公司的DIE)? 

AM17:

並板的確比較便宜, 在打樣階段併板是常用的手段, 因為PCB洗板有一定最小材積, 是否和別人並板需考慮是否願意公開Gerber設計給非EMS廠的第三方

並板處理要考慮到下面幾件事:

   1. 板厚是否相同 

   2. 板子的尺寸大小不要差距太大

   3. 銅箔厚度.  例如 1 ounce 和 2 ounce併板 那麼就必須以 2ounce 為準

   4. 這也是最重要的一點: 板子上的零件編號不能重覆, 例如, 不可以有兩個R1, C1 , 因為打件時, 程式是不接受的, 所以有一片板子要重新編零件號碼

   

QM18: 各個步驟,有沒有基本的行情價?

AM18:

洗板費用看層數和Layout密度, Trce寬度, 表面處理, 測試要求等, 費用從6K NTD ~ 30K NTD不等

SMT打件的費用看量大概從0.18 NTD / 點到0.28 NTD / 點都有, 但是最低每次的開機費, 基本上不會低於10K NTD, SMT會需要加收鋼板費用約4K NTD

DIP每點費用看量約1~1.5 NTD

手焊每點費用約1.5~2.5 NTD

Layout 每點的費用從 22~28都有, 所謂的點數是指Layout 建零件Pad時所用到的點數, 不一定等於實際Physical 上的點數

QM19: 何謂EMS, EMS和一般的電子廠的差別在哪?

AM19:

EMS = Electronic Manufacturing Service 也就是所謂的電子製造服務, 也有人稱作CM=Contract Manufacturer 合約製造商, 主要是沒有生產特定電子產品, 以生產服務為主, 以Jabil為例

SI=System Integration 系統廠, 包含「硬體系統整合」與「軟體系統整合」兩個部分, 通常會專注特定類型的產品去設計, 軟硬體整合並且製造, 以廣達, 仁寶為例

QM20: 如果 Maker 自己備料是否只需要備不常用料?比方說主 IC 之類的?要如何得知哪些得自己備?如果是EMS有長期合作的零件商,是否會比自己去找零件商備料來得便宜?EMS通常會再加上多少的管銷費呢?

AM20:

一般RCL EMS廠都有額外庫存, 除非是特殊廠牌和規格, 比較貴的主動元件例如MCU或是FLASH等, 建議Maker可以自己先備好減少確認料況的時間

QM21: 是否系統商能容易讓 Maker 知道,比方說哪些 Open hardware 對此系統商是很成熟的。或許在備料上也可以少備一些

AM21:

不同的系統廠熟悉的Solution不一樣, 例如Might較熟悉的是Atmel相關的Solution (MCU, MPU & Wireless Module)

http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/

http://www.atmel.com/products/wireless

QM22: 有沒有知道哪些系統商對 Maker 比較 Friendly, 比較有 Maker 思維?

AM22: 

可以少量試產為先決條件

虹元科技 www.smt-oem.com.tw

巨友電子 gotek.tw

邁特電子 www.might.com.tw

QM23 : 請問有哪些安規要過?裸板也得過安規?Maker 如果要賣裸板(零件包)需要過安規?

AM23 :

安規需求是針對最終商品要販賣的國家來定, 不同的國家對於不同類型電子產品的販賣有不同的規範要求, 例如說美國要求FCC, 歐盟國家要求CE

裸板若是純開發使用的開發板, 例如Arduino, 是不需要安規的, 但是如果是要使用在最終販賣的產品, 會需要送實驗室去測EMI & EMC, 這些基本報告, 會是最終產品要販賣的基本需求

 

QM24: 如果採用 Arduino 和市面上常見的電子零件與模組做東西,做出的東西確定可以 Work,能否提供後續完整試產服務(出錢搞到好的服務)?

AM24 : 

可以, 出錢是老大!

QM25 : 甚麼是系統商?提供甚麼服務?

AM25 :  

SI=System Integration 系統廠, 包含「硬體系統整合」與「軟體系統整合」兩個部分, 通常會專注特定類型的產品去設計, 軟硬體整合並且製造, 以廣達, 仁寶為例

QM26 : 用Arduino、Pi 及相關 sensor 零組件驗證可行產品後,Maker (完全不懂硬體) 怎麼跟系統確認將產品不要功能拿掉,重新 layout design ,並且請系統商備料生產,從設計、驗證、安規、小量生產,週期大概需要多久?

AM26:

先找SI討論系統架構, 決定規格, 根據規格去找關鍵零件Chip Solution, 再去依據不同Solution去出電路, 然後進入Layout, 出BOM, 後面才會有備料, 試產, 驗證等流程

一般簡單的產品, 全部流程精實的跑完, 大概要3~6個月不等, 其中安規一般要1.5~2個月

QM27 : 能列出一些常見零件採購MOQ參考?

AM27:

PCB 20 PCS (看板材大小)

SMT RCL(電阻電容電桿) 0201~1208大概5K到10K

IC看封裝方式, 一般MOQ從500~1K不等

機構類的零件如連接器, 一般台廠MOQ約3K

QM28 : 能列出一些常見的EMS廠做為參考嗎?電話、地址

AM28:

松易科技  www.songyi-tech.com.tw

桃園市中壢區桃園縣中壢市自強六路1號  03-4354413

邁特電子 www.might.com.tw

新竹縣新豐鄉員山村2鄰40號 03-5592431

泰詠電子 www.topunion.com.tw

新竹市牛埔東路480號 03-5386139

日越電子 www.ryhyueh.com.tw

新竹縣芎林鄉華龍村鹿寮坑172-2號 03-5933186

 

QM29 : 過安規只是錢的問題?要花多久?一定要檢查嗎?沒過賣東西會怎樣?

AM29:

過安規除了驗證費和登記申請的費用外,通常在設計電路時,就必須要注意線路上的佈局,通常RF或是電源若是沒注意造成驗證不不合格,那麼申請可是不會通過的,一般申請流程約兩個星期,也是可以申請急件。若是使用的RF模組是已經過安規,那可以自我宣告省去驗證費用。若是不太明白可以先問看看認證實驗室。沒過的話若被抓到是會被要求下架的。

QM30 : 有提供紙箱、說明書印刷服務嗎?能幫客戶包裝出貨嗎?

AM30:

比較大型的EMS會有配合的包裝廠商, 可以做包材設計或是說明書印刷等服務

推薦包材廠商: 一穎企業 03-599-8773

QM31 : EMS與OEM有何區別呢,若是以原圖去打樣量產的話,不是OEM嗎 ? 為何是EMS?

AM31:

EMS = Electronic Manufacturing Service 也就是所謂的電子製造服務, 也有人稱作CM=Contract Manufacturer 合約製造商, 主要是沒有生產特定電子產品, 以生產服務為主, 以Jabil為例

OEM = Original Equipment Manufacturing, 接受客戶完全指定, 按原圖設計代工製造

兩者其實有部分意思相近, 但是EMS的範圍限定於電子產業, OEM的話沒有產業別的限制

QM32 : 有沒有針對 Maker和系統商配合 小量生產 的流程圖、相關技術、服務、價錢(略估) 或是資料可以分享

AM32:

流程簡介 -

https://app.box.com/s/3ji8d75w1tb435cgxt0ohncl6k188a7b

https://app.box.com/s/bdznvfa8078idui5tcctc1u71jba85fr

相關技術 -

SMT: https://app.box.com/s/wv9jfiyh9kvxsf2upabbg2oenrvrvdox

DIP: https://app.box.com/s/qklomlrqm6i2ncf4770f3q4oox0qvkuz

服務 -

1. 產品設計驗證、2. 印刷電路板貼片和組裝、3. 功能測試、4. 成品組裝、5. 信賴性實驗、6. 電子材料和機構件採購諮詢 

價格 -

Layout 每點的費用從 22~28都有, 所謂的點數是指Layout 建零件Pad時所用到的點數, 不一定等於實際Physical 上的點數

洗板費用看層數和Layout密度, Trce寬度, 表面處理, 測試要求等, 費用從6K NTD ~ 30K NTD不等

SMT打件的費用看量大概從0.18 NTD / 點到0.28 NTD / 點都有, 但是最低每次的開機費, 基本上不會低於10K NTD, SMT會需要加收鋼板費用約4K NTD

DIP每點費用看量約1~1.5 NTD

手焊每點費用約1.5~2.5 NTD

QM33 : 甚麼時候需要考慮申請專利?

AM33:

當你的好想法或是技術超越別人10年以上, 就趕快去申請

只是好想法但是門檻低的話, 建議分享給大家, 越開放, 餅越大

和EMS廠合作之前可以先簽NDA(保密條款), 保障彼此之間機密

----- 系統商給 Maker 的問題區

QS2 : Maker 拿到 PCBA 之後,該做什麼檢查?

AS2:

先檢查外觀是否有缺件, 位移等明顯問題, 要動手修補之前, 最好先拍照存證

----- 一般問題區

Q1 :