用影片帶你了解EMS廠如何組裝出一支手機

用影片帶你了解EMS廠如何組裝出一支手機

這是工作熊在YouTube上找到關於手幾組裝的影片,影片從SMT打件/貼片開始、分板、板階測試、軟體下載、整機組裝、整機測試到包裝出貨為止,對一些不熟悉EMS組裝工廠如何生產出一台手機的朋友具有一些參考價值,但也僅止於參考。

一般來說少有公司願意這樣開放讓人家拍攝影片,不過看了這家EMS公司的產線後會發現其組裝幾乎全部靠人工,少有自動化的設備,連SMT的備料也用了一堆員工,簡直是人海戰術,以現在大陸的人工成本高漲,這樣幾乎全人工的作業應該會慢慢的被淘汰。因為這已經是五年前的影片了,或許現在已經有些不同,當作參考資料應該還是可以的。







另外,拍攝影片者應該不是工程人員,因為很多細節都跳過去了,比如說SMT的錫膏印刷與打件/貼片都沒有拍出來,也或許是故意跳過去的,看來要再找其他影片來補充SMT的介紹。(延伸閱讀:用影片介紹SMT(Surface Mount Technology)製程(含紅膠點膠機)

影片中手機的組裝製造流程跟一般產品的流程似乎稍有不同,其實每家EMS的生產流程也不一定都相同,但大致上會一樣,部份製程可能會依照需求前後移動。

另外,這個手機組裝影片中並沒有使用ICT測試也沒有執行B/I步驟,所以一切以便宜精簡為主,品質上可能就會有一定的瑕疵。

一、SMT作業

這段影片基本上並沒有給到很多SMT有用的資訊,唯一值得觀察的是影片中拿起的四連板(4in1)為正反面陰陽拼板,這種拼板的好處及使用上的限制有興趣的朋友可以在下面兩篇文章中做詳細的研究:PCB採用「陰陽板」拼板的好處「陰陽板」使用上的限制

另外,影片中可以看到有一堆作業員在SMT打件/貼片機旁邊接SMD的捲料料帶,人數多到讓人咋舌,為何需要這麼多作業員實在讓人難以理解?如果沒有看錯這台應該是【Fuji NXT】快速打件機,注意作業員在整理的捲帶都是電阻、電容、電感這些小顆零件,可惜看不到實際打件的部份,否則你就可以感受一下其打件的速度。

影片往後帶會看到一台多功能泛用機【Fuji XPF-L】,專門負責打一些比較大顆的零件,比如說BGA、IC、SIM卡連接器…等,泛用機的打件速度相對快速機慢了非常多。快速機可以用機關槍來比喻,而泛用機就是手槍了。

再下來會看到一台V-Soltes的【SF-1020-LF】有10個溫區的回焊爐(Reflow Oven),板子經過回焊爐後原則上就會將零件焊接在電路板了。有沒有看到回焊爐後也坐了至少兩個作業員,因為沒有爐前與爐後AOI,也沒有錫膏檢查機(SPI),這表示板子的品質會有一定的不良率,所以影片中也看得到作業員正拿著烙鐵(iron)在修補爐後的電路板。

相關閱讀:電子製造工廠如何產出一片電路板何謂SMT(Surface Mount Technology)表面貼焊(裝)技術?

二、X-Ray檢查 & Analysis

大部分公司的X-Ray檢查都只是抽樣而已,如果檢查到有不良超過規定就整批退貨處理,檢查的項目通常是BGA錫球狀況,檢查有無短路、氣泡、缺焊等,另外也會針對某些QFN零件做特別檢查。

這段影片中還會看到IPQA及鋼板治具的儲藏室。IPQA是負責產線上的品質,通常會在開線時檢查焊錫品質,並且每隔一固定時間再抽樣檢查,以確保生產品值無異狀。

三、分板(Cutting/De-panel)

一般的電路板都會進行拼板(Panelization),以增加SMT生產的效率,影片中的板子為四合一板(4 in 1)…等,當SMT作業完成後必須再把它裁切(de-panel)成單板,有些雖然只有單板的電路板也需要裁去一些多餘的板邊(break- away)。

裁切電路板的方法有幾種,可以設計V型槽(V-cut)使用刀片裁板機(Scoring)或直接手動折板(不建議),比較精密的電路板會使用路徑分板切割機(Router),比較不會傷害到電子零件與電路板,但費用及工時當對比較長。

影片中用的是分板切割機(Router)。相關閱讀:電路板去板邊—Router 切割機

另外,分板可以放在板階功能測試前或測試後,優缺點各有利弊,拼板整板測試可以提昇效率,因為一次就可以放進多片板測試,將低取放板的時間,缺點是電測的設備比較貴,治具比較容易出現卡板的問題。

四、板階功能測試(Signal-tests/Functional-Test)

電路板功能測試,最開始測試RF的訊號,比如說GSM、GPRS、CDMA、LTE等,這些測試設備都非常貴,而且RF測試通常耗時耗力。現在很多公司都已經導入自動測試以取代人力。

接著才是電路板的功能測試,比如說按鍵測試、螢幕測試…等。這些測試機台都是專用機,只能測試某片電路板,換產品以後就必須整台換掉。

五、板端軟體下載(Software Download)

一般來說現在的智慧型手機都會有所謂的韌體(Firmware)、作業系統(OS)、應用程式(Application)以及客戶程式等軟體,韌體通常會在零件階段就事先燒錄進去IC記憶體中,作業系統及應用程式則會視狀況選擇在零件階段燒錄或是電路板組裝完成或甚至是整機組裝完成後才寫到記憶體之中。

在零件階段就將軟體燒錄進IC的速度比起板階及整機時快上非常多倍,所以如果這些軟體在後續的步驟中不太會變更的通常會選擇在零件階段就燒錄進IC。當然,如果隨著出貨地區而有軟體的差別就必須要在越後段的製程才燒錄軟體。

六、整幾組裝及IMEI燒錄 (Box Assembly & IMEI)

這個整機組裝製程作業其實非常安排的不好,因為產線的前面還可以看到手工焊接的部份,手工焊接其實很容易出錯並影響到電路板的功能,所以如果有手工焊接,最好安排要在板階組裝時就全部作業完成,然後才做板階功能的測試,這樣才能在板子還沒組裝進機殼時就預先篩選出有問題的地方,而不需要再拆機修理。

整條手機生產線兩邊都有坐有作業員,大概算了一下單邊有18個,兩邊就有36個左右,真的還蠻多人的,以這樣的流速生產週期時間(cycle time)大概在35秒左右,而且有些作業員還有堆貨的情形,這還不包含包裝,感覺上效率真的不是很好,也就是 Line Balance 需要再加強。

七、OBA/Final QA

OBA這部份屬於QA系統的一部分,理論上他們應該站在客戶的立場幫產品品質把關,然後依據AQL抽檢每批組裝完成的貨物,如果發現品質問題後會依照規格要求退貨處理。

OBA(Out of Box Audit)通常會設置在包裝後,因為這樣才符合原文的開箱稽核檢查精神,影片中的OBA設置在包裝前,所以這裡只說是Final QA。

有些產線可能因為包裝之後就無法在開箱檢查,比如說滑鼠之類產品用PVC盒超音波黏死了,就一定要在包裝前完成QA檢查,否則無法在拆箱。

八、包裝出貨(Packaging and Shipping)

當QA完成手機成品該有的例行檢查後就會在送回生產線進行最後的包裝,包裝顧名思義就是將產品放入包裝盒中,這時候也要依照各國家地區的不同而放置不同的配件,比如說不同的變壓器、充電線、說明書…等,當然每個小包裝最後都還會再被放入大紙箱中以符合最佳的運送成本。


延伸閱讀:
整理幾種常見PCB表面處理的優缺點
電子產品測試的目的所為何在?買保險也!
[影片]電路板生產線製程簡介(PCB Production Process)

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影片中可以看到有一堆作業員在SMT打件/貼片機旁邊接SMD的捲料料帶,人數多到讓人咋舌,為何需要這麼多作業員實在讓人難以理解?

因為無法一人顧多台 會亂 備與上錯料(而且也無對料上料的核對系統)
只好一人顧1~2台


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