BOM คืออะไร? ความเข้าใจง่ายๆ คือ รายการส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ มากมาย เช่น แผงวงจร ตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน ไดโอด คริสตัล ตัวเหนี่ยวนำ ชิปไดรเวอร์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ชิปแหล่งจ่ายไฟ ชิปเพิ่มและลดระดับ ชิป LDO ชิปหน่วยความจำ ขั้วต่อ ขั้วต่อ พิน แถวของแม่ และอื่นๆ วิศวกรจะทำรายการส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าตาราง BOM โดยอิงจากการออกแบบผลิตภัณฑ์
แพด (Pad) คืออะไร? แพด PCB แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ แพดแบบเสียบปลั๊ก หรือแพดแบบแพทช์ SMD ทำหน้าที่บัดกรีส่วนประกอบต่างๆ เข้ากับ PCB โดยส่วนประกอบต่างๆ จะถูกยึดไว้บน PCB ด้วยการบัดกรี โดยสายไฟภายในแผงวงจรพิมพ์จะเชื่อมต่อแพดเหล่านี้เข้าด้วยกัน เพื่อทำการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของส่วนประกอบต่างๆ ในวงจร
สาเหตุของข้อผิดพลาด BOM
1. โมเดล BOM ผิด
ไฟล์ BOM ถูกสร้างและส่งออกจากซอฟต์แวร์ EDA มีหลายสถานการณ์ที่อาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดของข้อมูลในไฟล์ BOM ในระหว่างกระบวนการออกแบบทั้งหมด ตัวอย่างเช่น การแก้ไขแบบวิศวกรรม PCB โดยไม่ได้แก้ไขไฟล์ BOM ในเวลาที่กำหนด ส่งผลให้มีการซื้อส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้อง หรือแบบจำลองส่วนประกอบไม่ถูกต้องเมื่อเรียงลำดับข้อมูลในตาราง BOM ส่งผลให้มีการซื้อส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้อง
ดูภาพด้านล่าง: แพ็คเกจ PCB ใช้ตัวเก็บประจุแบบชิป 1201 แต่รุ่นส่วนประกอบเป็นตัวเก็บประจุแบบชิป 0603 ส่งผลให้ไม่สามารถใช้ส่วนประกอบที่ซื้อมาได้
ไฟล์ BOM ในรูปด้านบนแสดงรุ่นส่วนประกอบ CC0603JRX7R7BB104 ส่วนประกอบที่ซื้อคือวงจรชิป 0603 อนุญาต
2. ข้อผิดพลาดในการบรรจุ PCB
การใช้บรรจุภัณฑ์ PCB ไม่ถูกต้องมีสาเหตุหลายประการ เช่น มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายกันจำนวนมาก บรรจุภัณฑ์ PCB มักเกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายเมื่อค้นหาข้อมูลจำเพาะของส่วนประกอบ ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวาดบรรจุภัณฑ์ PCB หรือใช้บรรจุภัณฑ์ PCB ที่วาดไว้แล้ว ข้อผิดพลาดในการเชื่อมโยงส่วนประกอบเนื่องจากชื่อบรรจุภัณฑ์ที่ไม่เป็นมาตรฐาน ส่วนประกอบที่ซื้อมาไม่สามารถใช้งานได้
ดูภาพด้านล่าง: แพ็คเกจที่ใช้โดย PCB คือ 4 พิน ส่วนประกอบที่ซื้อมามี 2 พิน ไม่สามารถใช้งานได้เลย เหตุผลก็คือชื่อแพ็คเกจ PCB คือ B3528 และส่วนประกอบจริง B3528 มี 2 พิน ดังนั้นเนื่องจากชื่อแพ็คเกจ จึงทำให้ใช้พื้นที่ PCB ไม่ถูกต้อง
เชื่อมต่อกับแพ็คเกจ PCB ชื่อ B3528 ด้านบน ส่วนประกอบจริงคือ 2 พิน
กรณีจริงของ BOM วัสดุผิด
แพ็คเกจวัสดุ BOM ไม่ตรงกับแผ่น PCB
คำอธิบายปัญหา: เมื่อผลิตภัณฑ์เป็น SMT ตามหมายเลขตำแหน่งที่สอดคล้องกันของวัสดุที่ซื้อจากรายการ BOM หมายเลขตำแหน่งตัวเก็บประจุจะเป็น 0805 การหุ้มห่อในระหว่างการวางแพทช์จริง พบว่าแพ็คเกจที่มีหมายเลขตำแหน่งที่สอดคล้องกันบนบอร์ด PCB คือแพ็คเกจ 0603
ผลกระทบของปัญหา: ไม่สามารถติดตั้ง SMT ได้ตามปกติ วัสดุจะกระเด็นหลังจากผ่านเตา การเปลี่ยนวัสดุชั่วคราวต้องใช้เวลา ส่งผลกระทบต่อการส่งมอบผลิตภัณฑ์ตามปกติ คาดหวังไว้
ปัญหาการขยาย: หากแพ็คเกจ 0603 ที่สอดคล้องกันบน PCB ไม่มีวัสดุความจุและความต้านทานแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันตามที่ต้องการ ก็มีความเสี่ยงที่จะต้องเปลี่ยนบอร์ด ซึ่งหมายความว่าผลิตภัณฑ์ล็อตนี้ผลิตขึ้นโดยเปล่าประโยชน์ เสียเวลาและต้นทุนการผลิตไปโดยเปล่าประโยชน์ หากเกิดความเสียหาย ต้นทุนที่เกิดขึ้นจะร้ายแรงยิ่งขึ้น
เมื่อทำการวิเคราะห์การประกอบ ฟังก์ชันการจับคู่ไฟล์ BOM กับส่วนประกอบจะเกิดขึ้นโดยการเปรียบเทียบขนาดและจำนวนพินของส่วนประกอบในไฟล์ BOM กับแพ็คเกจ PCB จริง หากมีความแตกต่างของขนาดหรือพินเอาท์ไม่สม่ำเสมอ จะปรากฎความไม่ตรงกันเมื่อจับคู่ส่วนประกอบ เพื่อไม่ให้ซื้อส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้อง
ก่อนที่จะมีฟีเจอร์นี้ วิธีการทั่วไปในอุตสาหกรรมคือการพิมพ์แบบ PCB ตามขนาดจริง จากนั้นเปรียบเทียบส่วนประกอบจริงกับแพ็คเกจในแบบ วิธีนี้ไม่เพียงแต่ยุ่งยากและมีค่าใช้จ่ายสูงเท่านั้น แต่ยังเสี่ยงต่อข้อผิดพลาดอีกด้วย
ขณะนี้ การนำเข้าไฟล์เค้าโครง PCB และไฟล์ BOM เข้าสู่ระบบทำให้สามารถวิเคราะห์ส่วนประกอบในไฟล์ BOM ได้โดยอัตโนมัติเพื่อให้ตรงกับแพ็กเกจ PCB ซึ่งเป็นเรื่องง่ายและมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังลดโอกาสที่อาจเกิดข้อผิดพลาดได้อีกด้วย
ตามที่แสดงในรูปด้านล่าง แพ็กเกจ PCB สำหรับบิตหมายเลข J2 มีพินปลั๊กอิน 12 พิน แต่ส่วนประกอบที่สอดคล้องกันในไฟล์ BOM มีพิน 4 พินในแถวเดียว ทำให้ไม่สามารถใช้ส่วนประกอบที่ซื้อมาได้
โมเดลส่วนประกอบของตำแหน่ง J2 และ J4 ในไฟล์ BOM คือ PZ254V-11-04P พินเฮดเดอร์ เฮดเดอร์ตัวเมีย/พินเฮดเดอร์ 2.54 มม. 4P อินไลน์แถวเดียว
ต่อจากภาพก่อนหน้า Component Model PZ254V-11-04P วัตถุจริงคือพิน 4 พินแถวเดียว
เมื่อใช้ซอฟต์แวร์เพื่อจับคู่ไลบรารีส่วนประกอบ หากหมายเลขพินไม่สอดคล้องกันและพรอมต์ล้มเหลว คุณสามารถระบุได้ว่าเป็นข้อผิดพลาดของส่วนประกอบในโมเดล BOM หรือข้อผิดพลาดของแพ็กเกจ PCB หากเป็นข้อผิดพลาดของส่วนประกอบ BOM คุณสามารถเปลี่ยนโมเดลส่วนประกอบและจับคู่ใหม่หรือเปลี่ยนส่วนประกอบอื่น หากเป็นข้อผิดพลาดของแพ็กเกจ PCB คุณต้องปรับเปลี่ยนแพ็กเกจ PCB
การใช้ไลบรารีส่วนประกอบที่ตรงกันของซอฟต์แวร์สามารถป้องกันปัญหาความไม่ตรงกันระหว่างวัสดุ BOM และแพดแพ็คเกจ PCB ได้ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงความล่าช้าในรอบการผลิตและการสูญเสียต้นทุนการวิจัยและพัฒนาที่เกิดจากความไม่ตรงกันระหว่างวัสดุ BOM และแพดแพ็คเกจ PCB ได้
