Elektronické výrobní služby (EMS) poskytují společnosti, které navrhují, osazují, vyrábějí a testují elektronické součástky a sestavy desek s plošnými spoji (PCB) pro výrobce originálního vybavení (OEM).
Společnosti EMS mohou poskytovat různé výrobní služby, včetně návrhu, montáže a testování. Společnosti EMS mohou být smluvně vázány v různých fázích výrobního procesu. Některé společnosti vyžadují od zákazníka pouze návrhový soubor, než přistoupí k vývoji výrobku, obstarání komponent od důvěryhodného distributora a montáži a testování výrobku. Alternativně mohou poskytovatelé EMS, kteří se specializují na montáž, požadovat, aby zákazník poskytl návrh, komponenty nezbytné pro výrobu a smontovaný vzorek. Společnosti EMS mohou poskytovat další služby na místě, například leptání desek plošných spojů, nebo tyto služby zajišťovat prostřednictvím jiného dodavatele.
Elektronická výroba zahrnuje různé úrovně automatizace v závislosti na společnosti a projektu. Společnosti, které vyrábějí velké série výrobků, obvykle používají silně automatizovanou výrobu. Poskytovatelé, kteří se specializují na prototypy nebo malé výrobní série, obvykle osazují desky plošných spojů ručně, aby ušetřili čas a náklady spojené s nastavením automatizovaného osazovacího zařízení.
Toto video podrobně popisuje proces automatizované montáže jednoho výrobce.
Video credit: Clear Automation
Mnoho poskytovatelů služeb kromě výroby také navrhuje a testuje elektronické výrobky.
Projektování
Služby návrhu zahrnují několik souvisejících činností, které probíhají po stanovení specifikací nebo potřeb zákazníka a před zahájením výroby nebo montáže výrobku. Společnost EMS může nejprve poskytnout koncept výrobku s podrobným popisem hlavních cílů projektu a předběžných specifikací. Společnost může provést průzkum prostřednictvím rozhovorů s uživateli výrobku, konzultací s odborníky a zkoumáním stávajících souvisejících výrobků. Po těchto dvou krocích následuje vývoj, vizualizace a testování výrobku a zaslání prototypu zákazníkovi ke schválení. 
Testování
Společnosti zabývající se EMS mohou po dokončení prototypu nebo sériové výroby výrobku zajistit jeden nebo více typů testování výrobku.
-
Testování shody s normami agentur zajišťuje, že výrobek splňuje bezpečnostní a kvalitativní pokyny norem určité agentury.
-
Analytické laboratorní testování pomáhá při kontrole kvality, vyšetřování poruch a výzkumu a vývoji.
-
Automatizovaná optická kontrola využívá počítač k analýze desky plošných spojů za účelem nalezení vad, včetně přerušených stop, přebytečné pájky, problémů s leptáním nebo nesprávné registrace otvorů.
-
Testování vlivu prostředí simuluje prostředí, pro které je výrobek určen. Testy prostředí mohou měnit teplotu, vlhkost a vibrace prostředí, aby se otestovala odolnost výrobku.
-
Funkční testování simuluje běžnou funkci sestavy, aby se otestovaly její celkové provozní vlastnosti.
-
Testování v obvodu zahrnuje zkoušení jednotlivých součástek v obvodu, aby se otestovala jejich funkce.
-
Rentgenové testování využívá nedestruktivní zobrazovací techniky k důkladné analýze sestavy.
Výrobní a výrobní kapacity
Elektronické výrobní společnosti se mohou specializovat na jednu nebo více oblastí výrobní techniky a velikosti výroby.
Výroba
Výroba elektroniky zahrnuje několik různých typů elektronických výrobků.
Desky s tištěnými spoji
Desky s tištěnými spoji neboli PCB jsou ploché desky, na kterých jsou umístěny elektronické součástky. Poskytovatelé EMS osazují desky plošných spojů součástkami a vytvářejí tak sestavy plošných spojů (PCA), přičemž mohou mít možnost pracovat s několika různými typy desek. Předpokládá se, že desky plošných spojů jsou pevné a vyrábějí se jako tvrdé, neohebné desky. Flexibilní desky plošných spojů se mohou ohýbat a přizpůsobovat flexibilním obvodům používaným v přístrojových, automobilových a lékařských aplikacích. Tuhé ohebné desky plošných spojů jsou tuhé desky s ohebnými propojovacími prvky.
Společnosti zabývající se elektronickou montáží se také mohou specializovat na jeden ze dvou typů technologie plošných spojů: průchozí (THT) a povrchovou montáž (SMT).
-
Technologie průchozích otvorů zahrnuje montáž součástek vložením jejich vývodů skrz otvory vyvrtané v desce. Vývody jsou pak připájeny na místo na opačné straně desky. Součástky THT se obvykle pájí ručně nebo vlnou na desku plošných spojů ve výrobní lince.
-
Součástky technologie povrchové montáže se pájí na horní stranu desky a jsou obvykle menší a levnější než součástky THT. Z výrobního hlediska dokáže moderní pick-and-place zařízení osadit součástky SMT rychle a přesně.
Zleva doprava: průchozí konektory, součástky SMT na desce plošných spojů. Obrázek: Samtec; zakázková elektronika
Další informace o výrobě desek plošných spojů naleznete na stránkách Engineering360.
Mikroelektronika
Jak již název napovídá, mikroelektronika se zabývá výrobou velmi malých polovodičových součástek a zahrnuje flipové čipy a zařízení s čipy na desce. Flipové čipy jsou integrované obvody (IC), které se připojují k vnějším obvodům pomocí pájecích hrbolků nanesených na čipu. Často se používají v mobilních telefonech, pagerech a další drobné elektronice. Zařízení typu COB (Chip-on-board) zahrnují lepení holých destiček na desky plošných spojů.
Optoelektronika
Optoelektronická zařízení zahrnují získávání, detekci nebo řízení světla. Společnosti EMS mohou montovat optické spínače, vysílače a přijímače optických vláken a laserové moduly.
RF/Wireless
Rádiofrekvenční (RF) nebo bezdrátová zařízení se často používají v telekomunikacích a při přenosu dat. Poskytovatelé EMS mohou montovat zařízení pro radiofrekvenční identifikaci (RFID) a další telekomunikační a bezdrátové technologie.
Výroba
Podniky EMS se mohou specializovat na několik různých úrovní a rychlostí výroby v závislosti na svém dostupném vybavení a možnostech.
Prototypování
Někteří poskytovatelé vytvářejí prototypy, což jsou rané vzorky vyrobené k otestování koncepce výrobku po fázi návrhu. Prototypování zajišťuje, že výrobek bude sloužit svému účelu i poté, co bude vyroben v rámci větší výrobní série. Prototypy se často vyrábějí z levnějších materiálů, než jaké se používají při výrobě. V minulosti výrobci elektroniky vyráběli prototypy s použitím chlebových desek a THT součástek, ale široká dostupnost zakázkových prototypových desek plošných spojů nyní umožňuje výrobcům vyrábět prototypy, které přesně kopírují zamýšlený výrobek. K výrobě prototypů může dojít vícekrát v různých fázích návrhu a plánování projektu.
Objem
Společnosti zabývající se elektronikou často uvádějí své výrobní kapacity. Ačkoli jsou statistiky objemu výroby relativní, lze určit obecné zásady:
-
Poskytovatelé malých objemů vyrábějí malá množství, obvykle 1 až 100 výrobků. Nízký objem je často podobný nebo je synonymem pro výrobu prototypů.
-
Poskytovatelé středního objemu jsou schopni vyrábět přibližně 100 až 10 000 výrobků ročně.
-
Poskytovatelé vysokého objemu mohou vyrábět více než 10 000 kusů ročně.
Specializovaná výroba
Výrobci elektroniky mohou také specifikovat speciální výrobní techniky, včetně rychloobrátkové výroby a kabelážních služeb. Rychloobrátkoví výrobci mohou osadit desky plošných spojů v krátkém čase, obvykle 48 hodin po obdržení všech komponent. Výrobci kabeláže připojují kabely k elektronickým sestavám.