BOM für Turnkey-PCB-Assembly vorbereiten (DFM-Checkliste + typische Fehler)

wie man eine stückliste für die schlüsselfertige leiterplattenbestückung vorbereitet: was dieses playbook abdeckt (und für wen es ist)

Die Stückliste (BOM) ist mehr als nur eine Liste von Teilen; sie ist das wichtigste Dokument im Herstellungsprozess. Für Ingenieure und Einkaufsleiter ist das Verständnis, wie man eine Stückliste für die schlüsselfertige Leiterplattenbestückung vorbereitet, der Unterschied zwischen einem reibungslosen Produktionslauf und wochenlangen Verzögerungen durch Beschaffungsfehler. In einem schlüsselfertigen Modell, bei dem der Hersteller alle Komponenten beschafft, dient die Stückliste als Vertrag, Bedienungsanleitung und Kostenbasis. Wenn die Daten mehrdeutig sind, ist das Endprodukt fehlerhaft.

Dieses Playbook wurde für Hardware-Ingenieure, Projektmanager und Beschaffungsspezialisten entwickelt, die vom Prototyp zur Produktion übergehen oder auf ein vollständiges schlüsselfertiges Modell wechseln. Es geht über grundlegende Formatierungstipps hinaus und behandelt die strategische Validierung von Komponentendaten. Wir werden untersuchen, wie Sie Ihre Daten strukturieren, um Beschaffungsfehler zu vermeiden, wie Sie die Teileverfügbarkeit verwalten und wie Sie akzeptable Substitutionen klar kommunizieren.

Bei APTPCB (APTPCB PCB Factory) verarbeiten wir jährlich Tausende von Stücklisten. Wir sehen aus erster Hand, wie geringfügige Datenfehler – wie eine fehlende Spannungsangabe oder eine unvollständige Herstellerteilenummer – eine Produktionslinie zum Stillstand bringen können. Dieser Leitfaden fasst diese Lektionen in umsetzbare Schritte zusammen. Sie lernen, eine Stückliste zu erstellen, die Ihre Designabsicht schützt und gleichzeitig die für die moderne Elektronikfertigung erforderliche Flexibilität der Lieferkette ermöglicht. Am Ende dieses Leitfadens verfügen Sie über einen robusten Validierungsplan und eine Lieferanten-Checkliste. Sie wissen genau, was Sie Ihren Fertigungspartner fragen müssen, um sicherzustellen, dass dieser Ihre Anforderungen korrekt interpretiert. Es geht darum, Ihr Investment zu de-risken und sicherzustellen, dass die Platinen, die Sie erhalten, mit den von Ihnen gesendeten Designdateien übereinstimmen.

Wann die Vorbereitung der Stückliste für die schlüsselfertige Leiterplattenbestückung der richtige Ansatz ist (und wann nicht)

Das Verständnis des Umfangs Ihres Projekts bestimmt, ob eine vollständige schlüsselfertige Stücklistenvorbereitung notwendig ist oder ob ein konsignierter Ansatz besser ist.

Die schlüsselfertige Bestückung ist der richtige Ansatz, wenn:

Geschwindigkeit Priorität hat: Sie die Logistik des Einkaufs Hunderter von Einzelposten an einen Partner wie APTPCB auslagern müssen, der etablierte Lieferketten besitzt.
Das Volumen skaliert: Die Bestandsverwaltung für über 1.000 Einheiten zu einem Vollzeitjob wird; schlüsselfertige Dienstleistungen Überbestände, Schwund und Lagerung handhaben.
Eine einzige Verantwortlichkeit gewünscht wird: Wenn ein Teil falsch ist, ist der Hersteller für die Korrektur verantwortlich, vorausgesetzt, die Stückliste war klar.
Standardisierung entscheidend ist: Sie gängige passive Bauteile und Standard-ICs verwenden, bei denen der Hersteller Großhandelspreise nutzen kann.

Die schlüsselfertige Bestückung ist möglicherweise nicht der richtige Ansatz, wenn:

Sie strategischen Bestand haben: Sie bereits hochwertiges Silizium mit langer Lieferzeit besitzen, das Sie selbst liefern möchten (teilweise schlüsselfertig).
Teile sind extrem obskur: Wenn Sie kundenspezifische Magnete oder vorprogrammierte proprietäre Module verwenden, die nicht offen beschafft werden können.
Regulatorische Beschränkungen gelten: Bestimmte Verteidigungs- oder Luft- und Raumfahrtverträge erfordern, dass Sie die Nachweiskette für bestimmte Komponenten über den gesamten Lebenszyklus hinweg aufrechterhalten.

Anforderungen, die Sie vor der Angebotserstellung definieren müssen

Sobald Sie sich für einen schlüsselfertigen Ansatz entschieden haben, besteht der nächste Schritt darin, die spezifischen Datenanforderungen zu definieren, die in Ihrer Stückliste (BOM) vorhanden sein müssen, um eine genaue Angebotserstellung und Beschaffung zu gewährleisten.

Herstellerteilenummer (MPN): Dies ist die primäre Kennung. Sie muss vollständig sein und alle Suffixcodes für die Verpackung (Gurt und Rolle vs. Tray) und Temperaturbereiche enthalten.
Herstellername: Geben Sie den bevorzugten Hersteller explizit an. Verlassen Sie sich nicht auf das Beschreibungsfeld (z. B. "TI" oder "Murata"), da verschiedene Anbieter unterschiedliche Spezifikationen für ähnliche Teile haben.
Klare Beschreibung: Fügen Sie eine menschenlesbare Beschreibung hinzu (z. B. "10k Ohm 1% 0603 50V X7R"). Dies dient als sekundäre Überprüfung der MPN.
Referenzbezeichnungen: Jede Position muss die spezifischen Platinenpositionen auflisten (z. B. R1, R2, C14). Diese müssen exakt mit dem PCB-Siebdruck und der Bestückungsdatei übereinstimmen.
Menge pro Platine: Geben Sie klar die Anzahl der pro Platine benötigten Einheiten an. Stellen Sie sicher, dass dies mit der Anzahl der Referenzbezeichnungen übereinstimmt.
Gehäuse/Footprint: Geben Sie die Gehäusegröße an (z. B. 0402, SOIC-8, QFN-32). Dies hilft dem CAM-Ingenieur zu überprüfen, ob das Bauteil vor der Bestellung auf die PCB-Pads passt.
DNI/DNP-Status: Kennzeichnen Sie Bauteile, die "Do Not Install" (Nicht installieren) oder "Do Not Populate" (Nicht bestücken) sind, deutlich. Verwenden Sie dafür eine spezielle Spalte, nicht nur eine Notiz.
Zugelassene Lieferantenliste (AVL): Wenn Sie Alternativen zulassen, listen Sie akzeptable Ersatz-MPNs und Hersteller in separaten Spalten auf.
Komponententyp: Kategorisieren Sie Bauteile (SMT, Durchsteckmontage, Mechanisch). Dies hilft dem Hersteller, die Montagekosten und Rüstzeiten abzuschätzen.
Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe (MSL): Bei empfindlichen ICs hilft die Angabe der MSL dem Hersteller, das Backen und die Trockenlagerung zu planen.
Firmware-/Programmierstatus: Wenn ein Bauteil vorprogrammiert werden muss, geben Sie an, ob es vorprogrammiert gekauft wird oder während der Montage programmiert werden muss.
Format: Die Datei muss in einem bearbeitbaren Format vorliegen (Excel oder CSV). Senden Sie niemals eine Stückliste als PDF oder Bild, da dies eine manuelle Neueingabe erfordert und Fehler garantiert.

Die versteckten Risiken, die das Scale-up behindern

Selbst bei einer gut formatierten Datei können versteckte Dateninkonsistenzen erhebliche Probleme verursachen; hier erfahren Sie, wie Sie Stücklisten-Fehlpaarungen und Substitutionsrisiken bei schlüsselfertigen PCBA vermeiden.

Risiko: Zweideutige MPN-Suffixe
- Warum es passiert: Ingenieure lassen oft die letzten Zeichen einer MPN weg, die die Verpackung angeben (Rolle vs. geschnittenes Band).
- Erkennung: Der Hersteller bestellt geschnittenes Band für eine Maschine, die eine volle Rolle benötigt.
Prävention: Kopieren Sie immer den vollständigen Bestellcode vom Distributor, nicht nur die Basis-Teilenummer aus dem Datenblatt.
Risiko: Stille Substitutionen
- Warum es passiert: Ein bestimmter Kondensator ist nicht auf Lager, daher tauscht der Käufer ihn gegen einen "ähnlichen" mit einer niedrigeren Spannungsbewertung oder einem anderen Dielektrikum aus.
- Erkennung: Feldausfälle treten aufgrund von Problemen mit der Kondensator-Derating auf.
- Prävention: Kennzeichnen Sie kritische Komponenten in der Stückliste (BOM) explizit als "Keine Substitution".
Risiko: Footprint-Fehlanpassung
- Warum es passiert: Die Stückliste (BOM) führt ein SOIC-8 Wide Body auf, aber das PCB-Layout verwendet ein SOIC-8 Narrow Body.
- Erkennung: Teile kommen an, passen aber physisch nicht auf die Pads.
- Prävention: Führen Sie während der Entwurfsphase einen "Passform-Check" (Fit Check) durch und nehmen Sie die Gehäuseabmessungen in die BOM-Beschreibung auf.
Risiko: Veraltete Komponenten (EOL)
- Warum es passiert: Das Design verwendet ein Bauteil, das vor 2 Jahren aktiv war, aber jetzt das Ende seiner Lebensdauer (End-of-Life) erreicht hat.
- Erkennung: Das Beschaffungsteam kann nirgendwo Lagerbestände finden.
- Prävention: Führen Sie die Stückliste (BOM) vor der Freigabe des Designs durch ein Lebenszyklus-Tool (wie SiliconExpert oder Distributor-APIs).
Risiko: Duplizierung des Referenzbezeichners
- Warum es passiert: Die manuelle Bearbeitung der Stückliste (BOM) führt dazu, dass "C1" in zwei verschiedenen Positionen erscheint.
- Erkennung: Die Bestückungsmaschine versucht, zwei verschiedene Bauteile an derselben Stelle zu platzieren.
Prävention: Verwenden Sie automatisierte Stücklisten-Generierungstools aus Ihrer ECAD-Software; geben Sie Referenzbezeichnungen niemals manuell ein.
Risiko: Unklare "Nicht bestücken"-Anweisungen
- Warum es passiert: Der DNI-Hinweis ist in einem Kommentarfeld versteckt, das der Maschinenbediener übersieht.
- Erkennung: Teure Teile werden für nicht-funktionale Schaltungsblöcke verschwendet.
- Prävention: Verwenden Sie eine dedizierte "Bestücken/Nicht bestücken"-Spalte und heben Sie DNI-Zeilen in einer bestimmten Farbe hervor (z.B. grau).
Risiko: Wert- vs. MPN-Konflikt
- Warum es passiert: Die Beschreibung sagt "10k", aber die MPN entspricht einem "100k"-Widerstand.
- Erkennung: Die Platine funktioniert während des Tests fehlerhaft.
- Prävention: Die MPN ist immer maßgebend. Fügen Sie einen Hinweis hinzu: "Im Konfliktfall hat die MPN Vorrang."
Risiko: Verwechslung bleifrei vs. bleihaltig
- Warum es passiert: Das Projekt erfordert RoHS-Konformität, aber die Stückliste führt eine bleihaltige Lötversion eines Steckverbinders auf.
- Erkennung: Die Charge wird während der Konformitätsprüfung abgelehnt.
- Prävention: Überprüfen Sie den RoHS-Status jeder MPN und geben Sie die Projektkonformitätsanforderung deutlich im Header an.

Validierungsplan (was zu testen ist, wann und was "bestanden" bedeutet)

Validierungsplan (was zu testen ist, wann und was

Um sicherzustellen, dass Ihr schlüsselfertiger PCBA-Service reibungslos funktioniert, müssen Sie die Stücklistendaten vor dem Versand mit den Designdateien abgleichen.

Ziel: ECAD-zu-BOM-Konsistenz
- Methode: Exportieren Sie die Stückliste direkt aus der PCB-Layout-Software (Altium, Eagle, KiCad).
Akzeptanzkriterien: Die Gesamtzahl der Komponenten in der Stückliste (BOM) stimmt exakt mit der Gesamtzahl der Komponenten im Layout überein.
Ziel: MPN-Gültigkeitsprüfung
- Methode: Laden Sie die Stückliste (BOM) in ein BOM-Tool eines großen Distributors (DigiKey, Mouser) oder auf eine BOM-Management-Plattform hoch.
- Akzeptanzkriterien: Alle MPNs sind erkannt, aktiv und verfügen über ausreichenden Lagerbestand für die Fertigung.
Ziel: Footprint-Verifizierung
- Methode: Stichprobenartige Überprüfung von 5-10 einzigartigen Bauteilen, insbesondere Steckverbindern und ICs. Vergleichen Sie die Gehäuseabmessungen des Datenblatts mit der Messung des PCB-Layouts.
- Akzeptanzkriterien: Pad-Abstand und Gehäusegröße stimmen mit dem vom Hersteller empfohlenen Land Pattern überein.
Ziel: Eindeutigkeit des Referenzbezeichners
- Methode: Verwenden Sie eine Tabellenkalkulationsformel oder ein Skript, um doppelte Werte in der Spalte "Referenzbezeichner" zu überprüfen.
- Akzeptanzkriterien: Keine Duplikate gefunden.
Ziel: Wert-/Beschreibungslogikprüfung
- Methode: Nach Wert sortieren und nach Ausreißern suchen (z.B. ist ein 50V-Kondensator in einer 3.3V-Leitung in Ordnung, aber ein 6V-Kondensator in einer 12V-Leitung ist ein Fehler).
- Akzeptanzkriterien: Spannungs- und Leistungsangaben erfüllen die Derating-Anforderungen der Schaltung.
Ziel: Verfügbarkeitsvalidierung
- Methode: Überprüfen Sie die Lieferzeiten für alle kritischen Siliziumkomponenten.
- Akzeptanzkriterien: Alle Teile sind innerhalb des Projektzeitrahmens verfügbar, oder Alternativen für Artikel mit langen Lieferzeiten sind identifiziert.
Ziel: Polarität und Ausrichtung
- Methode: Überprüfen Sie die Bestückungszeichnung (Gerber oder PDF) anhand der Stückliste (BOM) auf polarisierte Kondensatoren und Dioden.
- Abnahmekriterien: Die Beschreibung in der Stückliste (BOM) stimmt mit den Polaritätsmarkierungen auf dem Siebdruck überein (z.B. "Kathodenband").
Ziel: Identifizierung spezieller Prozesse
- Methode: Filtern Sie die Stückliste (BOM) nach Teilen, die eine spezielle Handhabung erfordern (Befestigungslöcher, Kühlkörper, Klebstoffe).
- Abnahmekriterien: Diese Teile haben spezifische Montagehinweise in der Stückliste (BOM) oder einer separaten Bestückungszeichnung.

Lieferanten-Checkliste (Checkliste für die schlüsselfertige Leiterplattenbestückung (RFQ) + Auditfragen)

Wenn Sie einen Hersteller beauftragen, verwenden Sie diese Checkliste für die schlüsselfertige Leiterplattenbestückung (RFQ), um sicherzustellen, dass er Ihre spezifischen Stücklistenanforderungen erfüllen kann.

RFQ-Eingaben (Was Sie senden)

Vollständige Stückliste (BOM): Excel-Format mit MPN, Hersteller, Beschreibung, Menge, Ref Des.
Gerber-Dateien: Einschließlich Siebdruck, Pastenlagen und Bestückungszeichnungen.
Pick-and-Place-Datei: Zentroidendaten (X, Y, Rotation, Seite).
Liste zugelassener Lieferanten (AVL): Explizite Alternativen für passive und Standardbauteile.
Testanforderungen: Benötigen Sie ICT, FCT oder nur eine Sichtprüfung?
Volumen & Zeitplan: Prototypenmenge vs. Massenproduktionsprognose.
Konformitätsspezifikationen: RoHS, REACH, IPC Klasse 2 oder 3.
Musterfreigabe: Anforderung für die Erstmusterprüfung (FAI) vor der vollständigen Produktion.

Nachweis der Fähigkeiten (Was sie haben müssen)

Beschaffungsnetzwerk: Haben sie direkte Konten bei großen Distributoren (Arrow, Avnet, Future)?
IQC-Prozess: Überprüfen sie eingehende Teile anhand der Stückliste (BOM) und Datenblätter?
Feuchtigkeitskontrolle: Haben sie Trockenschränke und Backöfen für MSL-Komponenten?
Röntgeninspektion: Können sie die Lötqualität von BGA/QFN überprüfen?
Automatische Optische Inspektion (AOI): Ist AOI Standard für alle schlüsselfertigen Chargen?
ERP-System: Verwenden sie ein ERP-System zur Verfolgung von Lagerbeständen und Losnummern?

Qualitätssystem & Rückverfolgbarkeit

Konformitätszertifikat: Können sie ein CoC für die gekauften Komponenten bereitstellen?
Datumscode-Verfolgung: Erfassen sie Datumscodes für aktive Komponenten?
Fälschungserkennung: Wie ist ihr Prozess zur Validierung von Teilen von nicht-franchisierten Brokern?
Ausschussmanagement: Wie gehen sie mit Verschleiß oder beschädigten Teilen während der Einrichtung um?
ISO-Zertifizierung: Ist die Einrichtung ISO 9001 oder ISO 13485 zertifiziert?
ESD-Kontrolle: Ist die Einrichtung vollständig ESD-konform?

Änderungskontrolle & Lieferung

Substitutionsrichtlinie: Fragen sie vor jeder BOM-Substitution um Genehmigung?
Umgang mit Überschuss: Was passiert mit überschüssigen Komponenten nach dem Bau? (Zurückgegeben oder gelagert?)
Revisionskontrolle: Wie gehen sie mit BOM-Updates während der Angebotsphase um?
Kommunikation: Gibt es einen dedizierten Projektmanager für Beschaffungsprobleme?
Endgültige Lieferungen: Stellen sie eine finale "As-Built" Stückliste bereit, wenn Änderungen vorgenommen wurden?
Garantie: Wie lautet die Garantiepolitik für Komponentenausfälle im Vergleich zur Verarbeitungsqualität?

Entscheidungshilfe (Kompromisse, die Sie tatsächlich wählen können)

Die Erstellung einer Stückliste beinhaltet strategische Kompromisse. So navigieren Sie diese.

Generische vs. Spezifische Passive Bauteile:
- Wenn Sie Kosten priorisieren: Erlauben Sie "Generische" oder "Jede renommierte Marke" für Standardwiderstände und -kondensatoren (z.B. 10k 0402). Dies ermöglicht APTPCB, Lagerbestände zu nutzen, was Preis und Lieferzeit senkt.
- Wenn Sie Präzision priorisieren: Geben Sie die genaue MPN (z.B. Yageo RC0402...) für analoge Signalketten an, bei denen Toleranz und Temperaturkoeffizient wichtig sind.
Distributor vs. Direkt ab Werk:
- Wenn Sie Geschwindigkeit priorisieren: Akzeptieren Sie Distributorpreise (DigiKey/Mouser) für NPI. Es ist schneller, aber teurer.
- Wenn Sie Marge priorisieren: Warten Sie auf die direkten Lieferzeiten ab Werk (8-12 Wochen), um Volumenpreise zu erhalten.
Beigestellt vs. Schlüsselfertig:
- Wenn Sie Kontrolle priorisieren: Stellen Sie das kritische, teure FPGA selbst bei (liefern Sie es), um die Nachweiskette zu gewährleisten.
- Wenn Sie Effizienz priorisieren: Lassen Sie den Hersteller die über 200 Positionen an Widerständen, Kondensatoren und Steckverbindern beschaffen.
Einzelbezug vs. Mehrfachbezug:
- Wenn Sie Zuverlässigkeit priorisieren: Validieren Sie 2-3 Alternativen für jede Komponente in der Designphase.
Wenn Sie Einfachheit priorisieren: Führen Sie ein Teil auf, akzeptieren Sie jedoch das Risiko von Produktionsausfällen, wenn dieses Teil nicht mehr vorrätig ist.
Bestückung Klasse 2 vs. Klasse 3:
- Wenn Sie den Standard-Endverbrauchergebrauch priorisieren: Wählen Sie IPC Klasse 2. Dies ist der Industriestandard für die meisten Elektronikprodukte.
- Wenn Sie lebenswichtige Zuverlässigkeit priorisieren: Wählen Sie IPC Klasse 3. Dies erfordert strengere Kriterien für die Bauteilmontage und -inspektion, was die Kosten erhöht.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Sollte ich den Preis in meine Stückliste (BOM) aufnehmen? Nein. Die Preise der Distributoren ändern sich täglich. Die Angabe von Zielpreisen kann den Angebotsersteller verwirren. Lassen Sie den schlüsselfertigen PCBA-Service die aktuellen Marktpreise bereitstellen.

In welchem Format sollte die Stückliste (BOM) vorliegen? Verwenden Sie immer Excel (.xls, .xlsx) oder CSV. Verwenden Sie niemals PDF. PDF erfordert eine manuelle Transkription, die menschliche Fehler einführt und den Prozess der PCBA-Angebotscheckliste (BOM, Gerber, Test) verlangsamt.

Wie gehe ich mit "Do Not Populate" (DNP) Teilen um? Fügen Sie sie in die Stückliste (BOM) ein, markieren Sie jedoch die Menge als "0" oder verwenden Sie eine spezielle Spalte mit der Bezeichnung "Bestücken" und dem Wert "Nein". Löschen Sie sie nicht einfach, da die Pads immer noch auf der Leiterplatte vorhanden sind.

Kann ich "oder gleichwertig" für Steckverbinder angeben? Seien Sie vorsichtig. Steckverbinder haben oft einzigartige Footprints, auch wenn sie ähnlich aussehen. Geben Sie "oder gleichwertig" nur an, wenn Sie die Footprint-Kompatibilität der Alternative überprüft haben.

Was ist, wenn ein Teil veraltet ist? Wenn Sie wissen, dass ein Teil EOL ist, führen Sie es nicht auf. Suchen Sie einen Ersatz, bevor Sie die Stückliste senden. Wenn Sie unsicher sind, bitten Sie APTPCB, während der DFM-Überprüfung einen Ersatz vorzuschlagen.

Muss ich die Leiterplatte selbst in der Stückliste aufführen? Es ist gute Praxis, die unbestückte Leiterplatte als ersten Posten mit eigener Teilenummer und Revision aufzuführen. Dies stellt sicher, dass das Montageteam die Komponenten der richtigen Platinenrevision zuordnet.

Wie werden Übermengen gehandhabt? Hersteller kaufen zusätzliche Teile (Schwund), um Verluste während der Maschinenbestückung auszugleichen. Klären Sie im Voraus, ob Sie diese Restbestände an sich versenden lassen oder für zukünftige Läufe aufbewahren möchten.

Was ist der Unterschied zwischen einer konsolidierten Stückliste und einer flachen Stückliste? Eine konsolidierte Stückliste fasst identische Teile in einer Zeile zusammen (z. B. „C1, C2, C3 – Menge 3“). Eine flache Stückliste listet jeden Referenzbezeichner in einer neuen Zeile auf. Konsolidiert ist besser für den Einkauf; flach ist besser für die automatisierte Maschinenprogrammierung. Die meisten Lieferanten bevorzugen die konsolidierte Form.

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Um das schnellste und genaueste Angebot zu erhalten, senden Sie bitte:

Stückliste (BOM): Excel-Format mit MPNs und Mengen.
Gerber-Dateien: RS-274X-Format.
Centroid-Datei: Bestückungskoordinaten.
Bestückungszeichnungen: PDF mit Bauteilpolarität und speziellen Anweisungen.
Mengen: Prototypenanzahl und geschätztes Jahresvolumen.

Fazit

Die Beherrschung der Vorbereitung der Stückliste für die schlüsselfertige Leiterplattenbestückung ist eine grundlegende Fähigkeit zur Skalierung der Hardwareproduktion. Eine saubere, validierte Stückliste reduziert Risiken, beschleunigt Lieferzeiten und stellt sicher, dass das Produkt, das Sie sich vorstellen, auch das Produkt ist, das Sie erhalten. Durch die Konzentration auf klare MPNs, die Definition von Alternativen und die Validierung Ihrer Daten anhand des Leiterplattenlayouts eliminieren Sie die häufigsten Ursachen für Fertigungsfehler. APTPCB ist bereit, Ihr Partner in diesem Prozess zu sein und Ihre sorgfältige Dokumentation in zuverlässige Elektronik zu verwandeln.