Desmitificando la fabricación de PCB: Pasos clave y consejos de diseño para resultados óptimos

Palabras clave: Fabricación de PCB

Las Placas de Circuito Impreso (PCB) actúan como el escenario central de cada artículo electrónico significativo. Estas invenciones milagrosas se manifiestan en casi toda la electrónica computacional, comenzando con entidades simples como relojes digitales, calculadoras, etc. En términos simples, la PCB interconecta el circuito eléctrico en los dispositivos electrónicos y lleva a cabo las funciones eléctricas y mecánicas del circuito. En resumen, las PCB instruyen a la electricidad sobre dónde ir, haciendo que sus dispositivos electrónicos cobren vida. Se recomienda que los diseñadores de circuitos visiten el taller de placas de circuito antes de embarcarse en el diseño de la PCB para poder hablar detenidamente con los fabricantes sobre sus necesidades en la fabricación de PCB. Esto ayuda a los diseñadores a evitar que se pasen errores a la fase de diseño si no son tan necesarios. Sin embargo, si la organización ha solicitado más consultas sobre fabricación de PCB mediante la subcontratación a proveedores extranjeros, esto se vuelve poco práctico. Por esta razón, se ha proporcionado el artículo en consideración para dar la percepción adecuada de los pasos del proceso de fabricación de la placa de circuito impreso. Quizás proporcione a los diseñadores de circuitos y a las personas con poco conocimiento sobre la Industria de PCB una perspectiva sobre cómo se crea y ayude a prevenir algunos de esos errores.

La falta de supervisión en este aspecto de la construcción podría crear una serie de problemas en su proceso de desarrollo de PCB. Estos pueden extenderse desde que sus placas no se produzcan, hasta bajos rendimientos o incluso fallos tempranos en el campo. Por otro lado, hay formas en que estas contingencias que consumen tiempo y son costosas pueden aliviarse mediante acciones de diseño. Primero respondamos a su pregunta, que es '¿qué es el proceso de fabricación de PCB?' y luego discutiremos sobre la importancia de este aspecto de conocer el proceso de desarrollo de PCB.

¿Qué implica el Proceso de Fabricación de PCB?

Puede no ser muy útil pasar directamente a la fabricación sin entender cómo un esquema o una idea que tiene en mente se conecta con los diferentes pasos que necesitará para poder realizar esa idea. Para dar una definición adecuada al proceso de fabricación de PCB, sería útil primero explicar varios otros términos relacionados y sus conexiones entre sí.

Desarrollo de PCB: En su término más simple, el desarrollo de PCB podría describirse como conseguir que una placa de circuito sea diseñada y esté lista para la producción. Esto típicamente incluye tres etapas: Diseño Estructural, Mecánico, Eléctrico, Electrónico, de Instrumentación y Control, Fabricación y pruebas. En todos, excepto en los diseños más básicos, esto se hace de manera iterativa para llegar al diseño de mayor calidad posible dentro del tiempo permitido para el desarrollo.

Fabricación de PCB: La fabricación de PCB es el proceso real de crear el diseño de su placa. Este es un proceso de dos partes que comienza con la fabricación de la placa, e incluye el ensamblaje de la placa de circuito impreso o PCBA.

Pruebas de PCB: Las pruebas de PCB, a menudo conocidas como la puesta en marcha, son uno de los pasos finales del diseño de una PCB después de la fabricación. Las pruebas durante el desarrollo evalúan la capacidad de la placa para llevar a cabo las funciones operativas planificadas de manera efectiva. Como en otras etapas de desarrollo, durante esa fase se detectan todas las deficiencias y errores, así como los lugares que requieren el cambio debido a la imposibilidad de alcanzar un rendimiento óptimo, y se inicia otro ciclo para integrar esos cambios.

ensamblaje de PCB: El ensamblaje de PCB o PCBA se conoce como el segundo proceso o el segundo paso de la fabricación de PCB, que implica el montaje de los componentes individuales de la placa en esta PCB desnuda mediante soldadura.

El Proceso de Fabricación de PCB

La fabricación de PCB significa el proceso o procedimiento mediante el cual un diseño en una placa de circuito se traduce en una estructura siguiendo los datos del paquete de diseño. Esta manifestación física se logra a través de las siguientes acciones o técnicas: Emulación del diseño previsto en laminados revestidos de cobre

De reducir el grosor o simplemente eliminar parte del cobre en las capas internas para sacar a relucir las trazas y las almohadillas.

La fabricación del apilamiento de capas del PCB implica el laminado de los materiales de la placa a altas temperaturas.

Creación de lugares de montaje, ubicaciones de pines pasantes y VIAS

Limpieza o eliminación de la(s) capa(s) de cobre hasta el nivel de trazas y almohadillas

Los orificios para pines y los orificios de vía son características importantes del plateado.

Protección de la superficie aplicando alguna capa o máscara de soldadura.

Indicaciones de serigrafía de referencia y polaridad, los logotipos u otras marcas en la superficie

Además, se puede aplicar un acabado opcional sobre las porciones de cobre de la superficie.

Bien, averigüemos qué significa para el desarrollo de PCB.

¿Se Debe Familiarizar el Proceso de Fabricación de PCB?

La pregunta puede y probablemente debería plantearse: ¿Podemos preguntarnos si el conocimiento del proceso de fabricación de PCB es útil? Sin embargo, la fabricación de PCB no es una tarea de diseño, sino una tarea externalizada que contrata a un fabricante (CM). Sin embargo, es importante señalar que la fabricación no es una actividad de diseño, aunque se realiza estrictamente de acuerdo con los estándares dados a su CM.

Desafortunadamente, en la mayoría de los casos, su CM no tiene información sobre su intención de diseño o sus objetivos de rendimiento.

Fabricabilidad: La capacidad de que sus placas sean fabricadas depende de una serie de las características siguientes. Estas son: verificar para confirmar que existen espacios libres adecuados entre las características de la superficie de la placa y el borde, y asegurar que el material elegido tenga un CTE lo suficientemente alto para manejar el PCBA, particularmente al realizar soldadura sin plomo. Cualquiera de estos podría resultar en la incapacidad de fabricar su placa sin un rediseño. Los costos de fabricación de su placa, en general, se verán afectados por estas razones, así como por imprevistas demandas de rediseño. Además, si se decide panelizar los diseños, eso tampoco será posible sin una planificación previa.

Tasa de rendimiento: Debe señalarse que nada impide que su placa sea fabricada con éxito, aunque existan problemas de fabricación. Por ejemplo, limitar los parámetros que prueban el equipo del CM hasta sus límites de tolerancia conducirá a un aumento en el número de placas que no son utilizables.

Fiabilidad: Según el uso específico de una placa, se clasifica de acuerdo con IPC-6011. Para PCB rígidos hay tres niveles de clasificación que establecen requisitos prescritos para la construcción de la placa, para proporcionar un grado especificado de ...fiabilidad de rendimiento. Intentar que su placa sea diseñada con una clasificación inferior a las necesidades de su aplicación ciertamente le dará un rendimiento muy inestable o un fallo total de la placa.

Así que, a esta pregunta, ¡la respuesta es un rotundo sí! Por eso es crucial entender el proceso de fabricación de PCB, porque las decisiones en este paso probablemente crearán ecos a lo largo del proceso de desarrollo del PCB, la fabricación e incluso durante la etapa de operación del dispositivo. La única protección real que tiene contra los tipos de problemas que pueden surgir de su falta de conocimiento sobre el proceso de fabricación de PCB como factor en su diseño, es la aplicación de reglas y pautas DFM basadas en las capacidades de su CM.

Para obtener el máximo beneficio del DFM y protegerse contra otras pérdidas de tiempo y costos de fabricación adicionales, necesita un análisis de diseño estratégico y eficiente. Al igual que con el paquete de herramientas de automatización de documentos, es posible generar varias vistas detalladas complejas que ayudarán a su CM durante la etapa de fabricación del PCB.