Demistificare la fabbricazione dei PCB: Passaggi Chiave e Consigli di Progettazione per Risultati Ottimali

Parole chiave: Produzione di PCB

I circuiti stampati (PCB) rappresentano il palcoscenico centrale di ogni importante dispositivo elettronico. Queste invenzioni miracolose si manifestano in quasi tutta l'elettronica computazionale, a partire da entità semplici come orologi digitali, calcolatrici, ecc. In termini semplici, il PCB interconnette i circuiti elettrici negli apparecchi elettronici e svolge le funzioni elettriche e meccaniche del circuito dei dispositivi. In sintesi, i PCB indicano all'elettricità dove andare, facendo prendere vita ai vostri dispositivi elettronici. Si consiglia che i progettisti di circuiti visitino il laboratorio di produzione di circuiti stampati prima di intraprendere la progettazione del PCB, in modo da poter discutere approfonditamente con i produttori riguardo alle loro esigenze nella produzione di PCB. Ciò aiuta i progettisti a evitare che errori non necessari si propaghino alla fase di progettazione. Tuttavia, se l'organizzazione ha richiesto più informazioni sulla produzione di PCB tramite outsourcing a fornitori esteri, questo diventa impraticabile. Per questo motivo, l'articolo in esame è stato fornito per dare una corretta percezione delle fasi del processo di produzione del circuito stampato. Fornisce forse ai progettisti di circuiti e agli individui con poca conoscenza del settore dei PCB una panoramica su come viene creato e aiuta a prevenire alcuni di quegli errori.

La trascuratezza in questo aspetto della costruzione potrebbe creare una serie di problemi nel vostro processo di sviluppo del PCB. Questi possono estendersi dal mancato completamento delle vostre schede, a basse rese o persino a guasti precoci sul campo. D'altra parte, ci sono modi in cui queste contingenze dispendiose in termini di tempo e costi possono essere mitigate da azioni progettuali. Rispondiamo prima alla vostra domanda, che è "cos'è il processo di fabbricazione del PCB?" e poi discuteremo dell'importanza di questo aspetto della conoscenza del processo di sviluppo del PCB.

Cosa comporta il Processo di Fabbricazione del PCB?

Potrebbe non essere molto utile passare direttamente alla fabbricazione senza capire come uno schema o un'idea che avete in mente si colleghi ai diversi passi necessari per realizzare quell'idea. Per dare una definizione corretta del processo di fabbricazione del PCB, sarebbe utile prima spiegare diversi altri termini correlati e le loro connessioni reciproche.

Sviluppo del PCB: Nel suo significato più semplice, lo sviluppo del PCB potrebbe essere descritto come il processo di progettazione e preparazione di un circuito stampato per la produzione. Questo include tipicamente tre fasi: Progettazione Strutturale, Meccanica, Elettrica, Elettronica, Strumentazione e Controllo, Produzione e test. In tutti i progetti tranne i più basilari, questo viene fatto in modo iterativo per arrivare alla progettazione di massima qualità raggiungibile nel tempo concesso per lo sviluppo.

Produzione di PCB: La produzione di PCB è il processo effettivo di creazione del vostro layout di scheda. Questo è un processo in due parti che inizia dalla fabbricazione della scheda e include l'assemblaggio del circuito stampato o PCBA.

Test del PCB: Il test del PCB, spesso noto come "bring-up", è uno dei passi finali della progettazione di un PCB dopo la produzione. Il test durante lo sviluppo valuta la capacità della scheda di svolgere efficacemente le funzioni operative pianificate. Come in altre fasi di sviluppo, durante quella fase vengono rilevate tutte le carenze, gli errori e i punti che richiedono modifiche a causa dell'impossibilità di raggiungere una prestazione ottimale, e viene avviato un altro ciclo per integrare tali modifiche.

assemblaggio PCB: L'assemblaggio PCB o PCBA è noto come il secondo processo o il secondo passo della produzione del PCB, che comporta il montaggio dei singoli componenti della scheda su questo PCB grezzo tramite saldatura.

Il Processo di Fabbricazione del PCB

La fabbricazione di PCB indica il processo o la procedura mediante la quale un progetto di un circuito stampato viene tradotto in una struttura seguendo i dati del pacchetto di progettazione. Questa manifestazione fisica è ottenuta attraverso le seguenti azioni o tecniche: Emulazione del layout previsto su laminati ramati

Di riduzione dello spessore o semplicemente della rimozione di parte del rame sugli strati interni per far emergere le tracce e i pad.

La fabbricazione dello stack di strati del PCB coinvolge la laminazione dei materiali del circuito ad alte temperature.

Creazione dei punti di montaggio, delle posizioni dei pin forati passanti e dei VIA

Pulizia o rimozione dello strato/i di rame fino al livello delle tracce e dei pad

I fori per i pin e i fori via sono caratteristiche importanti di placcatura.

Protezione della superficie applicando uno strato o maschera saldante.

Indicazioni di serigrafia per riferimento e polarità, i loghi o altri segni sulla superficie

Inoltre, una finitura opzionale può essere applicata sulle porzioni ramate della superficie.

OK, scopriamo cosa significa per lo sviluppo dei PCB.

Si Deve Conoscere il Processo di Fabbricazione dei PCB?

La domanda può e probabilmente dovrebbe essere posta: Possiamo chiederci: la conoscenza del processo di fabbricazione dei PCB è utile? Tuttavia, la fabbricazione dei PCB non è un compito di progettazione, ma un'attività di outsourcing che viene affidata a un produttore (CM). Tuttavia, è importante notare che la fabbricazione non è un'attività di progettazione sebbene venga eseguita rigorosamente in conformità agli standard forniti al proprio CM.

Sfortunatamente, nella maggior parte dei casi il vostro CM non ha informazioni riguardo alle vostre intenzioni progettuali o obiettivi di prestazione.

Producibilità: La capacità delle vostre schede di essere prodotte dipende da una serie delle caratteristiche seguenti. Queste sono; verificare per confermare che ci siano distanze adeguate tra le caratteristiche della superficie della scheda e il bordo e assicurarsi che il materiale scelto abbia un CTE sufficientemente alto per gestire la PCBA, specialmente durante la saldatura senza piombo. Ognuno di questi fattori potrebbe risultare nell'impossibilità di costruire la vostra scheda senza riprogettazione. I costi di costruzione della vostra scheda, in generale, saranno influenzati da queste ragioni così come da impreviste richieste di riprogettazione. Inoltre, se si decide di impanelare i progetti, anche ciò non sarà possibile senza una pianificazione preventiva.

Tasso di resa: Va sottolineato che nulla impedisce alla vostra scheda di essere fabbricata con successo anche se sono presenti problemi di fabbricazione. Ad esempio, parametri limite che spingono le attrezzature del CM ai limiti della loro tolleranza porteranno a un aumento del numero di schede non utilizzabili.

Affidabilità: In base all'uso specifico di una scheda, essa è classificata secondo IPC-6011. Per i PCB rigidi ci sono tre livelli di classificazione che stabiliscono i requisiti prescritti per la costruzione della scheda, per fornire un determinato grado di ...affidabilità delle prestazioni. Cercare di far progettare la propria scheda con una classificazione inferiore alle esigenze dell'applicazione vi darà quasi certamente prestazioni molto instabili o un guasto completo della scheda.

Quindi, a questa domanda, la risposta è un sonoro sì! Ecco perché è cruciale comprendere il processo di fabbricazione dei PCB, perché le decisioni prese in questa fase probabilmente avranno ripercussioni durante l'intero processo di sviluppo del PCB, la fabbricazione e persino durante la fase operativa del dispositivo. L'unica vera protezione che avete dai tipi di problemi che possono derivare dalla vostra mancanza di conoscenza del processo di fabbricazione dei PCB come fattore nel vostro design è l'applicazione di regole e linee guida DFM basate sulle capacità del vostro CM.

Per ottenere il massimo beneficio dal DFM per proteggersi da ulteriori consumi di tempo e costi di produzione extra, avete bisogno di un'analisi progettuale strategica ed efficiente. Come con il pacchetto Document Automation Tool, è possibile generare diverse viste dettagliate complesse che aiuteranno il vostro CM durante la fase di produzione del PCB.