Desmistificando a Fabricação de PCB: Passos-Chave e Dicas de Design para Resultados Ótimos

Palavras-chave: Fabricação de PCB

As Placas de Circuito Impresso (PCBs) atuam como o palco central de todos os itens eletrônicos significativos. Estas invenções miraculosas manifestam-se em quase todos os eletrônicos computacionais, começando com entidades simples como relógios digitais, calculadoras, etc. Em termos simples, a PCB interconecta o circuito elétrico nos eletrônicos, executando as funções elétricas e mecânicas do circuito dos dispositivos. Em resumo, as PCBs instruem a eletricidade sobre para onde ir, fazendo com que seus eletrônicos ganhem vida. É aconselhável que os projetistas de circuito visitem a oficina da placa de circuito antes de iniciar o projeto da PCB, para que possam conversar detalhadamente com os fabricantes sobre suas necessidades na fabricação de PCB. Isso auxilia os projetistas a evitar que erros sejam passados para a fase de projeto, se não forem tão necessários. Por outro lado, se a organização solicitou mais consultas sobre fabricação de PCB através da terceirização para fornecedores estrangeiros, isso se torna impraticável. Por esta razão, o artigo em consideração foi fornecido para dar a percepção adequada das etapas do processo de fabricação da placa de circuito impresso. Talvez forneça aos projetistas de circuito e indivíduos com pouco conhecimento sobre a Indústria de PCB uma visão sobre como ela é criada e ajude a evitar alguns desses erros.

A negligência neste aspecto da construção pode criar uma série de problemas no seu processo de desenvolvimento de PCB. Estes podem variar desde a falha na produção das suas placas até baixos rendimentos ou mesmo falhas precoces em campo. Por outro lado, existem maneiras pelas quais estas contingências demoradas e custosas podem ser atenuadas por ações de projeto. Vamos primeiro responder à sua pergunta, que é 'o que é o processo de fabricação de PCB?' e depois discutiremos a importância deste aspecto de conhecer o processo de desenvolvimento de PCB.

O que Envolve o Processo de Fabricação de PCB?

Pode não ser muito útil passar diretamente para a fabricação sem entender como um esquema ou uma ideia que você tem em mente se conecta com os diferentes passos que você precisará para conseguir realizar essa ideia. Para dar uma definição adequada ao processo de fabricação de PCB, seria útil primeiro explicar vários outros termos relacionados e suas conexões entre si.

Desenvolvimento de PCB: Em seu termo mais simples, o desenvolvimento de PCB poderia ser descrito como obter uma placa de circuito projetada e pronta para produção. Isso normalmente inclui três estágios: Projeto Estrutural, Mecânico, Elétrico, Eletrônico, de Instrumentação & Controle, Fabricação e teste. Em todos, exceto nos projetos mais básicos, isso é feito de forma iterativa para chegar ao projeto de mais alta qualidade possível dentro do tempo permitido para o desenvolvimento.

Fabricação de PCB: A fabricação de PCB é o processo real de criação do seu layout de placa. Este é um processo de duas partes, começando com a fabricação da placa, e inclui a montagem de placa de circuito impresso ou PCBA.

Teste de PCB: O teste de PCB, frequentemente conhecido como 'bring-up', é um dos passos finais do projeto de uma PCB após a fabricação. O teste durante o desenvolvimento avalia a capacidade da placa de executar as funções operacionais planejadas de forma eficaz. Como em outros estágios de desenvolvimento, durante essa fase todas as deficiências e erros, bem como locais que requerem mudança devido à impossibilidade de atingir um desempenho ideal, são detectados, e outro ciclo é iniciado para integrar essas mudanças.

Montagem de PCB: A montagem de PCB ou PCBA é conhecida como o segundo processo ou a segunda etapa da fabricação de PCB, que envolve a montagem dos componentes individuais da placa nesta PCB nua através da soldagem.

O Processo de Fabricação de PCB

A fabricação de PCB significa o processo ou procedimento pelo qual um projeto em uma placa de circuito é traduzido em uma estrutura seguindo os dados do pacote de design. Esta manifestação física é alcançada através das seguintes ações ou técnicas: Emulação do layout pretendido em laminados revestidos de cobre

De redução de espessura ou simplesmente remoção de parte do cobre nas camadas internas para revelar os traços e as pastilhas.

A fabricação da pilha de camadas do PCB envolve a laminação dos materiais da placa em altas temperaturas.

Criação de locais de montagem, posições de pinos de furos passantes e VIAS

Limpeza ou remoção da(s) camada(s) de cobre até o nível dos traços e pastilhas

Furos para pinos e furos de via são características importantes de galvanoplastia.

Proteção da superfície aplicando uma camada ou máscara de solda.

Orientações de impressão de serigrafia para referência e polaridade, os logotipos ou outras marcas na superfície

Além disso, um acabamento opcional pode ser aplicado sobre as porções de cobre da superfície.

OK, vamos descobrir o que isso significa para o desenvolvimento de PCB.

O Processo de Fabricação de PCB Deve Ser Conhecido?

A pergunta pode e provavelmente deve ser feita: Podemos nos perguntar: o conhecimento do processo de fabricação de PCB é útil? No entanto, a fabricação de PCB não é uma tarefa de design, mas uma tarefa de terceirização que contrata um fabricante (CM). No entanto, é importante notar que a fabricação não é uma atividade de design, embora seja realizada estritamente de acordo com os padrões fornecidos ao seu CM.

Infelizmente, na maioria dos casos, seu CM não tem informações sobre a intenção de design ou os objetivos de desempenho do seu projeto.

Fabricabilidade: A capacidade de suas placas serem fabricadas depende de várias das características abaixo. São elas: verificar para confirmar que existem espaçamentos adequados entre os elementos da superfície da placa e a borda e garantir que o material escolhido tenha um CTE alto o suficiente para suportar o PCBA, particularmente ao realizar soldagem sem chumbo. Qualquer um desses fatores pode resultar na incapacidade de sua placa ser construída sem um redesenho. Os custos de construção da sua placa, em geral, serão afetados por essas razões, bem como por demandas imprevistas de redesenho. Além disso, se alguém decidir painelizar os designs, isso também não será possível sem um planejamento prévio.

Taxa de rendimento: Deve-se ressaltar que nada impede que sua placa seja fabricada com sucesso, mesmo que existam problemas de fabricação presentes. Por exemplo, parâmetros limitantes que testam o equipamento do CM até seus limites de tolerância levarão a um aumento no número de placas inutilizáveis.

Confiabilidade: Com base no uso específico de uma placa, ela é categorizada de acordo com a IPC-6011. Para PCBs rígidos, existem três níveis de classificação que estabelecem requisitos prescritos para a construção da placa, para fornecer um grau especificado de ...confiabilidade de desempenho. Tentar projetar sua placa com uma classificação inferior às necessidades da sua aplicação certamente resultará em um desempenho muito instável ou em uma falha total da placa.

Portanto, para esta pergunta, a resposta é um retumbante sim! É por isso que é crucial entender o processo de fabricação de PCB, porque as decisões nesta etapa provavelmente criarão ecos em todo o processo de desenvolvimento do PCB, na fabricação e até mesmo durante a fase de operação do dispositivo. A única proteção real que você tem contra os tipos de problemas que podem surgir da sua falta de conhecimento sobre o processo de fabricação de PCB como um fator em seu design é a aplicação de regras e diretrizes de DFM baseadas nas capacidades do seu CM.

Para obter o máximo benefício do DFM para se proteger contra consumo de tempo adicional e custos extras de fabricação, você precisa de uma análise de design estratégica e eficiente. Como acontece com o pacote de ferramentas de Automação de Documentos, é possível gerar várias visualizações detalhadas complexas que ajudarão seu CM durante a fase de fabricação do PCB.