Conheça a Tecnologia de Fabricação de PCB

Palavras-chave: Fabricação de PCB

É fundamental compreender as etapas principais envolvidas na criação de uma placa de circuito impresso física antes de adotar um projeto para produção durante a Fabricação de PCB. Independentemente dos numerosos avanços disponíveis em cada departamento, a grande maioria dos fabricantes líderes de mercado segue um conjunto de procedimentos para converter seu projeto de um modelo CAD em uma placa real.

O processo normal de Fabricação de PCB envolve vários ciclos, e é obrigação dos projetistas conhecer e entender cada etapa. Conhecer as técnicas de montagem torna muito mais simples identificar erros de projeto de PCB que aumentam a chance de falhas de produção, o que exigiria descartar uma placa. Cada projetista deve empregar técnicas de projeto para fabricação (DFM) para que uma PCB possa ser fabricada e montada em qualquer lugar.

Um ciclo multifacetado que começa com um conceito de produto e termina em uma montagem de PCB totalmente funcional é a impressão de uma placa de circuito impresso. Ao longo do caminho, um esquema é criado para representar a rede de conexões, um layout de PCB é desenvolvido e componentes eletrônicos são adquiridos. A placa de circuito será incluída no sistema completo quando os componentes forem fixados na placa e após a montagem, teste e verificação serem concluídos.

Vários passos complexos devem ser concluídos para que uma placa de circuito seja bem-sucedida. A produção da placa em branco é uma etapa neste ciclo que não recebe o crédito que merece. Devido às complexas ferramentas de software necessárias para seu desenvolvimento, o projeto de uma PCB atrai muita atenção. A montagem receberá aplausos equivalentes pela criação do produto final. O sistema confuso de fabricação da placa de circuito, que é frequentemente desconhecido fora da comunidade de projeto, está, no entanto, em algum lugar no centro disso.

O que é o processo de fabricação de PCB? Esta é a questão que nos esforçaremos para responder, a fim de revelar as origens desfavoráveis de uma placa de circuito bruta e como ela é preparada para que componentes elétricos sejam conectados a ela. Examinaremos o que é necessário para construir uma fábrica de placas de circuito de alta qualidade que um fabricante contratado possa montar rapidamente para se tornar verdadeiramente familiar.

Processo Padrão de Criação de PCB

As técnicas essenciais utilizadas na fabricação de PCB incluem montagem da placa base, desenho, perfuração e acabamento. O fluxo do processo para produzir PCBs multicamadas é mostrado na tabela abaixo. Materiais laminados iniciais e um conjunto completo de requisitos de projeto servem como ponto de partida desta técnica, que termina com uma placa fabricada que está totalmente preparada para montagem.

Quando sua placa passa por sua cura final, um fabricante iniciará um procedimento de teste elétrico usando os pontos de teste que você especificou em seu layout de PCB. Durante a fase de fabricação, o teste de continuidade é frequentemente usado para verificar aberturas e curtos entre os diferentes nós incluídos na sua lista de conexões da PCB. Todas as placas que completam esta etapa de verificação são consideradas concluídas e enviadas para montagem.

Vários defeitos podem aparecer durante a produção em qualquer ponto do processo de fabricação de PCB. As fases de perfuração, galvanização e gravação frequentemente produzem os maiores defeitos.

A placa pode passar por uma bateria adicional de testes uma vez que o projeto tenha passado pelos testes de fabricação e elétricos para garantir a qualidade. Para garantir que o processo de criação da placa base não danifique materiais ou características gravadas na PCB, isso frequentemente envolve testes ambientais ou mecânicos.

Requisitos Essenciais de Fabricação de PCB

A construção da placa bruta que será a base para a montagem da placa de circuito impresso finalizada é conhecida como criação de PCB. Alguns aspectos do projeto devem ser concluídos antes que o fornecedor de produção possa começar a construir a placa bruta. A seguir estão algumas das noções básicas para iniciar a fabricação, bem como as informações que os fornecedores de placas exigirão:

Detalhes da Placa de Circuito

A equipe de projeto colaborará com seu fabricante contratado para estabelecer as especificações e o layout da placa física antes de iniciar um formato de PCB. Essas informações são necessárias para o design do projeto e para selecionar o fornecedor de fabricação de PCB mais adequado para a tarefa. Algumas especificações são as seguintes:

• Arranjo e empilhamento da camada de bloqueio
• Camadas de impedância controlada
• Noções básicas de traçado para largura e espaçamento
• Tipos e padrões de vias
• Preocupações com penalização de PCB para balanceamento de cobre

Plano de PCB Finalizado

O projeto inicial deve ser concluído para garantir a precisão da fabricação da PCB. Uma construção de placa defeituosa poderia surgir até mesmo de uma pequena atualização de componente que não foi sincronizada entre o esquemático e o layout, alterando a impressão. Para garantir que o projeto esteja concluído e pronto para a montagem, você deve primeiro verificar as seguintes partes do projeto:

•      Foi conduzida uma avaliação de engenharia completa do hardware.

•      Os bancos de dados para esquemáticos e layouts são atualizados e harmonizados.

•      A placa foi montada com todos os componentes, e as conexões da rede foram roteadas.

•      São realizadas análises de integridade de sinal, integridade de energia e simulação de circuito.

•      As regras e restrições para configuração de PCB são inspecionadas, e os erros são corrigidos.

•      A BOM é analisada para componentes que já estão em uso e prontamente disponíveis.

•      Para uma montagem livre de erros, as regras de Design para Fabricação (DFM) são revisadas.

Informações Completas do Plano de Montagem

Um conjunto completo de arquivos de dados de fabricação e montagem é criado e entregue ao fabricante contratado uma vez que o projeto esteja concluído e pronto para construção. Esses arquivos serão utilizados pelo projetista de PCB para suas avaliações de projeto, após as quais ele os enviará ao fornecedor de produção para a fabricação das placas brutas. Incluídos nesses arquivos de dados estão:

•      Arquivos de imagem para camadas da placa em formato Gerber ou outros

•      Modelos CAD para produção e montagem

•      A lista de materiais (BOM)

•      Posições XY dos componentes (pick and place)

•      Locais para pontos de teste

•      Lista de Conexões (Netlist) do Esquemático

O fabricante contratado pode enviar um pedido das placas de circuito brutas necessárias para a montagem depois que todos os itens da lista de verificação tiverem sido concluídos e estiverem prontos. O fabricante frequentemente tem uma lista de fabricantes recomendados para lidar e escolherá o fornecedor cujas capacidades melhor correspondam às especificações técnicas da placa de circuito. Se a placa que está sendo feita é um protótipo é outra consideração ao selecionar o fornecedor de produção. Se for esse o caso, o fornecedor de produção deve ser capaz de operar uma linha de montagem diferente, separada dos métodos padrão. Para manter a melhor qualidade possível durante a construção do protótipo, eles também precisarão concluir suas revisões de projeto usando os dados Gerber.

Construir a placa de circuito bruta é o próximo estágio após selecionar o fornecedor de Criação de PCB! Placas de circuito assimétricas, projetos multicamadas de alta densidade e circuitos flexíveis são apenas alguns dos vários tipos de placas de circuito que podem ser produzidas.