Kako proizvodnja PCB-a na mali razmjer može koristiti projektima izrade prototipa?

Uvod

Brza evolucija tiskana ploča (PCB) tehnologija je temeljna za napredak svega od potrošačke elektronike do medicinskih uređaja. Međutim, postizanje besprekornih puštanja proizvoda na tržište zahtijeva više od inovativnog dizajna, već i stroge validacije na početku životnog ciklusa proizvoda. Ovdje je PCB prototipiranje postaje neophodan korak.

PCB prototipiranje u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (c Prototipiranje pomaže u otkrivanju i ispravljanju nedostataka u dizajnu, optimizaciji parametara procesa i potvrdi integraciju komponenti, što na kraju smanjuje skupe pogreške i ubrzava vrijeme za tržište.

U ovom članku, detaljno ćemo istražiti što je PCB prototipiranje, proći detaljan proces prototipa i istaknuti ključne prednosti koje nudi inženjerima za dizajn, startapima i proizvodnim timovima.

Važnost projekata izrade prototipa PCB-a

• Smanjenje rizika: Rano otkriva pogreške u dizajnu kao što su pogrešni otisci stopala, kršenja tračnog razmak i netočnosti BOM-a.
• U skladu s člankom 6. stavkom 2. Osigurava da vaš dizajn ispunjava ograničenja proizvodnje, smanjujući cikluse ponovnog okretanja.
• Za potrebe ovog članka, za sve proizvode koji sadrže: Funkcionalno testiranje potvrđuje integritet signala, distribuciju energije i rad uređaja.
• Komunikacijski alat: Fizički prototipi olakšavaju suradnju između hardverskih inženjera, programera i klijenata.
• Ušteda troškova: Rano rješavanje problema izbjegava skupe povlačenja iz terena i prekomjernu obnovu proizvodnje.

prototyping je most između ideje i proizvodne stvarnosti, čineći vaš PCB dizajn otpornim, proizvodnim i spremnim za tržište. Ross Feng, osnivač i izvršni direktor Viasion Technology

Što su PCB projekti za izradu prototipa?

PCB prototipiranje proces stvaranja male serije ploča za štampane kola koje se proizvode, sastavljaju i testiraju kako bi se potvrdio dizajn prije početka masovne proizvodnje. Ovaj važan korak omogućuje praktičnu provjeru i rano otkrivanje nedostataka u dizajnu, problema u proizvodnji i problema s dijelovima.

Definiranje i svrha

U srcu svakog sustava nalazi se Prototip pcb to je fizička realizacija vašeg PCB dizajna, proizvedena prema predviđenim specifikacijama, ali u ograničenim količinama. Prototyp služi kao radni uzorak za:

• U slučaju vozila s brzinom od 300 km/h od sastavnog kola.
• Provjera mehaničkog i električnog dizajna u skladu s člankom 3. stavkom 2.
• Proizvodnja i montaža u skladu s člankom 3. stavkom 1.
• Smanjenje rizika i troškova u skladu s člankom 3. stavkom 2.

Vrste prototipa za proizvodnju PCB-a

U proizvodnji prototipa uključeni su različiti razini ovisno o svrsi i složenosti:

Složenoća i materijali prototipa PCB-a

Većina prototipa koristi troškovno učinkovite materijale kao što su s jednostranim ili dvostranim FR-4 u slučaju da je proizvodnja u skladu s standardnim specifikacijama, za potrebe primjene u proizvodnji, potrebno je utvrditi sastavljanje više slojeva , slastični laminati , ili posebnih supstrata kao što su: Nelco iLI Arlon .

Pružanje objekata za proizvodnju prototipa sposobnost brzog okretanja , podržava:

• Proizvodnja prototipa više slojeva PCB-a (do 14 slojeva ili više).
• Međusobno mešavina SMT (tehnologija površinske montaže) i Kroz-rupe tehnologija (THT) montažu.
• Integracija naprednih komponenti kao što su BGA i Uređaji za proizvodnju s finim tonom do 0,005 "spajanja.

Studija slučaja: Prototyp do uspjeha proizvodnje

Kompanija za potrošačku elektroniku se u velikoj mjeri oslanjala na usluge za proizvodnju prototipa PCB-a da iterativno usavršavaju dizajn kontrolera za igru. Koristeći više radnih i funkcionalnih ciklusa prototipa s sveobuhvatnim testiranjem, smanjili su skupe projektne povratne troškove za 70% i ubrzali masovnu proizvodnju za 4 mjeseca.

Sažetak: PCB prototipiranje je ključna kontrolna točka za potvrđivanje i usavršavanje vašeg dizajna. To je most između koncepta i proizvodnje rješavanjem funkcionalnih, mehaničkih i izazova proizvodnje u ranim fazama životnog ciklusa proizvoda.

Korak u PCB prototipiranju

The Proces stvaranja prototipa PCB-a je zajedničko i iterativno putovanje koje uključuje dizajnere, inženjere i proizvođače. Cilj je provjeriti da li dizajn funkcionira ispravno i ispunjava sva ograničenja proizvodnje prije masovne proizvodnje. Svaki korak igra ključnu ulogu u pružanju kvalitete prototip PCB-a koji odražava predviđeni konačni proizvod.

Izvješće na visokom nivou

Od koncepta do radnog prototipa, proces uključuje pažljivo planiranje, detaljni dizajn, proizvodnju, montažu, rigorozno testiranje i više iteracija ako je potrebno. Glavne faze uključuju:

Postupno PCB proizvodnja prototipa

Planiranje zahtjeva Jasno definirajte specifikacije proizvoda, zahtjeve za primjenu i ciljeve performansi. Rani ulaz pomaže u vođenju dizajna koji uravnotežuje funkciju, cijenu i proizvodnju.

Izrada PCB sheme Koristite alatke za elektroničku automatizaciju dizajna (EDA) kao što su Eagle iLI Altium da kreiraju dijagramske krugove. Točni šeme smanjuju rizik od grešaka na početku projektiranja.

Izrada dokumentacije o materijalima (BOM) Napraviti detaljne liste komponenti uključujući proizvođače, brojeve dijelova, količine i zamjenske dijelove. Učinkoviti BOM-ovi pojednostavljuju nabavu i poboljšavaju točnost montaže.

Izrada PCB rasporeda Prevesti sheme u fizički ploču raspored uzimajući u obzir postavljanje , rutiranje , širine traga , i razmak između komponenata - Da, gospodine. Izvršiti Dizajn za proizvodnju (DFM) provjere za optimizaciju proizvodnje i montaže.

Provjera pravila projektiranja (DRC) Provesti automatizirane provjere kako bi se osiguralo da dizajn ispunjava tolerancije proizvodnje za razmak između tragova (često 0,005"0,008"), veličine rupa (minimalno 0,010"0,015"), i ispravnost postavljanja slojeva.

Izrada Gerber datoteka Izvezite datoteke s preciznim opisom bakrenih slojeva, mašine za lemljenje, silkscreena i podataka o bušenju. Ovo su nacrt za proizvođače PCB-a.

Izrada PCB Uključuje:

• • Laminiranje: Složeni su u čvrstih slojeva, ali ne i u čvrstih slojeva.
  • Svaka vrsta: Stvori prolaznice i rupe koristeći precizne strojeve.
  • Izravno: Uklonite neželjeni bakar kako bi se formirali tragovi.
  • Upotreba ljepljive maske: Zaštita ploče i sprečava spajanje lemova.
  • Površinska obrada: Izaberite završetke kao Zlatno zlata (ENIG) , HASL , ili OSP na temelju potreba primjene.
  • Slikovni tisak: Dodaje referentne oznake i identifikacijske oznake komponenti.

Ispitivanje golih PCB-a Izvršiti električne testove za otkrivanje otvaranja, kratkih i kontinuitet problema u nesastavljenom ploči.

Montaža PCB Redoslijed uključuje:

• • Tisak lemilnog ljepila: U slučaju da je to potrebno, isporučite se u skladu s člankom 6. stavkom 2.
  • Postavljanje komponenti: U slučaju da se radi o proizvodima koji se koriste u proizvodnji proizvoda, potrebno je navesti da su proizvodi koji se koriste u proizvodnji proizvoda u skladu s ovom Uredbom.
  • Lemljenje taljenjem: U slučaju da se u skladu s člankom 5. stavkom 1. točkom (b) i (c) primjene primjenjuje na komponente i ploču, primjenjuje se sljedeći postupak:

Pregled i ispitivanje

• • Vidna i automatizirana optička inspekcija (AOI) otkriva nedostatke poput pogrešno poravnanih dijelova ili spona.
  • Rentgenski pregled za BGA i skrivene zglobove.
  • Električno testiranje: Kontinuitet, izolacija i funkcionalni testovi potvrđuju rad krugova.
  • Debugging: Popravite sve otkrivene funkcionalne probleme.

Iteracije dizajna U slučaju da se u skladu s člankom 5. stavkom 1. točka (b) primjenjuje, primjenjivo je da se u skladu s člankom 5. stavkom 1. točka (b) primjenjuje samo na proizvod koji je u skladu s člankom 5. stavkom 1.

Tabela: Tipična vremena obrtanja PCB prototipa

Dodatne napomene

• Prototopi su obično mali volumen (520 komada), omogućavajući brzu povratnu informaciju.
• U slučaju da se proizvodnja ne završi u skladu s ovim načelom, potrebno je osigurati da se proizvodnja ne završi u skladu s ovim načelom.
• Službe za izradu prototipa često nude 24 sata za obratu montaže za hitne projekte.
• Spojavanjem SMT i lemljenje kroz rupe u slučaju da je proizvod u potpunosti prilagođen, to se može koristiti za proizvodnju proizvoda.

Studija slučaja

Startup koji razvija nosive fitness uređaje blisko je surađivao s njihovim proizvođačem PCB prototipa. Nakon što je ispitivanje prvog prototipa , utvrđene su manje kršenja u DRK-u i toplinski problemi. Brze iteracije omogućile su ispravke dizajna, što je rezultiralo poboljšanom proizvodnjom i potpuno funkcionalnim konačnim prototipom u roku od tri tjedna. Ovaj pažljiv postupni postupak smanjio je kasnije skupe preuređenja.

Proizvodnja PCB-a na malim razmjerima

Ulaz na brod PCB prototipiranje u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ove Uredbe, elektronička oprema može se koristiti za proizvodnju električnih vozila. Za startupe i za ustaljene proizvođače ove koristi često predstavljaju razliku između uspješnog pokretanja i skupih kašnjenja ili neuspjeha.

1. Sljedeći članak Poboljšana proizvodnja i proizvodna sposobnost

Izgradnja prototipa vam omogućuje da provjerite proizvodna spremnost dizajn vaše ploče. Problematici kao što su pogrešne širine tragova, nedovoljni razmak ili točke toplinskog stresa koji uzrokuju kvarove tijekom proizvodnje identificiraju se rano. Ovaj proaktivni pristup dovodi do:

• Manje defekata tijekom masovne proizvodnje.
• Smanjena potreba za skupim ponovnim vraćanjem i stanjem.
• Jednostavan proizvodni i montažni procesi.

2. - Što? Poboljšana kvaliteta kroz stroge ispitivanja

U ovom slučaju, kontrola kvalitete u slučaju da se električna, mehanička i funkcionalna svojstva potvrđuju putem:

• Ispitivanje golih ploča da uhvate kratke hlače, otvara, i kontinuitet pitanja.
• U slučaju da je to potrebno, nadležno tijelo može provjeriti da li je primjereno. za otkrivanje pogrešnih položaja dijelova ili defekta lemljenja.
• Funkcionalno testiranje da se osigura da kola rade kako je namijenjeno u stvarnim uvjetima.

Rano testiranje smanjuje rizik od kvarova na terenu, poboljšavajući ukupnu pouzdanost proizvoda.

3. Slijedi sljedeće: Ubrzano uvođenje na tržište

Otkrivanjem nedostatci u dizajnu i izazovi u proizvodnji , PCB prototip smanjuje ciklus razvoja značajno. To omogućuje:

• Brže iteracije i prefinjenja.
• Smanjenje kašnjenja povezanih s neočekivanim problemima u proizvodnji.
• Ranije lansiranje proizvoda koje može uhvatiti tržišne mogućnosti.

4. - Što? Ušteda troškova tijekom cijelog životnog ciklusa proizvodnje

Ulaganje u PCB prototipove daleko je jeftinije od odlaganja velikih količina kvarnih PCB-a nakon masovne proizvodnje. Koristi uključuju:

• Izbjegavanje skupih povlačenja i povrat garancije.
• Identifikacija troškovi optimalne komponente ili raspored tijekom proizvodnje prototipa.
• Smanjenje troškova materijala i radne snage smanjenjem ponovnog rada.

- Pet. Čista komunikacija i usklađivanje zainteresiranih strana

Prirodni prototipi služe kao opipljivi alati za:

• Olakšati jasnu komunikaciju između timova za dizajn, proizvodnju i marketing.
• Omogućite demo prikaze kupaca i povratne informacije korisnika prije finalizacije proizvoda.
• Smanjenje dvosmislenosti u specifikacijama i očekivanjima.

Tablica: Sažetak prednosti PCB prototipa

Studija slučaja

Startup koji dizajnira inovativne IoT senzore s druge strane, za proizvodnju PCB-a, u skladu s člankom 3. stavkom 2. Kroz više prototipa, identificirali su problem toplinske dissipacije koji nije otkriven u simulacijama, ispravili ga i optimizirali raspored PCB-a. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br.

Zaključak

U današnjem brzoj elektronici, PCB prototipiranje predstavlja ključni stub za razvoj pouzdanih, proizvodnih i visokokvalitetnih ploča za štampane kola. Proizvodnja i testiranje prototipa PCB-a prije nego što se počnu proizvoditi u velikoj mjeri, startupi i proizvođači značajno smanjuju skupe pogreške, ubrzavaju vrijeme uvođenja na tržište i poboljšavaju ukupne performanse proizvoda.

Proces stvaranja prototipa smernica za upravljanje i upravljanje sustavima do proizvodnja, montaža i strogo funkcionalno ispitivanje dodatno, u okviru programa za razvoj i razvoj, u okviru programa za razvoj i razvoj, Osim toga, stručnjak za uzimanje Službe za proizvodnju PCB prototipa , posebno oni koji nude sposobnost brzog okretanja i sveobuhvatna podrška za montažu , omogućuje timovima da brzo i pouzdano prolaze iz prototipa u proizvodnju.

U suradnji s pouzdanim Proizvođač PCB-a i provajder sastav kao Viasion tehnologija , koji ima industrijske certifikata kao što su: ISO 9001:2015 i AS9100D , osigurava pristup naprednim tehnologijama i standardima kvalitete potrebnim za ispunjavanje složenih i promjenjivih zahtjeva industrije.

Ugradnjom prototipa na početku razvoja proizvoda, potičete inovacije, optimizirate troškovnu učinkovitost i pozicionirate svoj proizvod za uspjeh na konkurentnom tržištu.

Spremni započeti putovanje s PCB prototipom?

• Istraži usluge za proizvodnju prototipa PCB-a koji se usklađuju s vašim vremenskim okvirom i budžetom.
• Pošaljite svoj službeni dokument za brze, transparentne ponude.
• U suradnji s stručnim inženjerima optimizirajte svoj raspored i montažu za proizvodnju.