Prototypy to makiety produktu używane do testowania jego niedoskonałości i poprawy doświadczenia użytkownika. Jednakże, prototypowanie PCB różni się znacznie od zwykłych prototypów produktów, ponieważ mają one wyższe wymagania dla odpowiednich prototypów.

Muszą one być wysoce funkcjonalne, niemal do perfekcji, o wysokim poziomie przewodności i wytrzymałości w rzeczywistych warunkach środowiskowych i sytuacyjnych.

Produkcja prototypów PCB jest procesem krytycznym, ponieważ może bezpośrednio prowadzić do realizacji funkcji PCB. Dlatego warto zwrócić uwagę na środki ostrożności przed, w trakcie i po produkcji prototypu. Istnieje kilka rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy zamawianiu prototypu PCB, takich jak:

（Płytka prototypowa PCB）

1. O rozwoju prototypowania PCB

(Rozwój prototypowania PCB, Niebieski prototyp PCB w ręku izolowane na białym tle)

Zanim producent może zamówić pełną liczbę PCB potrzebne do masowej produkcji produktu elektronicznego, muszą one najpierw zapewnić dobry projekt PCB i zidentyfikować wszelkie braki w procesie projektowania brakuje. Aby uniknąć niepotrzebnych strat i dodatkowych kosztów, producenci zazwyczaj decydują się na opracowanie prototypu płytki PCB i przeprowadzenie testów jego funkcjonalności.

Niestety, nawet jeśli masz realny plan, prototypowanie PCB nie jest takie proste. Dlatego większość producentów decyduje się na współpracę z zagranicznymi dostawcami prototypów, zwykle w krajach Azji Wschodniej, takich jak Chiny, aby opanować technologię projektowania prototypów PCB.

Większość projektów obwodów drukowanych jest w formacie Gerber. Wysłanie projektu do partnera produkcyjnego jest prostym procesem, zwłaszcza, że istnieje tak wiele różnych typów zewnętrznych producentów online, którzy mogą natychmiast zaoferować wycenę. Jednak wybór niewłaściwej firmy do wykonania prototypu PCB może mieć poważne konsekwencje, zwłaszcza w postaci kosztów i straty czasu. W jaki sposób?

Nieudane prototypowanie PCB oznacza wydłużenie czasu na naprawę wad prototypu PCB, zwiększenie kosztów opóźnień w realizacji projektu, utrudnienia w portach i urzędach celnych oraz inne przeszkody, które oddalają termin realizacji. Dlatego należy wybierać profesjonalnych zewnętrznych producentów lub partnerów produkcyjnych, którzy mają możliwości i sprzęt wymagany do szybkiego prototypowania płyt PCB, a także umiejętności i wiedzę potrzebną do zminimalizowania możliwości wystąpienia wad prototypowych płyt PCB.

2. Wybór głównych komponentów do prototypowania płyt PCB

(Główne komponenty prototypowej płytki PCB. Zestaw komponentów elektronicznych wyizolowanych na białym tle)

Po zaprojektowaniu prototypu PCB, następnym krokiem jest wybór głównych komponentów, które będą potrzebne, takich jak złącza, czujniki, mikroprocesory, itd. Elementy prototypu PCB są kluczowe dla tego kroku. Każdy komponent ma inną funkcję, która nadaje płytkom drukowanym jakość i funkcjonalność niezbędną do ich przeznaczenia.

Możesz użyć szczegółowego schematu blokowego, wcześniej istniejącej płytki PCB, funkcji i zastosowań urządzenia, które ma być prototypowane, oraz komponentów potrzebnych na płytce drukowanej. Wybierając partnera produkcyjnego, należy upewnić się, że może on pozyskiwać elementy do prototypowania PCB.

3. Projektowanie układu PCB

(Projekt układu płytki drukowanej. Projekt układu w oprogramowaniu do projektowania obwodów drukowanych)

Faza projektowania układu PCB jest krytyczna, a jeśli jakiekolwiek błędy popełnione, możesz stracić czas i pieniądze Projekt układu zazwyczaj wykonane ze schematem lub projektu za pomocą istotnego oprogramowania obwodu, najlepiej takiego, który pozwala na konwersję projektu układu PCB do plików PCB lub systemu PCB CAD.

Staranne rozważenie przy projektowaniu układu PCB

  • Warstwy prototypu PCB
  • Ogólny projekt układu
  • Projekt ograniczający płytę
  • Projektowanie ścieżek
  • Kwestie termiczne (niezależnie od tego, czy używana jest płytka elastyczna czy sztywno-elastyczna)
  • Integralność sygnału i RF

W większości przypadków projektowanie układu nie zajmuje dużo czasu.

Jednakże, jeśli płytka PCB jest przeznaczona dla produktu o niewielkich rozmiarach, elementy będą musiały być umieszczone bliżej siebie, co zajmie więcej czasu. Kolejną rzeczą, która może wpłynąć na wydłużenie czasu projektowania układu jest to, czy produkt będzie posiadał łączność bezprzewodową lub czy będzie używany do przesyłania dużych ilości energii. Projekt układu płytki drukowanej może być następnie przesłany jako plik PCB do zewnętrznego producenta lub partnera produkcyjnego.

4. Powtarzalna wydajność wykrywania podczas procesu prototypowania PCB

(Powtarzalna skuteczność wykrywania. Inżynier zajmujący się częstotliwościami radiowymi kontroluje płytkę drukowaną mieszacza mikrofalowego przed wykresem Smitha)

Powtarzalna skuteczność wykrywania występuje wtedy, gdy użytkownik nieustannie poszukuje wszelkich defektów wydajności w różnych procesach szybkiego prototypowania PCB. Wykrywanie może być dość trudne ze względu na różne rodzaje maszyn używanych podczas prototypowania PCB oraz podczas projektowania układu.

Wykrycie powtarzalnej wydajności może być dokonane tylko poprzez wykonanie testów jakości PCB podczas całego procesu szybkiego prototypowania PCB. Wykrywanie wad PCB może być przeprowadzone w jednostce przenośnika, podczas sitodruku pasty lutowniczej, podczas inspekcji, w magazynie lub maszynie SMD pick and place.

5. Środki ostrożności przy generowaniu plików Gerber dla płyt PCB do szybkiego prototypowania

(Generowanie plików Gerber, układanie PCB z plikami Gerber warstw wewnętrznych)

Pliki Gerber, Układ PCB z plikami Gerber warstw wewnętrznych

Po narysowaniu schematu ideowego i wykonaniu projektu układu PCB, następnym krokiem jest wygenerowanie plików Gerber dla prototypu PCB. Pliki Gerber określają cały proces produkcji dla partnera produkcyjnego i nie może być w nich żadnych błędów. Generowanie plików Gerber wiąże się z wieloma wyzwaniami, tak więc dane powinny dokładnie odzwierciedlać wytwarzane produkty.

Oto kilka środków ostrożności, które należy podjąć podczas generowania plików Gerber:

  • Upewnij się, że istnieje jedna kompleksowa lista apertur dla wszystkich warstw do prototypowania PCB.
  • Plik Excellon Drill File jest niezbędny do określenia rozmiaru otworów do wywiercenia, typu narzędzi używanych do każdego otworu, otworów platerowanych i nieplaterowanych oraz potrzeby uwzględnienia wiercenia otworu w pliku lokalizacji. Dlatego nie zapomnij wysłać go do zewnętrznego producenta, jak również.
  • Musisz wysłać listę narzędzi określającą narzędzia, które mają być używane podczas szybkiego prototypowania PCB. Może być ona przesłana jako osobny plik lub osadzona w pliku Excellon drill.

Przed wysłaniem plików projektu PCB do partnera produkcyjnego, należy dokładnie sprawdzić plik Gerber i porównać go z rzeczywistym projektem, aby upewnić się, że nie ma znaczących różnic.

6. Co oznacza standardowa adnotacja na płytce drukowanej do prototypu PCB?

(Standardowe adnotacje na PCB, żółta płytka drukowana z adnotacjami)

Adnotacje to proces, w którym projektanci sporządzają notatki objaśniające, aby szczegółowo opisać swoją pracę i zapewnić synchronizację różnych komponentów projektu. Adnotacje zapewniają odniesienie i unikalną identyfikację każdego elementu, zarówno logicznego jak i fizycznego. Istnieją trzy główne standardowe podejścia do adnotacji na PCB: adnotacja na poziomie schematu, adnotacja na poziomie płyty i adnotacja na PCB.

Adnotacja na poziomie schematu jest przydatna dla prostych i płaskich projektów, które nie wykorzystują arkuszy urządzeń. Adnotacje na poziomie płytki mogą być używane dla wszystkich projektów, ale najlepiej sprawdzają się w konfiguracjach wielokanałowych. Z drugiej strony, adnotacja na PCB jest najbardziej przydatna, gdy wolisz wykonywać adnotacje w edytorze PCB. Dlatego wybór podejścia do adnotacji będzie zależał od projektu, preferencji oraz polityki i standardowych procedur firmy.

7. Zwróć uwagę na prototypowanie PCB z płytą wielowarstwową

(Prototypowanie płyt wielowarstwowych, prototypowanie wektorowych płytek drukowanych, prototypowanie wielowarstwowe złote i szare)

W porównaniu z płytami jednowarstwowymi, projektowanie i produkcja wielowarstwowych płyt PCB jest znacznie bardziej skomplikowana. Istnieje wiele wyzwań, takich jak problemy napotykane podczas wyrównywania między warstwami, podczas produkcji kompresyjnej i podczas wiercenia.

Trudności napotykane podczas wyrównywania zwykle wiążą się z próbą kontrolowania temperatury i wilgotności środowiska konwersji graficznej, niespójności płytek rdzeniowych, które mogą prowadzić do nakładania się dyslokacji, trybu pozycjonowania międzywarstwowego oraz sposobu kontrolowania centrowania wielowarstwowej płytki PCB.

Podczas produkcji metodą ściskania mogą pojawić się takie problemy, jak niespójna kompensacja współczynnika wymiarowego, niekontrolowane rozszerzanie lub kurczenie oraz problemy z izolacją międzywarstwową. Podczas wiercenia, grubość miedzianych płytek może również powodować problemy.

8. Wybierz właściwego partnera w zakresie prototypowania PCB

(Wybierz właściwego partnera w zakresie prototypowania PCB. Produkcja komponentów elektronicznych w fabryce high-tech)

Teraz, gdy rozumiesz już większość rzeczy, które musisz zrozumieć na temat prototypowania PCB, powinieneś wiedzieć, że aby zredukować koszty i czas realizacji, musisz wybrać odpowiedniego partnera. Oprócz czasu i pieniędzy, Twój partner produkcyjny decyduje również o standardzie Twojego prototypu PCB i metodach szybkiego prototypowania PCB stosowanych podczas jego produkcji.

Jedynym sposobem na uzyskanie równowagi między kosztami, czasem i jakością jest staranny wybór odpowiedniego partnera w zakresie prototypowania PCB. Aby wybrać odpowiedniego partnera produkcyjnego, należy sprawdzić ich natychmiastowe notowania online i upewnić się, że oferują rozsądne ceny i rabaty. Musisz również upewnić się, że mogą one pochodzić z niezbędnych części do prototypowania PCB i mają wszystkie zasoby, połączenia i doświadczenie, aby ułatwić udane szybkie prototypowanie PCB. Należy również upewnić się, że mają one system, który pozwala na śledzenie postępu produkcji i wysyłki prototypów PCB.

Podsumowanie:

Projektowanie i produkcja prototypów PCB ma wiele aspektów technicznych i kilka rzeczy, na które należy zwrócić uwagę, szczególnie przy wyborze projektanta i partnera produkcyjnego. Możemy Ci pomóc w produkcji PCB, montażu PCB i zamówieniach flex PCB.

Możesz skontaktować się z nami w sprawie wyceny prototypu PCB i uzyskać natychmiastową wycenę na naszej stronie internetowej.