Процесс прототипирования печатной платы

Когда мы сталкиваемся с промышленными и потребительскими товарами, мы часто задаемся вопросом, откуда они взялись. Каждая электронная плата PCB/PCBA начинается с прототипа печатной платы.

Прототип печатной платы относится к печатной плате, которая была изготовлена ​​опытным производителем прототипов печатных плат небольшой партией с единственной целью — провести тестирование и убедиться, что все работает идеально, прежде чем перейти к процессу массового производства.

В этой статье мы расскажем вам и покажем этапы и процессы, которые будет проходить печатная плата на этапах изготовления прототипа и сборки печатной платы.

Проектирование прототипа платы

При проектировании платы печатной платы для прототипирования важно предпринять несколько шагов, чтобы убедиться, что все идет гладко. Плата прототипа печатной платы должна включать несколько отверстий переходов, которые позволят легко отлаживать и находить проблемы. Это особенно полезно для компонентов типа BGA и других компонентов без доступных с поверхности выводов. На этапе прототипирования печатной платы могут потребоваться испытания, чтобы убедиться, что плата работает правильно. Возможность доступа к нескольким обычно недоступным выводам через «тестовые отверстия» является очень полезной конструктивной особенностью.

Несколько советов по проектированию хорошей печатной платы для прототипирования:

• 1. Проверьте макет и схему перед отправкой файлов производителю печатной платы.
• 2. Запустите моделирование с использованием программного обеспечения САПР печатных плат, чтобы заранее обнаружить возможные проблемы.
• 3. Убедитесь, что конструкция компонента соответствует рекомендациям производителя и справочному листу.
• 4. Всегда старайтесь уменьшить размер печатной платы, чтобы снизить стоимость.
• 5. Убедитесь, что размеры и высота соответствуют требованиям прототипа печатной платы.

Для прототипа платы печатной платы инженер должен рассмотреть возможность тестирования и обеспечения качества и функционирования конструкции самым быстрым способом. Это может сэкономить много средств и времени на изготовление нескольких ревизий одной и той же конструкции прототипа печатной платы.

Необходимые файлы для прототипа печатной платы

Для создания полностью функционального прототипа производителю прототипа печатной платы потребуется заранее подготовить несколько файлов. Эти файлы будут включать:

• 1. Файлы Gerber – необходимы для изготовления печатной платы.
• 2. Файлы с инструкциями по сверлению
• 3. Спецификация материалов (BOM) в случае, если PCBA является обязательным требованием
• 4. Инструкции по тестированию для контроля качества

Большинство поставщиков услуг по созданию прототипов печатных плат также запросят более подробные инструкции, такие как:

• 1. Размер платы и необходимые для изготовления размеры
• 2. Требуемая толщина плиты для производства
• 3. Размеры отверстий, которые необходимо просверлить
• 4. Цвет печатной платы (шелкография печатная плата)
• 5. Трассировка, отделка поверхности, трассировка и т.д.

Хотя если все эти детали неизвестны заказчику, поставщик услуг по изготовлению прототипа печатной платы проверит его вручную и применит требуемые размеры на основе оригинального проекта Gerber.

Как только все файлы и информация, указанные выше, будут готовы, предприятие по производству печатных плат может перейти к следующему этапу.

Изготовление макетной платы печатной платы

Производство прототипов печатных плат не отличается от массового производства. Главное, что следует учитывать, это цена на изготовление небольшой партии прототипов печатных плат, цены обычно будут выше, чем при массовом производстве.

При изготовлении прототипа платы время ожидания обычно составляет от 24 до 72 часов. В зависимости от размера печатной платы, сложности и цвета шелкографии может потребоваться дополнительное время для обработки заказа.

Для прототипов печатных плат обычно рекомендуется заказывать от 5 до 10 штук из-за риска возможных ошибок. Заказ небольшой партии сразу предотвратит трату материалов, компонентов, плат прототипов печатных плат и, что самое важное, времени на более позднем этапе PCBA.

Заказ компонентов для прототипа сборки печатной платы

Прототип печатной платы включает те же компоненты, что и на этапе массового производства, но упаковка компонентов часто будет отличаться. Во время массового производства компоненты помещаются в оборудование SMT, которое может автоматически собирать сотни тысяч плат в час, сокращая время, трудозатраты и, что самое важное, стоимость. Однако на этапе прототипирования печатной платы настройка оборудования SMT займет больше времени, чем ручная сборка 2-3 плат-прототипов печатной платы.

Заказ компонентов для прототипирования печатных плат обычно включает несколько этапов:

• 1. Поиск компонентов в Интернете.
• 2. Избегайте поддельных устройств, покупая их у надежного поставщика.
• 3. Подтверждение возможности размещения небольшого MOQ (минимального количества заказа).
• 4. Проверка наличия компонентов на складе и их доступности для покупки.

Компоненты для прототипирования печатных плат часто поставляются небольшими партиями по 50-100 штук для часто используемых компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы и т. д. и 5-10 штук для более дорогих компонентов интегральных схем. Эти небольшие партии не могут быть помещены в машину SMT из-за их упаковки и формы. В то время как массовое производство поставляется в рулонах, готовых к установке в машины SMT, компоненты для прототипирования печатных плат часто поставляются в небольших пластиковых пакетах.

При заказе компонентов для прототипа печатной платы важно проявлять особую осторожность, чтобы избежать покупки поддельных устройств. Эти ненадежные устройства могут нанести большой ущерб. Во время тестирования QC некоторые производственные дефекты можно легко принять за печатную плату/ПОСТУПИВ проблемы, связанные с конструкцией, хотя на самом деле это неисправность контрафактного компонента.

Всегда рекомендуется приобретать продукцию у надежных поставщиков и источников, не только на этапе создания прототипа печатной платы, но и на всем протяжении массового производства.

Прототипирование печатных плат

Когда дело доходит до сборки печатных плат, прототипирование или массовое производство имеют огромное значение. Для массового производства дорогостоящее оборудование SMT позволяет ускорить процесс изготовления печатных плат. Однако прототипирование печатных плат часто подразумевает ручную сборку деталей опытным инженером.

На этапе создания прототипа инженеру необходимо обратить внимание на следующие детали:

• 1. Нанесение достаточного количества паяльной пасты на печатную плату.
• 2. Убедитесь, что компоненты ориентированы в правильном направлении.
• 3. Используйте достаточно тепла, чтобы обеспечить прилипание компонентов к печатной плате.
• 4. При использовании термофена избегайте близкого контакта, чтобы снизить риск возгорания компонентов.
• 5. Обеспечение размещения компонентов нужной стоимости в нужных местах.

В зависимости от количества компонентов и размера печатной платы сборка прототипа печатной платы может занять от нескольких минут до пары часов. Опытный инженер вручную подберет и разместит каждый компонент, размещая компоненты в правильном направлении, чтобы избежать потенциальной неисправности.

Еще одним уникальным методом прототипирования печатных плат является метод нанесения паяльной пасты, при котором паяльная паста вручную наносится на каждую плату.

Тестирование качества прототипа печатной платы

После завершения изготовления каждый образец прототипа печатной платы тестируется независимо. Тесты качества часто проводятся с использованием стандартных процедур, таких как:

• 1. Убедитесь, что на плате нет коротких замыканий.
• 2. Убедитесь, что на всех компонентах достаточно паяльной пасты.
• 3. Визуальный осмотр для выявления любых дефектов или трещин, которые могут нарушить функциональность платы и т. д.

Некоторые тесты проводились на основе индивидуальных требований клиентов. Эти тесты могут включать запуск прошивки, проверку работы, тестирование условий работы платы и температуры и многое другое. Прототипы печатных плат требуют большого количества тестов, чтобы гарантировать, что неисправности не останутся незамеченными на этапе массового производства.

Производители часто рекомендуют проводить тесты в течение нескольких недель или даже месяцев. Обеспечение согласованности и стабильной работы программного обеспечения в течение длительного периода времени.

Заключение и резюме

Вот несколько основных выводов из того, что мы узнали из сегодняшней статьи:

• 1. Прототипы печатных плат мало чем отличаются от массовых.
• 2. Самым большим отличием является количество и цена.
• 3. Сборка прототипа печатной платы вручную опытными инженерами.
• 4. Разработчики прототипов печатных плат могут корректировать проекты печатных плат для упрощения процесса тестирования.

Если вам когда-либо понадобится надежная, быстрая и последовательная услуга по созданию прототипа печатной платы, компания PCBasic всегда готова вам помочь. Обладая 15-летним опытом в изготовлении и проектировании печатных плат и печатных плат, мы готовы сопровождать вас и ваш проект от стадии создания прототипа печатной платы до массового производства.