Endüstriyel ve tüketici ürünleriyle karşılaştığımızda, bunların nereden geldiğini sık sık merak ederiz. Her PCB/PCBA elektronik kartı bir PCB prototipinden başlar.
PCB prototipi deneyimli bir PCB prototip üreticisi tarafından, seri üretim sürecine geçmeden önce her şeyin mükemmel bir şekilde çalıştığından emin olmak ve test etmek amacıyla küçük bir parti halinde üretilen PCB/PCBA kartını ifade eder.
Bu yazımızda sizlere PCB prototip ve montaj üretim aşamalarında bir PCB'nin geçeceği adımları ve süreçleri gösteriyoruz ve yol gösteriyoruz.
Prototip bir kart tasarlama
Prototipleme için bir PCB kartı tasarlarken, her şeyin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için birkaç adım atmak önemlidir. PCB prototip kartı, hata ayıklamayı ve sorunları kolayca bulmayı sağlayacak birkaç geçiş deliği içermelidir. Bu, özellikle BGA tipi bileşenler ve yüzeyden erişilebilir pinleri olmayan diğer bileşenler için kullanışlıdır. PCBA prototipleme aşamasında, kartın düzgün çalıştığından emin olmak için testler gerekebilir. "Test delikleri" aracılığıyla normalde erişilemeyen birden fazla pine erişebilmek çok kullanışlı bir tasarım özelliğidir.
Prototipleme için iyi bir PCB tasarımına yönelik birkaç ipucu:
-
1. Dosyaları PCB üreticisine göndermeden önce düzeni ve şemayı doğrulayın.
-
2. Olası sorunları erken tespit etmek için PCB CAD yazılımını kullanarak simülasyonlar çalıştırın.
-
3. Bileşenin tasarımının üreticinin önerilerine ve referans sayfasına uygun olduğundan emin olun.
-
4. Maliyeti düşürmek için her zaman PCB'nin boyutunu küçültmeye çalışın.
-
5. PCB prototipinin ihtiyaçlarına uygun boyutları ve yüksekliği onaylayın.
PCB prototip kartı için, mühendis, tasarımın kalitesini ve işlevselliğini en hızlı şekilde test edip sağlama yeteneğini göz önünde bulundurmalıdır. Bu, aynı PCB prototip tasarımının birden fazla revizyonunu üretmek için harcanan para ve zamandan önemli ölçüde tasarruf sağlayabilir.
PCB prototip kartı için gerekli dosyalar
Tamamen işlevsel bir prototip üretmek için, PCB prototip üreticisinin önceden birden fazla dosya hazırlaması gerekecektir. Bu dosyalar şunları içerir:
-
1. Gerber dosyaları – PCB kartı üretmek için gereklidir
-
2. Sondaj talimatları dosyaları
-
3. PCBA'nın gerekli olması durumunda malzeme listesi (BOM)
-
4. QA için test talimatları
PCB prototip servis sağlayıcılarının çoğu ayrıca aşağıdaki gibi daha detaylı talimatlar da isteyecektir:
-
1. Üretim için gerekli tahta boyutu ve ebatları
-
2. Üretim için gerekli levha kalınlığı
-
3. Delinecek delik boyutları
-
4. PCB'nin rengi (serigrafi PCB)
-
5. İz sürme, yüzey bitirme, iz sürme, vb…
Ancak tüm bu detaylar müşteri tarafından bilinmiyorsa, prototip PCB üretim sağlayıcısı bunları manuel olarak inceleyecek ve Gerber'in orijinal tasarımına dayanarak talep edilen boyutları uygulayacaktır.
Yukarıdaki tüm dosyalar ve bilgiler hazır olduğunda PCB tesisi bir sonraki adıma geçebilir.
PCB prototipleme kartının üretimi
PCB prototip üretimi, seri üretimden farklı değildir. Dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, küçük bir prototip PCB üretim partisinin fiyatıdır; fiyatlar genellikle seri üretimden daha yüksek olacaktır.
Prototip kartın üretiminde bekleme süresi genellikle 24 ila 72 saat arasındadır. PCB'nin boyutuna, karmaşıklığına ve serigrafi rengine bağlı olarak siparişin işlenmesi için ek süre gerekebilir.
PCB prototipleri için, olası hata riskleri nedeniyle genellikle 5 ila 10 parça arasında sipariş verilmesi önerilir. Başlangıçta küçük bir parti sipariş etmek, malzeme, bileşen, PCB prototip kartları ve en önemlisi daha sonraki PCBA aşamasında zaman israfını önleyecektir.
PCB montaj prototipi için bileşen siparişi
Bir PCB prototipi, seri üretim aşamasındakiyle aynı bileşenleri içerir, ancak bileşenlerin ambalajlanması genellikle farklılık gösterir. Seri üretim sırasında bileşenler, saatte yüz binlerce kartı otomatik olarak monte edebilen SMT makinelerine yerleştirilir ve bu da zamandan, işçilikten ve en önemlisi maliyetten tasarruf sağlar. Ancak PCB prototipleme aşamasında, bir SMT makinesini yapılandırmak, 2-3 PCB prototip kartını manuel olarak monte etmekten daha fazla zaman alır.
PCBA prototiplemesi için bileşen siparişi genellikle birkaç aşamadan oluşur:
-
1. Bileşenleri internetten araştırın.
-
2. Güvenilir bir tedarikçiden satın alarak sahte cihazlardan kaçının.
-
3. Küçük MOQ (minimum sipariş miktarı) yerleştirme olanağının onaylanması.
-
4. Bileşenlerin stokta olduğunu ve satın alınabilir olduğunu doğrulamak.
PCB prototipleme bileşenleri, dirençler, kapasitörler, transistörler vb. gibi sık kullanılan bileşenler için genellikle 50-100 parçalık küçük partiler halinde, daha pahalı entegre devre bileşenleri için ise 5-10 parçalık küçük partiler halinde gelir. Bu küçük partiler, ambalajları ve şekilleri nedeniyle bir SMT makinesine yerleştirilemez. Seri üretim, SMT makinelerine yerleştirilmeye hazır rulolar halinde gelirken, PCBA prototipleme bileşenleri genellikle küçük plastik torbalarda gelir.
PCB prototipi için bileşen siparişi verirken, sahte cihaz satın almaktan kaçınmak için ekstra özen göstermek önemlidir. Bu güvenilmez cihazlar çok fazla hasara neden olabilir. Kalite kontrol testleri sırasında, bazı üretim hataları kolayca PCB/
PCBA tasarımla ilgili sorunlar varken, gerçekte sorun sahte bileşen hatasıdır.
Sadece PCB prototip aşamasında değil, seri üretime kadar her zaman güvenilir tedarikçilerden ve kaynaklardan satın alım yapılması önerilir.
PCBA prototipleme
PCB montajı söz konusu olduğunda, prototip veya seri üretim büyük fark yaratır. Seri üretimde, pahalı SMT ekipmanları PCBA üretim sürecini hızlandırmayı başarır. Ancak PCBA prototipleme genellikle parçaların deneyimli bir mühendis tarafından manuel olarak birleştirilmesini içerir.
Prototipleme aşamasında mühendisin aşağıdaki ayrıntılara dikkat etmesi gerekir:
-
1. PCB üzerine yeterli miktarda lehim pastası yapıştırın.
-
2. Bileşenlerin doğru yöne baktığından emin olun.
-
3. Bileşenlerin PCB'ye yapışmasını sağlamak için yeterli ısı kullanın.
-
4. Isı tabancası kullanıyorsanız, bileşenlerin yanma riskini azaltmak için yakın temastan kaçının.
-
5. Doğru değerin bileşenlerinin doğru yerlere yerleştirilmesini sağlamak.
Bileşen sayısına ve PCB boyutuna bağlı olarak, PCB prototip montajı birkaç dakikadan birkaç saate kadar sürebilir. Yetenekli bir mühendis, olası bir arızayı önlemek için her bir bileşeni manuel olarak seçip doğru yönde yerleştirecektir.
PCBA prototipleme yöntemlerinden bir diğeri de lehim macunu yerleştirme yöntemidir; lehim macunu her bir karta elle yapıştırılır.
PCB prototip kalite testi
Üretim tamamlandıktan sonra, her PCB prototip örneği bağımsız olarak test edilir. Kalite testleri genellikle aşağıdaki gibi standart prosedürler kullanılarak yapılır:
-
1. Kartta kısa devre olmadığından emin olun.
-
2. Tüm bileşenler için yeterli lehim macununun olduğundan emin olun.
-
3. Kartın işlevselliğini bozabilecek herhangi bir arıza veya çatlağın tespiti için görsel inceleme…
Bazı testler, müşteriler tarafından oluşturulan özel gereksinimlere göre gerçekleştirildi. Bu testler, bir aygıt yazılımı çalıştırmayı, işlemi doğrulamayı, kart çalışma koşullarını ve sıcaklığını test etmeyi ve daha fazlasını içerebilir. PCB prototipleri, hataların seri üretim aşamasına kadar fark edilmemesini sağlamak için çok sayıda test gerektirir.
Üreticiler genellikle testlerin birkaç hafta hatta aylarca yürütülmesini önerir. Bu sayede yazılımın tutarlı ve uzun süre istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlayabilirsiniz.
Sonuç ve özet
İşte bugünkü yazımızda öğrendiklerimizden çıkarılabilecek birkaç önemli nokta:
-
1. Prototip PCB'ler seri üretim PCB'lerden çok da farklı değildir.
-
2. En büyük fark, miktar ve fiyattır.
-
3. Prototip PCB montajı yetenekli mühendisler tarafından elle birleştirilir.
-
4. PCB prototip tasarımcıları, test sürecine yardımcı olmak için PCB tasarımlarını ayarlayabilirler.
Güvenilir, hızlı ve tutarlı bir PCB prototip hizmetine ihtiyacınız varsa, PCBasic her zaman yardım etmek için buradadır. PCB ve PCBA üretimi ve tasarımında 15 yıllık birikmiş deneyimimizle, PCB prototip aşamasından seri üretime kadar sizi ve projenizi yanınızda götürmeye hazırız.
