Prototypováním desek s plošnými spoji se rozumí výroba desek s plošnými spoji v krátkých sériích před sériovou výrobou. Inženýři používají prototypování poté, co dokončí návrh obvodů a dokončí rozvržení desek plošných spojů. Soubory s rozvržením odešlou do továrny na výrobu desek, která vyrobí malou sérii pro testování. Níže vysvětluji, co je třeba udělat před výrobou prototypu.
Existují jednoduché desky plošných spojů a složité desky plošných spojů. U jednoduchých desek je prototypování snadné. U složitých desek je třeba prototypování věnovat pozornost. Pokud během prototypování nepoužijete správné kontrolní nástroje, mohou se problémy projevit až po výrobě desek. To už bude pozdě. Proto se musíte před zahájením prototypování dobře připravit.
Poznámky a bezpečnostní opatření pro prototypování DPS
- Dva běžné způsoby prototypování: pomocí běžného výrobce desek plošných spojů nebo pomocí specializovaného prototypového obchodu. Najděte poskytovatele, který vyhovuje vašim potřebám. Prototypové dílny žijí z výroby vzorků, takže přijímají velmi malé série, dokonce i dva kusy.
- Běžní výrobci se obvykle zaměřují na sériové objednávky. Mohou očekávat, že vzorky vrátíte později nebo že si objednáte větší množství. Prototypové dílny vyrábějí pouze vzorky nebo malé série. I když přinesete velkou objednávku, prototypový obchod nemusí být nastaven na plně sériovou výrobu.
- Při zajišťování kvality si běžní výrobci vedou obvykle lépe než některé vzorkové prodejny. Některé vzorkovny se zaměřují na rychlý prodej a mohou přijmout zakázku, vyříznout vzorek a inkasovat platbu bez úplného otestování. Mohou vynechat testy letmých sond. Pokud kvalita není dobrá, musíte provést novou zkušební sérii. Zkušební zkoušky by měly být prováděny pečlivě. Řádný zkušební provoz obvykle odhalí problémy a umožní úspěšný další provoz.
Bezpečnostní opatření pro technické pracovníky při výrobě prototypů desek plošných spojů
- Pečlivě zvolte množství prototypu, abyste měli kontrolu nad náklady.
- Podrobně ověřte balíčky součástí, abyste předešli selhání prototypu kvůli špatným otiskům.
- Provádějte kompletní elektrické kontroly, abyste zlepšili výkon desky.
- Rozvrhněte desku s ohledem na integritu signálu, abyste snížili šum a zvýšili stabilitu.
Opatření pro výrobce prototypů
- Pečlivě zkontrolujte soubory PCB, abyste se vyhnuli chybám v datech.
- Schválení všech kroků procesu a porovnání parametrů zpracování s interním výrobním závodem.
- Řízení výroby pro snížení nákladů a zachování kvality.
- Sdělte zákazníkovi všechny speciální poznámky a požadavky na prototyp, abyste předešli překvapením.
Přípravy před tvorbou prototypů PCB
- Vytvořte fyzický obrys
Uzavřený fyzický obrys je základní platformou pro pozdější umístění komponent a prototypování. Buďte přesní. Pro obrys použijte zaoblené rohy. Zaoblené rohy zamezí pořezání o ostré hrany a sníží koncentraci napětí na desce. - Přineste komponenty a sítě a umístěte komponenty.
Při importu součástí a sítí do nakresleného obrysu postupujte pečlivě podle pokynů. Dávejte pozor na typy balíčků komponent a připojení sítí. Dodržování výzev snižuje počet chyb. Umístění a směrování součástek ovlivňuje životnost, stabilitu a elektromagnetickou kompatibilitu výrobku. Těmto položkám je třeba věnovat zvláštní pozornost. Obecně dodržujte pořadí umístění a věnujte pozornost odvodu tepla. - Trasování návrhu PCB a jeho zdokonalení
Při trasování desky plošných spojů dodržujte požadavky na parametry zpracování. Můžete se také poradit s důvěryhodným dodavatelem prototypů. Tím snížíte míru zmetkovitosti. Po dokončení frézování upravte text, některé součástky a některé stopy. Ve správný čas proveďte zalití mědi. Vyvarujte se provádění měděných výlevů příliš brzy, protože to může zpomalit úpravy a způsobit problémy při frézování. Cílem závěrečných úprav je usnadnit výrobu, ladění a opravy. - Kontrola a ověření sítí
Někdy se chybami nebo nedbalostí změní vztahy sítí na nakresleném plošném spoji oproti schématu. Proto je nutná kontrola a ověření. Po nakreslení nejprve ověřte sítě a teprve později provádějte další práce.
Průběh prototypování Philifast
Krok 1 - Kontaktování výrobního závodu
Sdělte továrně potřebnou velikost desky, požadavky na proces a objednané množství. Vyčkejte na profesionální cenovou nabídku a poté zadejte objednávku.
Krok 2 - Řezání materiálu
Na základě vámi poskytnutých technických údajů vyřežte malé výrobní desky z vhodných surových panelů. Typický průběh: velký surový panel → řezání podle pokynů pro obrábění → vyrovnání a upnutí panelů → děrování zaoblených rohů nebo frézování hran → výstupní desky.
Krok 3 - Vrtání
Na připravených panelech vyvrtejte otvory v požadovaných polohách a velikostech. Typický průběh: panely naskládat na sebe a upevnit pomocí registračních kolíků → naložit panel → vyvrtat otvory → vyložit panel → zkontrolovat a případně přepracovat.
Krok 4 - Nanášení mědi na otvory
Pomocí chemických metod naneste tenkou vrstvu mědi do otvorů, které je třeba pokovit. Typický průběh: hrubé broušení → zavěšení panelů → automatická linka na elektrolytickou měď → vyložení → namočení do zředěného H₂SO₄ 1% → zesílení mědi.
Krok 5 - Přenos obrazu
Přeneste obraz obvodu z výrobního filmu na desku. Typický průběh: hrubování desky → laminace → odpočinek → zarovnání → expozice → odpočinek → vyvolání → kontrola.
Krok 6 - Galvanické pokovování vzoru
Galvanicky pokovte měď a poté na měď s odkrytým obvodem naneste nikl/zlato nebo cín, abyste dosáhli požadované tloušťky. Typický průběh: zatížení panelu → odmaštění → dvojí opláchnutí vodou → mikroleptání → opláchnutí vodou → čištění kyselinou → galvanické pokovení mědi → opláchnutí vodou → ponoření do kyseliny → pocínování → opláchnutí vodou → vyložení.
Krok 7 - Odstranění fotorezistu
Pomocí roztoku NaOH odstraňte vrstvu fotorezistu, která pokrývala oblasti pro galvanické pokovování, aby se měď bez obvodu odkryla pro pozdější kroky.
Krok 8 - Leptání
K odstranění mědi z oblastí, které nejsou součástí obvodu, použijte chemické leptací prostředky.
Krok 9 - Aplikace pájecí masky
Přeneste obrázek pájecí masky (běžně nazývaný zelená maska) na desku. Maska chrání stopy a zabraňuje přemostění pájky při pájení součástek.
Krok 10 - Sítotisk
Vytiskněte na desku referenční text a značky pro snadnější identifikaci a montáž. Typický průběh: po finálním vytvrzení pájecí masky → vychladnutí a odpočinek → úprava sítě → tisk sítotisku → vytvrzení po tisku.
Krok 11 - Pozlacení prstů
Na plochy konektorů naneste nikl a poté zlato v požadované tloušťce. Tím se zvýší tvrdost a odolnost proti opotřebení.
Krok 12 - Trasování a tvarování desky
Pomocí děrovacích forem nebo CNC frézování vyřízněte tvar desky podle obrysu požadovaného zákazníkem.
Krok 13 - Testování
Pomocí testeru s létající sondou můžete zkontrolovat rozpojené obvody, zkraty a další závady, které lze vizuálně jen těžko odhalit. Ověříte tak funkčnost desky.
Závěrečné poznámky a připomenutí
- Vždy potvrďte otisky komponent. Špatný footprint může způsobit selhání prototypu a zpozdit projekt.
- Dodržujte jasná pravidla pro návrh velikosti vrtáků, šířky stop, rozteče a v případě potřeby i řízení impedance. Pokud je to možné, používejte hodnoty doporučené výrobcem.
- Zahrňte testovací podložky a poskytněte jasný plán testování. To usnadní elektrické testování a ladění.
- Včas označte speciální požadavky, jako jsou vedení s řízenou impedancí, slepé nebo zakopané průchodky nebo lisované otvory, aby mohla továrna zkontrolovat jejich způsobilost.
- Udržujte kusovníky a informace o sestavě aktuální a připojte přehledné mechanické výkresy, když potřebujete přesné obrysy desek nebo speciální otvory.
Zavření marketingu pro společnost Philifast
Společnost Philifast nabízí profesionální služby v oblasti prototypování a rychlé výroby desek plošných spojů. Spolupracujeme s inženýry, abychom snížili rizika a zkrátili vývojové cykly. Pokud potřebujete PCB, PCBA nebo služby zakázkové výroby, obraťte se na společnost Philifast. Náš tým vám pomůže s cenovými nabídkami, kontrolou procesů a rychlou výrobou, abyste mohli s jistotou přejít od prototypu k sériové výrobě.
