PCB-prototyping betyder kortvarig produktion af printkort før masseproduktion. Ingeniører bruger prototyper, når de er færdige med kredsløbsdesignet og har færdiggjort printkortlayoutet. De sender layoutfilerne til en printkortfabrik for at lave et lille parti til test. Nedenfor forklarer jeg, hvad du skal gøre inden prototypeproduktion.
Der findes enkle printkort, og der findes komplekse printkort. Til enkle print er det nemt at lave prototyper. Ved komplekse print skal man være omhyggelig med prototyperne. Hvis du ikke bruger de rigtige inspektionsværktøjer under prototyping, kan det være, at problemerne først dukker op, når printpladerne er lavet. Det vil være for sent. Så du skal forberede dig godt, før du begynder at lave prototyper.
Bemærkninger og forholdsregler for PCB-prototyper
- Der er to almindelige måder at lave prototyper på: ved at bruge en almindelig PCB-producent eller ved at bruge en specialiseret prototype-butik. Find den leverandør, der passer til dine behov. Prototypeværksteder lever af at lave prøver, så de accepterer meget små oplag, selv to stykker.
- Almindelige producenter sigter normalt efter serieordrer. De forventer måske, at du returnerer prøverne senere eller afgiver en større ordre. Prototypeværksteder laver kun prøver eller små partier. Selv hvis du kommer med en stor ordre, er det ikke sikkert, at en prototypeforretning er indrettet til fuld masseproduktion.
- Når det gælder kvalitetssikring, har almindelige producenter en tendens til at klare sig bedre end nogle prøvebutikker. Nogle prøvebutikker fokuserer på hurtigt salg og accepterer måske opgaven, skærer en prøve og opkræver betaling uden fuld testning. De springer måske flyvende test over. Hvis kvaliteten ikke er god, skal du lave en ny prøvekørsel. Prøvekørsler skal udføres omhyggeligt. En ordentlig prøvekørsel vil normalt afdække problemer og gøre den næste kørsel vellykket.
Forholdsregler for teknisk personale under PCB-prototyping
- Vælg omhyggeligt antallet af prototyper for at kontrollere omkostningerne.
- Bekræft komponentpakker i detaljer for at undgå prototypefejl på grund af forkerte fodaftryk.
- Udfør fuld elektrisk kontrol for at forbedre tavlens ydeevne.
- Læg kortet med signalintegritet i tankerne for at reducere støj og øge stabiliteten.
Forholdsregler for prototypeproducenter
- Tjek PCB-filer omhyggeligt for at undgå datafejl.
- Godkend alle procestrin og match procesparametre med den interne fabrik.
- Styr produktionen for at sænke omkostningerne og bevare kvaliteten.
- Kommuniker alle særlige bemærkninger og krav med prototypekunden for at undgå overraskelser.
Forberedelser før PCB-prototyping
- Lav det fysiske omrids
Et lukket fysisk omrids er en grundlæggende platform for senere placering af komponenter og prototyper. Vær præcis. Brug afrundede hjørner til omridset. Afrundede hjørner undgår snit fra skarpe kanter og reducerer stresskoncentrationen på printet. - Bring komponenter og net ind, og placer derefter komponenterne
Når du importerer komponenter og net til den tegnede kontur, skal du følge anvisningerne nøje. Vær opmærksom på komponentpakketyper og netforbindelser. Ved at følge anvisningerne reduceres antallet af fejl. Placering og routing af komponenter påvirker produktets levetid, stabilitet og elektromagnetiske kompatibilitet. Disse ting kræver særlig opmærksomhed. Generelt skal du følge placeringsrækkefølgen og være opmærksom på varmeafledning. - Rute PCB-designet og finpuds det
Følg kravene til behandlingsparametre, når du router printkortet. Du kan også konsultere en pålidelig prototypeleverandør. Det reducerer antallet af kasserede komponenter. Når du er færdig med routing, skal du justere tekst, nogle dele og nogle spor. Lav kobberstøbninger på det rigtige tidspunkt. Undgå at lave copper pours for tidligt, fordi det kan forsinke redigeringen og give problemer med routing. De sidste redigeringer har til formål at gøre produktion, fejlfinding og reparation lettere. - Tjek og verificer nettene
Nogle gange ændrer fejl eller skødesløshed netrelationerne på det tegnede printkort i forhold til skemaet. Så kontrol og verifikation er nødvendig. Når du har tegnet, skal du først verificere nettene og derefter udføre det videre arbejde.
Philifast-flow til fremstilling af prototyper
Trin 1 - Kontakt fabrikken
Fortæl fabrikken om den nødvendige pladestørrelse, proceskrav og ordremængde. Vent på et professionelt tilbud, og afgiv derefter ordren.
Trin 2 - Skæring af materiale
Baseret på de tekniske data, du leverer, skæres små produktionsplader fra passende rå paneler. Typisk flow: stort råpanel → skær efter bearbejdningsinstruktioner → juster og fastspænd paneler → stans afrundede hjørner eller fræs kanter → output boards.
Trin 3 - Boring
Bor huller i de ønskede positioner og størrelser på de forberedte paneler. Typisk flow: Stabl paneler og fastgør dem med registreringsstifter → læg panelet på plads → bor huller → tag panelet af plads → inspicér og bearbejd om nødvendigt.
Trin 4 - Aflejring af kobber på huller
Brug kemiske metoder til at afsætte et tyndt kobberlag i de huller, der skal pletteres. Typisk flow: grovslibning → hæng paneler → automatisk kemisk kobberlinje → aflæsning → iblødsætning i 1% fortyndet H₂SO₄ → kobberfortykkelse.
Trin 5 - Billedoverførsel
Overfør kredsløbsbilledet fra produktionsfilmen til pladen. Typisk flow: ru plade → laminering → hvile → justering → eksponering → hvile → fremkaldelse → inspektion.
Trin 6 - Galvanisering af mønster
Elektropletter kobber, og pletter derefter nikkel/guld eller tin over det udsatte kredsløbskobber for at nå den ønskede tykkelse. Typisk flow: Indlæs panel → affedt → skyl med vand to gange → mikroæts → skyl med vand → syrerengøring → kobbergalvanisering → skyl med vand → syredyp → tinplettering → skyl med vand → aflæs.
Trin 7 - Fjernelse af fotoresist
Brug NaOH-opløsning til at fjerne det fotoresistlag, der dækkede områderne til galvanisering, så det kobber, der ikke er kredsløb, bliver eksponeret til senere trin.
Trin 8 - Ætsning
Brug kemiske ætsemidler til at fjerne kobber fra områder, der ikke er en del af kredsløbet.
Trin 9 - Påføring af loddemaske
Overfør billedet af loddemasken (almindeligvis kaldet grøn maske) til pladen. Masken beskytter sporene og forhindrer loddetinnet i at danne bro under komponentlodningen.
Trin 10 - Silketryk
Udskriv referencetekst og markeringer på kortet for at gøre det nemmere at identificere og samle. Typisk flow: efter endelig loddemaskehærdning → afkøling og hvile → justering af mesh → print af silketryk → hærdning efter print.
Trin 11 - Plettering af guldfingre
Plader nikkel og derefter guld på kontaktfingrene i den ønskede tykkelse. Det forbedrer hårdheden og slidstyrken.
Trin 12 - Fræsning og formning af plader
Brug stanseværktøjer eller CNC-fræsning til at skære pladeformen til kundens ønskede omrids.
Trin 13 - Testning
Brug en flying probe-tester til at tjekke for åbne kredsløb, kortslutninger og andre defekter, som er svære at få øje på visuelt. Dette verificerer kortets funktionalitet.
Afsluttende noter og påmindelser
- Bekræft altid komponenternes fodaftryk. Et forkert footprint kan forårsage prototypefejl og forsinke projektet.
- Hold klare designregler for borestørrelser, sporbredder, afstand og impedansstyring, hvis det er nødvendigt. Brug producentens anbefalede værdier, når det er muligt.
- Medtag testpuder, og lav en klar testplan. Det hjælper med elektrisk testning og fejlsøgning.
- Markér særlige krav som linjer med kontrolleret impedans, blinde eller nedgravede vias eller press-fit-huller tidligt, så fabrikken kan kontrollere kapaciteten.
- Hold stykliste- og monteringsoplysninger opdateret, og vedhæft klare mekaniske tegninger, når du har brug for præcise kortkonturer eller specielle huller.
Marketing tæt på Philifast
Philifast tilbyder professionel PCB-prototyping og quick turn-tjenester. Vi samarbejder med ingeniører om at reducere risici og forkorte udviklingscyklusser. Hvis du har brug for PCB, PCBA eller specialfremstilling, så kontakt Philifast. Vores team hjælper med tilbud, procestjek og hurtig produktion, så du trygt kan gå fra prototype til masseproduktion.
