Sprzęt PCBA proces projektowania i produkcji obejmuje wiele powiązań. Ogólne produkty sprzętowe składają się z kilku etapów: projektowania sprzętu, które obejmuje rysowanie PCB, produkcję płytek drukowanych PCB, pozyskiwanie i kontrolę komponentów, przetwarzanie poprawek SMT, przetwarzanie wtyczek, wypalanie programu, testowanie, starzenie i inne procesy. Wyjaśnijmy rolę DFM w tych powiązaniach.
1. Projektowanie sprzętu obejmuje rysunek PCB
Głównym elementem projektowania sprzętu jest zaprojektowanie schematu elektrycznego układu sterowania, dobór komponentów sterowania elektrycznego oraz projekt szafy sterowniczej. Schemat elektryczny układu sterowania obejmuje obwód główny i obwód sterujący. Obwód sterujący obejmuje okablowanie wejść/wyjść. PLC oraz szczegółowego połączenia części automatycznych i ręcznych. Dobór komponentów elektrycznych opiera się przede wszystkim na wymaganiach dotyczących sterowania, obejmujących przyciski, przełączniki, czujniki, urządzenia zabezpieczające, styczniki, lampki kontrolne, elektrozawory itp.
Praca związana z rysowaniem PCB polega na konwersji schematu na plik do tworzenia płytek PCB (układ PCB). Po zakończeniu projektowania schematu układ PCB jest projektowany zgodnie z wybranymi komponentami elektronicznymi, a lista połączeń schematu jest importowana w celu zaprojektowania układu i okablowania do rysunków do tworzenia płytek PCB.
Na tym etapie DFM jest kluczowy, ponieważ zaprojektowane rysunki PCB mogą nie spełniać wymogów produkcyjnych. Dlatego analiza produkcyjności DFM jest konieczna, aby upewnić się, że płytka drukowana PCB może zostać wyprodukowana w ramach możliwości procesu produkcyjnego.
2. Produkcja płytek drukowanych PCB
Po otrzymaniu zamówienia na PCB analizowany jest plik Gerber, zwracając uwagę na związek między odstępem otworów w PCB a nośnością płytki. Pomaga to uniknąć problemów, takich jak zginanie lub pękanie. Ponadto ważne jest, aby upewnić się, że okablowanie uwzględnia kluczowe czynniki, takie jak zakłócenia sygnału o wysokiej częstotliwości i impedancja.
Podczas produkcji płytek PCB oprogramowanie DFM jest używane do obliczania impedancji, montażu płytek i wykorzystania płytki. Pliki produkcyjne dla płytki drukowanej muszą zostać sprawdzone pod kątem możliwości produkcyjnych i dopiero gdy spełniają wymagane możliwości procesu, można rozpocząć produkcję.
3. Zaopatrzenie i kontrola komponentów
Zaopatrzenie w komponenty wymaga ścisłej kontroli nad kanałami, co pozwala mieć pewność, że komponenty pochodzą od renomowanych dostawców, takich jak duzi handlowcy lub pierwotni producenci (np. wonderfulpcb Mall), co pozwala uniknąć zakupu materiałów z drugiej ręki lub podrobionych.
Na tym etapie często pojawiają się problemy, takie jak nieprawidłowe modele komponentów lub nieprawidłowe nazwy pakietów. Usługi Wonderfulpcb DFM mogą pomóc uniknąć takich problemów, automatycznie sprawdzając model BOM i nazwę pakietu. Ponadto oprogramowanie używa biblioteki do dopasowywania komponentów do prawidłowych pakietów, co pomaga zapewnić, że odpowiednie komponenty zostaną zakupione do projektu.
4. Przetwarzanie montażu SMT
Przed Montaż PCB, wonderfulpcb DFM Services służy do przeprowadzania analizy możliwości montażu, identyfikacji potencjalnych problemów, takich jak niewystarczające odstępy między komponentami, komponenty zbyt blisko krawędzi oraz niedopasowane piny i komponenty. To proaktywne podejście pozwala uniknąć niepotrzebnych strat.
Kluczowe aspekty, takie jak drukowanie pasty lutowniczej i kontrola temperatury pieca reflow, są krytyczne dla zapewnienia jakości procesu lutowania. Jakość siatki stalowej laserowej, wraz z koniecznością powiększenia, zmniejszenia lub modyfikacji niektórych otworów do otworów w kształcie litery U, zależy od wymagań PCB. Prawidłowa kontrola temperatury i prędkości podczas lutowania reflow jest niezbędna do zwilżania pasty lutowniczej i niezawodności spawania. Ponadto kontrola AOI (Automated Optical Inspection) jest krytyczna dla zminimalizowania wad spowodowanych czynnikami ludzkimi.
5. Przetwarzanie wtyczek
W procesie wtykowym kluczową rolę odgrywa konstrukcja formy do lutowania falowego. Inżynierowie muszą projektować formy, aby zmaksymalizować prawdopodobieństwo wytworzenia dobrych produktów po procesie w piecu. Jest to obszar, w którym inżynierowie PE często muszą ćwiczyć i udoskonalać swoje umiejętności poprzez doświadczenie.
6. Wypalanie programu
Wczesne raporty DFM mogą sugerować ustawienie punktów testowych na PCB w celu przetestowania przewodności obwodu po przylutowaniu wszystkich komponentów. Jeśli to możliwe, wypalanie programu można przeprowadzić na głównym układzie sterowania IC za pomocą palników, takich jak ST-LINK lub J-LINK. Umożliwia to inżynierom bezpośrednią obserwację zmian funkcjonalnych wynikających z różnych działań dotykowych, weryfikując integralność funkcjonalną całego PCBA.
7. Testowanie płyt PCBA
W przypadku zamówień wymagających testów PCBA mogą zostać wykonane następujące testy:
- ICT (test w obwodzie)
- FCT (test funkcjonalny)
- Test wypalania (test starzenia)
- Test temperatury i wilgotności
- Test upadku
Testy te powinny być zgodne z planem testów klienta, a dane zawarte w raporcie można podsumować w celu przeprowadzenia analizy.
Dzięki integracji usług wonderfulpcb DFM z tymi kluczowymi etapami inżynierowie sprzętu mogą mieć pewność, że ich projekty są zoptymalizowane pod kątem możliwości produkcji i montażu, co przekłada się na zwiększenie wydajności produkcji, obniżenie kosztów i zminimalizowanie ryzyka błędów w całym procesie produkcyjnym.
