Процесс проектирования и производства аппаратной части печатных плат включает в себя множество этапов. В целом, аппаратные продукты состоят из нескольких стадий: проектирование аппаратной части, включающее чертеж печатной платы, изготовление печатной платы, закупку и проверку компонентов, обработку компонентов для поверхностного монтажа, обработку компонентов, программирование, тестирование, старение и другие процессы. Рассмотрим роль проектирования для производства (DFM) на этих этапах.
1. Проектирование оборудования включает чертеж печатной платы
Основным содержанием проектирования оборудования является разработка принципиальной схемы электрической системы управления, выбор компонентов электрической системы управления и проектирование шкафа управления. Принципиальная схема электрической системы управления включает в себя главную цепь и цепь управления. Цепь управления включает в себя проводку входов/выходов PLC и детальное соединение автоматической и ручной частей. Выбор электрических компонентов определяется, прежде всего, требованиями к управлению, включая кнопки, переключатели, датчики, защитные электроприборы, контакторы, индикаторные лампы, электромагнитные клапаны и т. д.
Работа, связанная с чертежом печатной платы, заключается в преобразовании принципиальной схемы в файл для изготовления печатной платы (PCB Layout). После завершения проектирования схемы разрабатывается PCB Layout в соответствии с выбранными электронными компонентами, а схематический netlist импортируется для проектирования макета и проводки в чертежи для изготовления печатной платы.
На этом этапе DFM имеет решающее значение, поскольку разработанные чертежи печатной платы могут не соответствовать требованиям технологичности. Поэтому анализ технологичности DFM необходим для того, чтобы гарантировать, что печатная плата печатной платы может быть изготовлена в рамках возможностей производственного процесса.
2. Производство печатных плат
После получения заказа на печатную плату файл Gerber анализируется, при этом обращается внимание на соотношение между расстоянием между отверстиями печатной платы и несущей способностью платы. Это помогает избежать таких проблем, как изгиб или поломка. Кроме того, важно убедиться, что при монтаже учитываются такие ключевые факторы, как помехи высокочастотного сигнала и импеданс.
В процессе производства печатных плат программное обеспечение DFM используется для расчета импеданса, сборки пластин и использования платы. Файлы производства печатной платы необходимо проверить на технологичность, и только после того, как они будут соответствовать требуемым технологическим возможностям, можно начинать производство.
3. Закупка и проверка компонентов
Закупка компонентов требует строгого контроля над каналами, гарантирующего, что компоненты поступают от надежных поставщиков, таких как крупные трейдеры или оригинальные производители (например, wonderfulpcb Mall), что позволяет избежать покупки бывших в употреблении или поддельных материалов.
На этом этапе часто возникают такие проблемы, как неправильные модели компонентов или неправильные названия пакетов. Wonderfulpcb DFM Services может помочь избежать таких проблем, автоматически проверяя модель спецификации и название пакета. Кроме того, программное обеспечение использует библиотеку для сопоставления компонентов с правильными пакетами, помогая гарантировать, что для проекта закупаются правильные компоненты.
4. Обработка SMT-сборки
Перед сборкой печатной платы компания wonderfulpcb DFM Services проводит анализ технологичности сборки, выявляя потенциальные проблемы, такие как недостаточное расстояние между компонентами, слишком близкое расположение компонентов к краю, а также несоответствие выводов и компонентов. Такой упреждающий подход позволяет избежать ненужных потерь.
Ключевые аспекты, такие как печать паяльной пасты и контроль температуры печи оплавления, имеют решающее значение для обеспечения качества процесса пайки. Качество сетки из лазерной стали, а также необходимость увеличения, уменьшения или изменения некоторых отверстий до U-образных, зависят от требований печатной платы. Правильный контроль температуры и скорости во время пайки оплавлением имеет важное значение для смачивания паяльной пасты и надежности сварки. Кроме того, контроль AOI (автоматизированный оптический контроль) имеет решающее значение для минимизации дефектов, вызванных человеческим фактором.
5. Обработка плагина
В процессе подключения ключевую роль играет конструкция формы для пайки волной. Инженеры должны проектировать формы, чтобы максимально увеличить вероятность производства хороших продуктов после процесса в печи. Это область, в которой инженерам PE часто приходится практиковаться и совершенствовать свои навыки с помощью опыта.
6. Программа записи
Ранние отчеты DFM могут предлагать установку контрольных точек на печатной плате для проверки проводимости схемы после пайки всех компонентов. Если возможно, программную запись можно выполнить на основной управляющей ИС с помощью горелок типа ST-LINK или J-LINK. Это позволяет инженерам напрямую наблюдать функциональные изменения от различных сенсорных действий, проверяя функциональную целостность всей печатной платы.
7. Тестирование платы PCBA
Для заказов, требующих тестирования PCBA, могут быть выполнены следующие испытания:
- ICT (внутрисхемный тест)
- FCT (тест на функциональность)
- Испытание на выгорание (испытание на старение)
- Испытание на воздействие температуры и влажности
- Завалить тест
Эти испытания должны соответствовать плану испытаний заказчика, а данные отчета могут быть обобщены для анализа.
Интегрируя услуги wonderfulpcb DFM Services в эти ключевые этапы, инженеры-разработчики оборудования могут гарантировать, что их проекты оптимизированы для технологичности и сборки, тем самым повышая эффективность производства, снижая затраты и сводя к минимуму риск ошибок на протяжении всего производственного процесса.
