Cuando se trata del proceso de fabricación electrónica, el lanzamiento exitoso de nuevos productos al mercado implica fases con desafíos y complejidades, cada una de las cuales está estrechamente relacionada con las demás. Sin embargo, es común ver que una gran idea no logra convertirse sin problemas en un producto simplemente debido a la falta de atención suficiente en uno o algunos pasos, lo cual cobra especial sentido cuando, por ejemplo, el concepto del producto no llega a validarse por completo o incluso se degrada, o cuando un producto ya validado no ha sido optimizado en términos de fabricación y ensamblaje electrónico rentables.
La Introducción de Nuevos Productos (NPI) comienza con una idea emocionante que se transforma en un producto electrónico final después de pasar por un diseño meticuloso, fabricación y ensamblaje electrónicos, así como una rigurosa inspección y pruebas. El nuevo producto debe ser fundamentalmente compatible con el siguiente requisito:
• Debe ser tan funcional como lo que exige la idea inicial;
• Debe salir al mercado a una velocidad vertiginosa.
Los dos elementos anteriores son componentes básicos que garantizan el éxito de su nuevo producto y ambos dependen de la capacidad y la fiabilidad de su fabricante por contrato (CM) y del ensamblador.
Este artículo revela los elementos clave que pueden garantizar su éxito en la NPI durante el proceso de fabricación electrónica, incluyendo la verificación DFM/DFA, la disponibilidad de componentes, las capacidades de fabricación/ensamblaje electrónico, la inspección y prueba, la inspección y aprobación del primer artículo y la calidad del servicio.
Elemento n.º 1: Verificación DFM/DFA
Una vez que tu idea se convierte en archivos de diseño, habrás puesto en marcha el proceso de NPI y comenzará tu fabricación electrónica. A diferencia del pensamiento puro, los archivos de diseño son más prácticos y lógicos, ya que el producto final se fabricará y ensamblará en función de los paquetes de archivos generados, que incluyen:
•Archivos Gerber
• Esquemas
•Archivos de perforación NC
•Lista de materiales (BOM)
• Planos CAD
• Instrucciones de montaje, etc.
La mayor distancia en los servicios de fabricación electrónica es la que existe entre un ingeniero de diseño y un ingeniero de fabricación/ensamblaje electrónico, lo que proporciona una necesidad suficiente paraVerificación DFM/DFAUn excelente diseño para la verificación de fabricación/ensamblaje electrónico ayuda a que algunos problemas potenciales se revelen antes de entrar en la línea de producción, de modo que se reduzcan las pérdidas de tiempo y dinero.
Además de la capacidad e ítems de verificación DFM/DFA, también debe tenerse en cuenta la eficiencia de la verificación, ya que determina el tiempo de lanzamiento del producto al mercado. La mejora de la eficiencia de la verificación DFM/DFA proviene de los esfuerzos en dos aspectos: la preparación de sus archivos de diseño y la capacidad de verificación del fabricante/ensamblador.
Los archivos de diseño que proporcione deben estar lo más completos posible. Por ejemplo, una ingeniera de DFM me contó una vez que había estado ocupada todo el día generando archivos de coordenadas, ya que sus clientes casi nunca se los proporcionaban. Más tarde, cuando se exigió a los clientes que lo hicieran, su eficiencia en las comprobaciones de DFM aumentó drásticamente. Cuando se trata de la capacidad de verificación del fabricante/ensamblador de productos electrónicos, las herramientas de verificación DFM/DFA son muy importantes. Hasta ahora, la verificación DFM/DFA proporcionada por la mayoría de los proveedores de servicios de fabricación electrónica se realiza manualmente. Sin embargo, algunos proveedores avanzados de EMS dependen de sistemas automáticos de DFM/DFA, lo que aumenta drásticamente la eficiencia de las comprobaciones.PCBCartdepende del sistema Valor DFM/DFA para la reducción de costos y una alta eficiencia.
Elemento n.º 2: Disponibilidad de componentes
En el proceso de fabricación electrónica, los componentes desempeñan un papel clave en la funcionalidad eléctrica y la implementación de las conexiones. Por lo tanto,la capacidad de un fabricante o ensamblador para gestionar componentesafecta directamente el éxito del NPI.
Para ser compatible con el rendimiento óptimo de la fabricación de productos electrónicos, la gestión de componentes debe abarcar principalmente tres aspectos: adquisición de componentes, inspección de componentes y almacenamiento de componentes. La adquisición de componentes siempre se considera un criterio fundamental para evaluar la capacidad de un ensamblador. Debe garantizarse una cooperación duradera y estable con distribuidores o fabricantes de componentes autorizados, de modo que se pueda asegurar una alta disponibilidad de componentes con precios competitivos. Además, el personal de compras debe respetar plenamente las elecciones de sus clientes cuando estos designen distribuidores de componentes específicos.
Incluso si los componentes se compran a los distribuidores o fabricantes de componentes más fiables, deben inspeccionarse cuidadosamente antes de su aplicación real en la fabricación electrónica. Después de todo, el control de calidad de los componentes electrónicos nunca puede realizarse al 100 % en cada ocasión, lo que otorga una gran importancia a la inspección de componentes, que actúa como un escudo adicional para protegerlos de la posibilidad de baja calidad.
A pesar del diminuto tamaño de los componentes, estos requieren un entorno y unas condiciones de almacenamiento rigurosos. La temperatura y la humedad son fundamentales para la implementación del rendimiento y la funcionalidad de los componentes. A veces, por razones de bajo costo, se adquiere una gran cantidad de componentes, pero no se llegan a utilizar por completo en un solo montaje, por lo que el resto de los componentes debe almacenarse temporalmente en el almacén del ensamblador, lo que otorga aún mayor importancia a unas estrictas condiciones de almacenamiento de los componentes.
Elemento n.º 3: Capacidad de fabricación/ensamblaje electrónico
La capacidad de fabricación y ensamblaje es el elemento clave que nos impulsa a elegir un proveedor de servicios de fabricación electrónica. Sin embargo, siempre es una tarea difícil obtener una comprensión real de sus capacidades de fabricación o ensamblaje electrónico a menos que uno se involucre de manera práctica con los servicios que proporcionan, lo que a su vez pone de manifiesto la importancia del prototipo. No obstante, la calidad del prototipo es inferior a la de las producciones en volumen y es difícil llegar a un juicio auténtico, o bien es posible que se pasen por alto algunos fabricantes o ensambladores confiables.
Pero la verdad es que, aunque hayas sido consciente de que la calidad del prototipo difiere de la de la producción en serie, la calidad práctica nunca puede estimarse hasta que los productos lleguen a tus manos o a las manos de tus clientes. Como resultado, la solución óptima radica en que debes elegir un fabricante o ensamblador que mantenga una calidad equivalente tanto en los prototipos como en la producción en volumen. No es fácil, pero es seguro.
Entonces, pasemos a algunos aspectos en los que deberías centrarte cuando intentes evaluar a tu socio de fabricación electrónica.
• Capacidad de fabricación electrónica
En términos de fabricación de productos electrónicos, la capacidad de fabricación de PCB representa la mayor parte y ocupa un lugar central.Proceso de fabricación de PCBes un proceso tan complicado que consta de numerosos pasos de fabricación electrónica, cada uno de los cuales contribuye al rendimiento final de los productos terminados.
En cuanto a la capacidad de fabricación de PCB, deben destacarse los siguientes puntos:
1. Grado de calidadQué grado de calidad se debe cumplir es una herramienta directa para evaluar la calidad de las placas PCB, porque las normativas compatibles con el grado de calidad correspondiente determinan y afectan todos los detalles de la fabricación electrónica. En términos generales, la fabricación de PCB por parte de fabricantes de PCB confiables se ajusta al estándar IPC Clase 2.
2. Recuento de capasEste aspecto siempre se pasa por alto en la fabricación electrónica porque suele darse por sentado. Un fabricante verdaderamente confiable debe ser capaz de producir placas cuyos niveles de capas vayan de 1 a múltiples. Además de las PCB de una o dos caras, que son las más ampliamente utilizadas, también deberían estar disponibles otros números de capas, especialmente para aquellos cuyos productos requieren alta densidad y miniaturización.
3. Material del sustrato. El material del sustrato determina la temperatura de la placa y su capacidad de resistencia mecánica. Los fabricantes deben ser capaces de trabajar con diferentes materiales de sustrato, incluidos FR4 estándar, Rogers, teflón, etc.
4. Peso del cobreEl peso del cobre puede clasificarse además en peso del cobre de la capa externa y peso del cobre de la capa interna, que deben calcularse y destacarse respectivamente. Dado que el peso del cobre está directamente asociado con el grosor de la placa, debe determinarse con cuidado.
5. Trazado/Espaciado MínimoEl trazado/espaciado es un elemento delicado que refleja la capacidad de fabricación electrónica del fabricante, ya que está asociado con el tamaño de la placa y el nivel de densidad. Para los diseñadores de PCB, deben ser plenamente conscientes del trazado/espaciado mínimo para poder optimizar sus archivos de diseño de PCB en términos de funcionalidad y tamaño.
6. Máscara de soldadura. La máscara de soldadura es más que solo colores. La máscara de soldadura avanzada, la máscara de soldadura pelable o la máscara de carbono, por ejemplo, pueden utilizarse para evaluar las capacidades de fabricación electrónica de su socio.
7. Acabado de superficie. Variosacabados de superficieestán disponibles por sus propias ventajas y desventajas en cuanto a rendimiento, costo y aplicaciones. Además, la compatibilidad con RoHS es importante para los productos que deben ser respetuosos con el medio ambiente.
8. Otros elementos. Otros elementos están principalmente asociados con algunas capacidades avanzadas de fabricación electrónica, como vías ciegas/enterradas, vía en pad, dedos de oro, metalización de bordes, orificios avellanados/cilindrados, etc. En lo que respecta a los parámetros de las vías u orificios, se debe prestar la mayor atención al diámetro de la vía, ya que refleja directamente si la capacidad del fabricante puede satisfacer las exigencias de su diseño.
• Capacidad de ensamblaje
A medida que se fabrican las placas PCB, el montaje de componentes asume entonces su papel central en la promoción de una conexión eléctrica fluida. Para los clientes finales de productos electrónicos, la apariencia puede ser más importante que cualquier otro elemento, pero es de sentido común que la competitividad central radica en la conexión eléctrica interna entre los componentes y la placa madre.
En cuanto a la capacidad de ensamblaje de PCB, se deben enfatizar los siguientes puntos:
1. Grado de calidad. Similar aFabricación de PCBpara obtener una alta calidad de las placas ensambladas, también se debe seguir un grado de alta calidad. Es óptimo conocer más al respecto antes de firmar un contrato con un ensamblador.
2. Tipos de ensamblaje. Los tipos de ensamblaje son la columna vertebral de un fabricante de ensamblajes dedicado a la fabricación profesional de productos electrónicos, indicando directamente su nivel de ensamblaje. Hasta ahora, hay dos tipos de ensamblaje principales disponibles: PTH y SMT. El primero se aplica al ensamblaje de componentes de orificio pasante, mientras que el segundo se utiliza para el ensamblaje de componentes de montaje superficial. Cuando se trata de condiciones complicadas, ambas tecnologías se requieren simultáneamente y se usan en ambos lados. Si la secuencia de ensamblaje se organiza de manera irracional o se establece una temperatura de soldadura inapropiada, posiblemente se producirán defectos o fallos. Por lo tanto, su ensamblador contratado debe ser capaz de mantener una capacidad de ensamblaje de alto nivel.
3. Precisión de ensamblajeLa precisión de ensamblaje es otro elemento clave para evaluar las capacidades de fabricación electrónica de un ensamblador. Dado que la miniaturización se ha convertido en una de las principales tendencias de desarrollo en el campo de la electrónica, la densidad y la precisión de ensamblaje empiezan a desempeñar un papel cada vez más importante que debe considerarse en el primer grupo de factores. El componente mínimo que puede manejarse, por ejemplo 01005, así como el paso mínimo de BGA y WLCSP, deben conocerse y confirmarse de antemano.
4. Paquetes de componentes. Existen varios tipos de encapsulados de componentes disponibles para cumplir distintas funciones. No todos los ensambladores son capaces de manejar todos los encapsulados de componentes, por lo que es necesario asegurarse de que los encapsulados que necesitas, como QFN, BGA, CSP, etc., puedan ensamblarse en tu futura fábrica de ensamblaje.
Elemento n.º 4: Inspección y prueba
Para asegurarse de que sus productos se han fabricado de acuerdo con el diseño original, la inspección y las pruebas son muy necesarias. Cuando se trata de la prueba de placas PCB, normalmente se requiere una prueba eléctrica personalizada, como cama de clavos o sonda voladora. Sin embargo, cuando se trata de la prueba de ensamblaje de PCB,AOIoAXIsiempre es necesario. Durante el proceso de PCBA, la AOI suele presentarse de dos maneras: en línea y fuera de línea. Para lograr una alta calidad en el NPI y la fabricación electrónica, se debe informar si ambos tipos están disponibles en el ensamblador.
Elemento n.º 5: Inspección del primer artículo
La inspección del primer artículo es uno de los pasos cruciales antes de la fabricación electrónica en masa. El producto disponible para la inspección y aprobación del primer artículo puede considerarse totalmente como un ensayo general antes de su presentación formal en el escenario del mercado.
Para aprovechar al máximo la funcionalidad de la inspección de primera pieza, debes asegurarte de que tu CM o ensamblador pueda proporcionar el servicio de inspección de primera pieza y cuente con listas de inspección dedicadas a las que ajustarse. Luego deberías establecer tus propias listas de inspección y requisitos para compensar tus demandas específicas, como los entornos extremos que tus productos deben soportar o las consideraciones de respeto al medio ambiente.
Elemento n.º 6: Velocidad y respuesta
Este elemento se refiere principalmente a la calidad del servicio proporcionado por los ensambladores. La fabricación y el ensamblaje de PCB no son tan sencillos como los Lego, que solo pasan por una conversión de una idea a una construcción real. Sin embargo, se trata de un proceso de alta tecnología y muy profesional, por lo que todo el proceso requiere múltiples confirmaciones entre los fabricantes y sus clientes. Además, la eficiencia es extremadamente vital para la entrada de un nuevo producto en el mercado. Como resultado, cómo minimizar las confirmaciones y maximizar la velocidad del NPI durante el proceso de fabricación electrónica son los dos objetivos para ambas partes.
La comunicación fluida es la base de una cooperación a largo plazo. En lo que respecta a eso, el idioma suele ser importante, lo cual es especialmente cierto en la fabricación en el extranjero. Sin embargo, la barrera del idioma se está rompiendo gracias a la amplia aplicación del inglés en todo el mundo.
Todos los proveedores de fabricación electrónica juran que se centran en los clientes. La respuesta es un detector de mentiras evidente. Solo intenta enviar tus demandas o consultas y mira qué tan pronto te responderán. Entonces podrás decírtelo a ti mismo.
PCBCart: Su proveedor confiable de servicios de fabricación de productos electrónicos
Desde 2005, PCBCart se ha esforzado por proporcionar a empresas de todo el mundoservicios de fabricación y ensamblaje de productos electrónicos de la más alta calidadCentrado en la alta tecnología y en servicios dedicados, PCBCart permite ofrecer soluciones integrales de PCB, desde la fabricación de PCB, adquisición de componentes y ensamblaje de PCB, con muchos servicios de valor añadido, incluyendo prototipos, ensamblaje urgente, inspección de primera muestra, etc. Haga clic en el botón de abajo para solicitar una cotización GRATUITA para su necesidad de fabricación electrónica.
Solicitud de cotización GRATUITA para fabricación de productos electrónicos
Recursos útiles
•Requisitos sobre los archivos de diseño para garantizar una fabricación electrónica eficiente
•Cómo obtener una cotización precisa para sus requisitos de fabricación de productos electrónicos
•Algunos métodos prácticos para evaluar las capacidades de los fabricantes de productos electrónicos
Escrito por Dora, editora de PCBCart, este artículo fue publicado originalmente enRevista Design007, edición de febrero de 2018.
