Di recente, Susie, una delle mie migliori amiche, che fa la sarta da più di cinque anni, si è lamentata con me di una sua cliente che l’aveva accusata della sua cosiddetta negligenza. La signora aveva portato a Susie uno schizzo del modello, sulla base del quale ci si aspettava che realizzasse un vestito. Di conseguenza, il prodotto finito non si è rivelato soddisfacente e Susie ha insistito sul fatto di aver seguito rigorosamente il suddetto schizzo. La disputa si è infine conclusa quando Susie ha accettato di confezionare un altro nuovo vestito, poiché non voleva che quella cliente diffondesse una cattiva reputazione su di lei.
Susie di solito mi dice che i clienti comuni sanno così poco del bozzetto di progettazione che ignorano sempre il collegamento tra il file di progetto e il prodotto finito. Pertanto, al giorno d’oggi Susie trascorre molto tempo a spiegare ai suoi clienti i dettagli principali del bozzetto di progettazione prima del lavoro vero e proprio, al fine di ridurre al minimo i malintesi.
Rispetto alla confezione di abiti, la fabbricazione di PCB (Printed Circuit Board) è molto più complicata poiché è strettamente legata all’alta tecnologia. Inoltre, le crescenti esigenze di alta velocità e miniaturizzazione spingono la produzione di PCB verso linee fini e microlavorazioni. Lungo la linea di produzione, il circuito stampato viene realizzato sulla base dei file di progettazione PCB, che sono in grado di indicare dove e come corre ciascun circuito, dove devono essere posizionati i componenti e come devono essere disposte le vias per il soddisfacimento delle corrispondenti funzioni.
Per quanto riguarda i progettisti di PCB, nulla è in grado di entusiasmarli di più che vedere le proprie idee trasformate con successo in prodotti. Tuttavia, il passaggio dal progettista di PCB al produttore di PCB non è affatto difficile, purché entrambe le parti si concentrino sugli aspetti critici e necessari.
Elementi da definire prima della progettazione del PCB
• Dimensioni PCB
Le dimensioni del PCB sono determinate dalle dimensioni del prodotto finito, che dovrebbero essere definite dal progettista PCB nella fase di ingegneria elettronica (EE). Le dimensioni del PCB non includono solo la lunghezza e la larghezza della scheda, ma comprendono anche lo spessore del PCB.
• Numero di strati PCB
Il numero di strati del PCB svolge un ruolo decisivo nella complessità della scheda PCB, che a sua volta influisce sul processo di produzione del PCB.
• Materiale PCB
Il grado e le caratteristiche del materiale PCB determinano le prestazioni e il costo del PCB, il che riflette anche i requisiti dei prodotti elettronici.
• Finitura superficiale
La finitura superficiale determina la complessità della fabbricazione del circuito stampato e l’atteggiamento dei prodotti nei confronti dell’ambiente. Durante la fase di progettazione del PCB, è ottimale che i progettisti siano consapevoli della finitura superficiale. Se hai un’impressione vaga della finitura superficiale o non hai idea di quale tipo scegliere,questo articoloti darò sicuramente una mano.
• Peso del rame
I prodotti elettronici stanno registrando un’importanza crescente delle dimensioni e del peso, derivante dalle aspettative attuali delle persone. Il rame contribuisce in larga misura al peso complessivo del circuito stampato (PCB), quindi i progettisti di PCB devono prestare attenzione a un peso del rame ottimale, che sia al tempo stesso in grado di garantire il funzionamento e di ridurre i costi.
Progettazione PCB in corso
I produttori di PCB soddisfano esclusivamente le idee dei progettisti di PCB seguendo integralmente i file di progettazione PCB. Di conseguenza, i progettisti di PCB dovrebbero imparare a esprimere con precisione i propri pensieri interamente attraverso il linguaggio dei file, dettaglio per dettaglio. Per quanto riguarda il file di progettazione PCB, la progettazione del circuito, il layout del PCB e la generazione dei file Gerber costituiscono la parte principale.
• Progettazione di circuiti
I progettisti di PCB possono svolgere questo compito tramite software di progettazione dei circuiti e ciascuno di loro ha il proprio software PCB preferito. Se sei alle prime armi, una soluzione ben studiataSondaggio sui software PCBè una necessità. I principali software di progettazione PCB includono:
√Altium Designer
√PADS
√OrCAD
√AQUILA
√KiCAD
È necessario effettuare un confronto per poter scegliere il software di progettazione PCB più adatto, al fine di ottenere un’elevata efficienza e funzionalità. Una volta individuato il software di progettazione PCB preferito, è possibile utilizzarlo per generare il file dello schema che descrive come scorre l’elettricità nel sistema e quali funzioni il sistema svolgerà.
• Layout PCB &File Gerber
Lo stesso software di progettazione PCB può essere utilizzato anche per progettare il layout PCB e i file Gerber. Tuttavia, le funzionalità dei diversi software di progettazione PCBdiverse fasi di generazione dei file Gerber. La progettazione dei circuiti riguarda maggiormente le funzioni della scheda, mentre il layout PCB e la generazione dei file Gerber riguardano maggiormente la fabbricazione del PCB. Il layout PCB e i file Gerber sono il riferimento diretto per gli ingegneri che lavorano presso i produttori di PCB.
Il layout del PCB indica agli ingegneri dove devono essere posizionati i componenti sulla scheda, quali connessioni devono essere realizzate tra i componenti e come tutti gli strati della scheda sono distribuiti e collegati tra loro. Il percorso di flusso del segnale deve essere chiaramente rappresentato nei file Gerber e le interferenze devono essere ridotte il più possibile. Per aumentare l’EMC (Compatibilità Elettromagnetica) dell’intero circuito, i moduli digitali e i moduli analogici devono essere distribuiti in modo razionale.
Produzione di PCB
Ora è il momento di iniziare ufficialmente a produrre un vero circuito stampato. Ogniproduttore professionale di PCBdovrebbe contenere un reparto chiamatoDFM (Design for Manufacturing)che si sforza di determinare se l’idea di un progettista PCB possa essere praticamente trasformata in un prodotto reale con la tecnologia e le attrezzature attuali.
Non appena il controllo DFM è stato completato e ogni incertezza è stata confermata da entrambe le parti, la macchina inizia a funzionare. È di fondamentale importanza che i progettisti PCB comprendano l’intero processo di fabbricazione dei PCB, almeno le fasi principali, in modo che il loro progetto non risulti mai irrealizzabile.
• Riprese e stampa
Le figure di progettazione PCB devono essere prima stampate su una pellicola trasparente per acquisire la forma completa e i circuiti rappresentati nei file di progetto. Una volta realizzata la pellicola, il motivo può essere stampato sulla lamina di rame in modo da creare le linee guida delle piste di rame.
• Incision
L’incisione del rame mira a mantenere il rame desiderato eliminando quello indesiderato. Attraverso il processo di incisione, il percorso in rame può essere formato esattamente in base a quanto descritto nei file di progettazione del PCB.
• Tramite perforazione
L'associazione tra gli strati è in una certa misura determinata dalle vias o dai fori, inclusi i fori passanti,vias cieche e vias sepolte
• Vestiti a strati
In base al numero di strati dei PCB, poiché tutti gli strati sono pronti, è il momento di combinarli insieme utilizzando il preimpregnato. Con tutti gli strati permanentemente combinati, un veroPCB multistratoè nato.
• Solder mask
Solder masksvolge un ruolo significativo nell’impedire che il rame venga saldato. Il colore della solder mask è in realtà il colore che vediamo spesso su un PCB.
• Test elettrico
Nessuna scheda PCB può mai uscire dalla fabbrica senza che le sue funzioni vengano esaminate.Test elettricoaiuta le persone a sapere che il PCB finito soddisfa completamente i requisiti e le funzioni del progetto PCB.
Ebbene, la distanza più grande al mondo non è quella tra il progettista PCB e il produttore PCB, ma quando il progettista PCB ha un’idea straordinaria che però non può essere compresa correttamente dal produttore PCB. Tuttavia, se i progettisti PCB preparano i loro file di progetto in modo dettagliato e li presentano in una forma pienamente comprensibile per il produttore PCB, e il produttore PCB si impegna a soddisfare esclusivamente il loro progetto, la distanza non sarà grande.
Risorse utili:
•Come valutare un produttore di PCB o un assemblatore di PCB
•Sfruttare al meglio le risorse EMS della Cina per ottenere il miglior equilibrio tra costo e prestazioni dai produttori di elettronica
•Servizio completo di fabbricazione di PCB dalla Cina
