10 principais perguntas consideradas nos serviços de fabricação de PCB

Placas de circuito impresso ou PCBs são o coração de todos os equipamentos eletrônicos. Você pode querer fabricar um PCB para o seu projeto de bricolage ou precisar de grandes volumes de circuitos para o seu negócio. De qualquer forma, você deve fazer parceria com uma empresa de fabricação de PCB que fará o trabalho. Mas você sabe que existem várias considerações a serem feitas no serviço de fabricação de PCB?

Fazer perguntas é crucial para garantir um lote de PCBs funcional e de alta qualidade no final do serviço de fabricação. Neste artigo, falaremos sobre as 10 principais perguntas a serem consideradas para o seu WellPCB. Forneceremos a você um serviço completo e produtos de alta qualidade. Você pode nos enviar os documentos que você precisa fazer e obter uma cotação imediatamente! O que estamos esperando? Temos dez anos de serviço de fabricação de PCB.

1. Serviços de fabricação de PCB – Design e layout de PCB

Ajudaria se você projetasse seu PCB, considerando muitas considerações antes de fabricá-los. A primeira etapa envolve preparar um esquema do PCB e carregá-lo para uma boa avaliação da integridade do sinal do PCB durante o projeto do PCB porque a retificação pode ser complexa após a fabricação. Use um software de projeto de PCB confiável para concluir o projeto. Você pode usar diferentes programas de projeto de PCB, como Eagle, Altium Designer, Circuit Maker, AutoCAD, etc. Agora vamos explorar as questões críticas que surgem durante este estágio.

As placas de circuito impresso ou PCBs são as mais novas revoluções na eletrônica. Eles são feitos de plástico fabricado com faixas de cobre no lugar de fios condutores. Isso torna esses circuitos compactos e convenientes de usar do que as protoboards feitas à mão. Os componentes de uma placa de circuito impresso são soldados para proporcionar maior robustez.

PCBs, garantem a segurança, pois há chances mínimas de curto-circuito ou fiação errada. A precisão garantida por computador na produção de PCBs é uma razão significativa para optar por eles.

Aqui estão as principais coisas que um fabricante de placas de circuito pode fazer por você:

·PCB padrão

Um produto essencial, porém eficaz, dos fabricantes de placas de circuito impresso são os PCBs padrão, empregados em uma variedade de indústrias, como telecomunicações, sistemas de segurança, equipamentos audiovisuais, displays de LED, controle de processos, sistemas de sinalização de tráfego, iluminação, etc.

Dependendo de suas necessidades, esses fabricantes podem oferecer camadas simples, duplas ou multicamadas (até 24 camadas). Você também pode encontrar prototipagem de giro rápido especializado para todos os PCBs padrão em fabricantes competentes de placas de circuito impresso.

·PCBs revestidos de metal (MC-PCB)

Os LEDs estão substituindo rapidamente as alternativas de iluminação convencionais, pois são mais eficientes em termos de custo e energia. A única desvantagem dos LEDs é que eles geram muito calor durante o uso. PCBs padrão não podem lidar com esse calor. Aqui vêm PCBs revestidos de metal que se especializam em dissipação de calor e podem aumentar a longevidade dos LEDs.

1. Como você pode garantir um esquema de PCB sem erros e preciso?

Os projetistas usam o esquema para indicar a função do PCB e determinar o posicionamento dos componentes. Um esquema adequado e sem erros é crucial para o funcionamento adequado do seu PCB.

Você deve certificar-se de escolher o tamanho apropriado do painel PCB. Muitos designers esquecem que precisam selecionar um tamanho de placa que atenda aos requisitos do equipamento. O tamanho adequado da placa permitirá que você mantenha os traços no comprimento mínimo necessário, evite o desperdício de imóveis de PCB e mantenha o custo dos materiais baixo.

Se você deseja produzir em massa, as especificações e o design do seu PCB devem ser otimizados para isso. Uma placa de tamanho pequeno pode atender às suas necessidades, mas pode não ser adequada para produção em massa.

O engenheiro eletrônico também deve escolher o espaçamento correto da grade para evitar problemas de espaçamento. As partes do PCB devem encaixar na grade, pois isso evita qualquer mau funcionamento. Você deve procurar alternativas ou usar produtos personalizados se alguns componentes não funcionarem com a grade.

Outra maneira de reduzir erros é usar o Design Rule Check (DRC) do software de projeto de PCB sempre que possível. Muitos designers o mantêm para o final, o que permite que pequenos erros e escolhas erradas de design se acumulem. Os designers devem verificar cada etapa aplicável com o DRC para que você não acabe com uma linha de erros no final do design.

Usar o DRC frequentemente evita o problema de passar por grandes mudanças no final.

2. Quais são as práticas recomendadas para colocação de componentes em um PCB?

Todos os componentes em um PCB têm seu local designado. Você deve escolher o posicionamento correto para todos os detalhes depois de considerar muitos fatores, como ruído elétrico, gerenciamento térmico e funcionalidade.

Os designers mantêm uma ordem específica para garantir o posicionamento adequado. Primeiro, os conectores são colocados, seguidos pelos circuitos de potência e circuitos de precisão. Depois disso, o projetista coloca os componentes críticos do circuito terminando com todos os outros elementos.

Você também deve identificar os pontos críticos de teste e os componentes do aplicativo. Eles devem ser colocados perto dos pontos de teste para que você possa detectar falhas prontamente.

A serigrafia também ajuda muito a simplificar o processo de fabricação de PCB e evitar trabalho extra. Você pode marcar os elementos e direção de conexão, componentes e funcionalidades para que o fabricante não tenha problemas em identificar os diferentes aspectos de sua PCB.

3. Qual largura de rastreamento você deve usar?

A largura do traço é uma consideração importante ao projetar um PCB. Traços são as linhas de cobre que percorrem toda a PCB e conectam os diferentes componentes e conectores. Os traços no PCB são feitos para permitir apenas um limite específico de corrente antes de serem danificados.

Quando a corrente flui através de um traço, ele começa a aquecer devido à resistência inerente. A temperatura continuará a subir com o aumento da corrente e, após um ponto, o traço queimará, tornando a placa inútil.

A largura mínima do traço que você pode usar é 1,0 mm/A. A largura é adequada para tipos comuns de PCB, que usam 1,0 oz/ft2 de cobre.

Você também pode usar uma fórmula para determinar a largura de traço necessária do seu PCB. Primeiro, você tem que calcular a área com a seguinte fórmula:

Area[mils^2] =(Current[Amps]/(k*(Temp_Rise[deg. C])^b))^(1/c)

O valor para camadas internas de acordo com IPC 2221 é-

k =0,024, b =0,44, c =0,725

O valor das camadas externas é-

k =0,048, b =0,44, c =0,725

Você pode usar a fórmula para até 35 amperes de corrente, aumento de temperatura de 10 a 100 graus C e 0,5 a 3 onças por pé quadrado de cobre.

Agora vamos abordar as questões sobre as especificações do PCB.

2. Serviços de fabricação de PCB – Especificações de PCB

Você precisará determinar algumas coisas sobre o seu PCB durante o processo de fabricação. Vamos dizer-lhe as diferenças e vantagens de todos os aspectos para tomar uma decisão informada.

4. Como escolher entre PCB de face simples e PCB de dupla face?

PCBs de um lado

PCBs são encontrados em uma ampla gama de dispositivos eletrônicos e destinam-se a conectar componentes eletrônicos. Você descobrirá elementos condutores de cobre e eletrônicos de um lado e conexões de fiação condutora do outro em placas de um lado.

Estes são frequentemente usados ​​em muitos eletrônicos, como impressoras, câmeras, calculadoras e rádios. PCBs de face única são amplamente utilizados porque possuem um processo de fabricação primário e direto.

Os PCBs são adequados para projetos de circuitos não complexos e de baixa densidade e possuem baixo custo de produção devido ao seu projeto básico. Todos os fabricantes de PCB podem entender e produzir PCBs de face única.

O design simples do PCB resulta em menos erros de fabricação e pode ser produzido rapidamente em grandes volumes.

PCBs de dupla face

Os PCBs de dupla face vêm com uma camada superior e inferior e são traços nos dois lados. Você pode usar componentes eletrônicos e cobre condutor em ambos os lados resultando em um cruzamento dos caminhos. Estes são adequados para projetos de circuitos de alta densidade e não precisam de solda ponto a ponto.

PCBs são difíceis de produzir devido ao seu design complexo. Mas eles estão em alta demanda por circuitos complexos usados ​​em equipamentos de alta tecnologia. Você pode encontrar PCBs de dupla face em máquinas de venda automática, sistemas de iluminação, amplificadores e painéis de veículos.

Os PCBs fornecem uma camada extra para acomodar os componentes e você tem espaço para conexões adicionais. Você também pode reduzir o tamanho da placa, pois ambos os lados da placa são utilizáveis. Isso reduz o custo de fabricação.

5. Como selecionar o material do núcleo PCB?

O núcleo ou substrato do seu PCB é a base não condutora e fornece resistência a toda a placa. Você pode usar diferentes tipos de materiais para sua PCB com suas vantagens e desvantagens. Você deve escolher seu material com base no resultado que você precisa, aplicação, fatores ambientais e outros fatores aplicáveis ​​ao PCB.

O material usado para o núcleo determina o desempenho e o nível de integração do PCB. O material deve ser durável o suficiente e fornecer desempenho regular. Ajudaria se você também considerasse outros fatores térmicos, elétricos e físicos, como flexibilidade, resistência à temperatura, constante dielétrica, resistência à tração, rigidez dielétrica, adesão e assim por diante.

Aqui estão os materiais mais comumente usados ​​para um PCB-

FR-4:

É de longe o material mais comum usado para núcleos de PCBs. A folha laminada epóxi é reforçada com vidro para fornecer resistência extra. O 'FR' no nome significa retardante de fogo e o material também é resistente à água. Você pode se beneficiar de uma excelente relação resistência/peso do FR-4.

PTFE (Teflon):

O PTFE é ideal para aplicações de alta frequência e alta velocidade, pois o material plástico não oferece resistência. Você também pode usá-lo para equipamentos com tolerâncias apertadas devido à sua flexibilidade. Várias indústrias usam PTFE em seus PCBs, pois é muito leve e também resistente ao fogo. As vantagens do PTFE incluem versatilidade, resistência do material e estabilidade de temperatura.

Metal:

Algumas aplicações requerem o uso de metais como ferro, alumínio e cobre. O material é ideal para a Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) e vem com durabilidade mecânica. Você pode prolongar a vida útil do produto em PCBs de metal.

Agora vamos discutir as considerações do acabamento da superfície do PCB.

3. Serviços de fabricação de PCB – Acabamento de superfície de PCB

6. Qual acabamento de superfície é adequado para PCB?

Um acabamento de superfície é aplicado ao PCB para proteger os circuitos de cobre e garantir uma soldagem adequada. A seleção do acabamento superficial correto é essencial para a montagem bem-sucedida dos componentes eletrônicos.

Atualmente, a imersão em níquel eletrolítico (ENIG) tornou-se um acabamento de superfície popular. É livre de chumbo e adequado para componentes complexos como flip chips e BGAs. O acabamento de níquel metálico de camada dupla é caro, pois usa ouro para proteger o níquel.

O HASL é amplamente utilizado por seu baixo custo e durabilidade. Mas muitas vezes leva a superfícies irregulares que não são adequadas para componentes de superfície complexos. O HASL também pode ser isento de chumbo e reparável.

O Preservativo Orgânico de Soldagem (OSP) é um acabamento orgânico à base de água usado para almofadas de cobre. A solução amiga do ambiente não é tão duradoura como a HASL.

Você também pode usar prata de imersão que pode ser uma excelente alternativa ao ENIG. O material é ideal para revestimento plano e passo fino, mas pode ser caro. A lata de imersão também está disponível para o acabamento e é adequada para produtos de passo fino.

Agora vamos descobrir mais sobre a montagem de PCB.

4. Serviços de fabricação de PCB – Montagem de PCB

A lista de materiais (BOM) de um PCB é instalada a bordo. O processo de montagem de PCB envolve a colocação dos componentes eletrônicos diretamente na placa. Você pode usar manuais e procedimentos automáticos, então vamos descobrir mais.

7. Serviços de fabricação de PCB —Qual ​​processo de montagem de PCB  você deve usar?

Os fabricantes usam métodos diferentes para montar PCBs, e os dois principais são Thru-Hole Technology (THT) e Surface Mount Technology (SMT).

THT

Componentes que terminam com um fio ou fio podem usar o THT para montar o PCB. As vias ou orifícios no PCB permitem que a informação ou o fio passem e depois sejam fixados com solda. Capacitores, bobinas e outros itens superdimensionados são adequados para THT, pois você pode colocá-los manualmente. Alguns fabricantes também usam processos automatizados de montagem de THT.

A princípio, os componentes são colocados manualmente ou automaticamente na placa. É feita uma verificação para encontrar discrepâncias e, em seguida, passada para um forno onde é aplicada pasta de solda sobre os pinos.

O THT não é adequado para grandes volumes, pois o processo se torna extenuante e demorado se feito manualmente.

SMT

O SMT é adequado para produção em massa, pois as máquinas fazem todo o trabalho. Também é ideal para pequenos componentes que possuem pinos ou terminadores em vez de chumbo ou fio.

Um estêncil cuida da soldagem, após o que os componentes são fixados nos pontos soldados. Uma máquina é então usada para pegar as peças e colocá-las delicadamente no PCB. Em seguida, a pasta de solda é passada por um forno para dificultar a fixação dos componentes.

8. PCB Serviços de fabricação —Como calcular o custo de montagem do seu PCB?

Sua lista de materiais (BOM) de um PCB é instalada a bordo. O custo de montagem de PCB depende de muitos fatores. Os custos trabalhistas diferem de acordo com as regiões - é muito mais barato fazer um PCB na China do que na América do Norte.

Você tem que levar em consideração o tempo de retorno do seu pedido. Se você deseja um tempo de resposta rápido, pode ser necessário pagar mais, pois o fabricante pode adiar outros trabalhos para concluir seu projeto.

O custo de produção por placa diminui em volumes maiores e contribui para um custo geral baixo. Pode custar mais para fabricar pequenos lotes de PCBs. Você também deve levar em consideração a tecnologia em uso - o SMT é mais barato devido à sua automação, enquanto o THT custa mais.

Agora vamos para o último capítulo.

5. Serviços de fabricação de PCB – Teste de PCB

9. Como você pode garantir a funcionalidade adequada do PCB?

Muitos testes precisam ser realizados para garantir a funcionalidade do PCB. Os testes significativos são testes de isolamento e continuidade do circuito e determinam a qualidade do processo de fabricação.

O teste de continuidade do circuito procura qualquer desconexão no circuito, enquanto o teste de isolamento é feito para determinar qualquer curto.

Você também pode realizar outros testes como o teste “cama de pregos” anexando molas aos pontos de teste. Em seguida, 200g de pressão são aplicados a eles para testar a durabilidade dos pontos de teste.

10. Serviços de fabricação de PCB —Que verificação de qualidade você deve realizar?

Você pode realizar um teste visual do PCB com uma régua e uma lupa. Fique atento a quaisquer defeitos cosméticos, como rugosidade da superfície ou arranhões, e verifique a posição das almofadas.

Inspecione a integridade dos padrões condutores e descubra se as vias estão perfuradas adequadamente. Teste a qualidade do revestimento e o fluxo de revestimento para garantir que estejam claros e firmes.

Conclusão

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