Fabricación de placas de circuito impreso Guía: 11 Fabricación Consejos

Los productos electrónicos se orientan cada vez más hacia las tecnologías integradas, es decir, la integración a gran escala y la integración a hiperescala, conocidas comúnmente como VLSI y VLSI. Si bien esta tecnología ya ha miniaturizado nuestros dispositivos cotidianos, este avance en la integración hace que nuestros dispositivos sean cada vez más pequeños, y sus funciones principales dependen en gran medida de las placas de circuito impreso (PCB) y de los componentes de la carcasa. Todos los componentes que permiten el funcionamiento del producto se sueldan a la PCB, mientras que la carcasa sirve para protegerlo y mejorar su aspecto. Este artículo se centra en 11 lecciones clave aprendidas de los ingenieros y el equipo de fabricación de Geyuan Electronics en relación con la fabricación de proyectos de PCB.

11 Fabricación de placas de circuito impreso Experiencias

Independientemente del tipo de Fabricación de placas de circuito impreso, el proceso básico de fabricación se mantiene prácticamente sin cambios. Aunque se introduzcan algunas modificaciones, los principios fundamentales siguen siendo los mismos. Como fabricantes profesionales de PCB y componentes, llevamos a cabo un análisis exhaustivo de DFM (fabricación orientada al dispositivo) para cada producto. Por lo tanto, el objetivo principal de los siguientes 11 resúmenes sobre la experiencia en la fabricación de PCB es: ¿Cómo hacer que la producción de PCB sea más fluida? Si eres un ingeniero que suele adquirir o fabrica productos de placas de circuito impreso, debes saber que la calidad y los resultados de la fabricación de placas de circuito impreso suelen ser insatisfactorios, sobre todo a la hora de validar nuevos diseños, en los que suelen surgir problemas complicados. Este resumen de los problemas más habituales y las sugerencias relacionadas con la fabricación de placas de circuito impreso tiene como objetivo ayudarte a lograr una producción más fluida, reducir los fallos y mejorar la calidad general de tus placas.

1. Asegúrate de que los documentos de fabricación y la documentación sean coherentes

Durante la fabricación, la coherencia con el fabricante es fundamental para evitar discrepancias entre versiones. También es esencial garantizar que se cumplan los procesos requeridos, como las holguras, las dimensiones de los elementos, el espaciado entre ellos y el diseño físico. El fabricante revisará la documentación de fabricación, en particular los elementos de cobre y de máscara de cada capa, para garantizar una fabricación fiable de la PCB. Las especificaciones de fabricación también son fundamentales, ya que proporcionan toda la información necesaria para fabricar la placa de circuito impreso sin componentes. Entre ellas se incluyen los recubrimientos conformados, los acabados superficiales, los materiales específicos que se van a utilizar (máscara de soldadura LPI, etc.), los requisitos de impedancia, las especificaciones de capas y materiales, y mucho más, todo ello definido en los planos de fabricación de la placa de circuito impreso. Unas especificaciones de fabricación completas y claras contribuyen a garantizar que el diseño pueda implementarse con éxito en la producción.

2. Gestión de la lista de materiales

La gestión de la lista de materiales (BOM) es un tema muy trillado. La compra de materiales, la comprobación de la disponibilidad de los componentes, las fechas de entrega y el estado de descatalogación de la producción son tareas que pueden realizarse mediante el análisis de archivos BOM. Por ejemplo, la herramienta de análisis de listas de materiales de Caixin.com puede analizar directamente la lista de materiales, proporcionando información completa y clara. Además, durante el proceso de diseño de placas de circuito impreso (PCB), es fundamental seleccionar componentes comunes siempre que sea posible, especialmente aquellos para los que existen alternativas fácilmente disponibles. Esto minimiza el riesgo. El uso de componentes comunes ofrece la ventaja de una fácil disponibilidad y un suministro suficiente.

3. Reducir al mínimo el número de componentes con orificios pasantes

Los componentes SMT se manipulan fácilmente con máquinas de colocación automática, pero muchos condensadores de gran tamaño de la placa de circuito impreso requieren una colocación y soldadura manuales. Los componentes de orificio pasante (THT) suelen ser más caros que los componentes SMD, requieren soldadura manual y llevan más tiempo. Los conectores son los componentes THT más comunes y también son propensos a presentar problemas de fabricación. La inserción repetida de los conectores en los componentes con los que encajan puede provocar fácilmente problemas. Por lo tanto, minimiza el uso de componentes THT y utiliza componentes SMT en la medida de lo posible.

4. Facilitar la disipación del calor

La mayor parte del cobre de una placa de circuito impreso absorbe calor durante la soldadura, lo que puede provocar juntas de soldadura frías, algo que debe evitarse. Asegúrate de que haya una disipación de calor adecuada en las conexiones THT a grandes superficies de cobre, como los planos de tierra o de alimentación. Asegúrate de que los ramos sean lo suficientemente gruesos como para soportar la corriente total que fluye desde los componentes hacia tierra. Facilita la disipación de calor dejando pequeños espacios alrededor de las almohadillas. Las conexiones que salen de las almohadillas deben soportar la corriente que fluye hacia ellas.

5. Evitar una instalación incorrecta de las placas de circuito impreso

Utiliza conectores con chaveta para que solo se puedan insertar de una forma. Ten en cuenta que, con los siguientes conectores, es posible insertar la placa de circuito impreso al revés. Esto es especialmente probable si el conector es un cable plano, ya que puede desalinear los orificios de montaje, lo que permite montar la placa en una única posición. Asegúrate de que la serigrafía indique claramente la orientación del diodo y conecte una patilla al circuito integrado. Cualquiera que tenga experiencia trabajando con fabricantes sabe que muchos problemas de montaje se deben a la falta de marcas de orientación o a que estas sean incorrectas.

6. Deja suficiente espacio

Es necesario dejar suficiente espacio en la placa de circuito impreso. Una disposición demasiado apretada de los componentes en la placa puede provocar cortocircuitos y otros errores de montaje, lo que aumenta los costes. Evita trazar las pistas hacia los bordes de la placa. Mantenga las pistas dentro de los bordes de la placa de circuito impreso y mantenga los componentes alejados de los bordes de la placa. Los componentes situados cerca de los bordes de la placa pueden romperse o sufrir daños durante la extracción del panel. Otra buena práctica consiste en colocar y trazar los condensadores de derivación inmediatamente después de colocar los componentes necesarios. Asegúrese de que los condensadores de derivación se coloquen cerca de su circuito integrado y de que la alimentación se suministre al circuito integrado después del condensador.

7. serigrafía

Mantén el diseño serigráfico alejado de las zonas de contacto y sigue las recomendaciones del fabricante en cuanto al tamaño mínimo de la fuente y el grosor de las líneas.

8. Cómo evitar el efecto «tombstone» en las placas de circuito impreso

El «tombstoneing» se produce cuando una pasta de soldadura de un dispositivo SMD se levanta durante la soldadura por reflujo. Esto se debe a un calentamiento desigual de la pasta, ya que la pista no se aleja de ella de manera uniforme. Se puede evitar la desalineación y el «tombstoneing» asegurándose de que las pastas se calienten de manera uniforme.

9. Comprender las capacidades del fabricante

Esta es una parte fundamental. Si tu fabricante no tiene la capacidad para llevar a cabo este proceso, sería una tontería pedirle que lo hiciera. Por supuesto, aunque pueda hacerlo, es necesario que te comuniques con él y le preguntes. Por ejemplo, si se necesitan orificios y pistas pequeñas, que son más caras, y, en tal caso, la capa exterior se daña con mayor facilidad. Conocer a fondo a tu fabricante puede ayudarte a reducir costes. Sin dejar de cumplir los requisitos, intenta mantener los componentes alejados de la placa de circuito impreso en la medida de lo posible. Colocar componentes en la parte superior e inferior de la PCB requiere pasos de montaje adicionales y aumenta la probabilidad de que se produzcan errores de montaje.

10. Realizar un análisis de DFM

Entre los problemas que pueden surgir en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB) se encuentran las trampas de ácido, los fragmentos de cobre y el espaciado y la orientación de la serigrafía. Por ello, es fundamental realizar un análisis de «Diseño para la Fabricación» (DFM) antes de la producción. Una buena herramienta de DFM puede ayudar a evitar estos problemas antes de la fabricación de las PCB. Un espaciado insuficiente entre los componentes y las almohadillas puede causar problemas durante la soldadura. En la soldadura por ola, los componentes grandes pueden tapar a los más pequeños, lo que da lugar a uniones de soldadura deficientes en estos últimos. Además, aumenta considerablemente la dificultad de la revisión y las pruebas de las PCB.

11. Diseño y fabricación adecuado PCB recintos

Asegurarte de que tu placa de circuito impreso (PCB) cuente con una carcasa adecuada puede evitar daños. Si necesitas que te fabriquemos piezas de carcasa para tu PCB actual, ponte en contacto con nosotros. No solo ofrecemos servicios de fabricación de PCB y PCBA, sino también servicios de fabricación de piezas a medida. Sea cual sea el material que necesites para las piezas de la carcasa, podemos ayudarte. Nuestros procesos de fabricación incluyen el mecanizado CNC, moldeo por inyección, fundición a presión, fabricación de chapas metálicas, y el moldeo por inyección de metal.

El análisis del diseño de placas de circuito impreso (PCB) orientado a la fabricabilidad (DFM) puede ayudar a evitar problemas habituales.

Dominar los principios básicos de la fabricabilidad en el diseño de placas de circuito impreso (DFM) permite mitigar fácilmente 90% de defectos de calidad habituales y retrasos durante la transición del diseño a la producción. A continuación se ofrece un resumen de las experiencias más comunes en la fabricación de placas de circuito impreso, contrastadas en el sector:

Control de la disposición y el espaciado	Mantén unos márgenes de seguridad: mantén las pistas y los conductores de cobre a una distancia mínima de entre 0,3 mm y 0,5 mm del borde de la placa para evitar que el cobre quede expuesto o se produzcan cortocircuitos durante la limpieza de la placa.
	Establece un espaciado adecuado: el espaciado entre líneas y entre las líneas y las pastillas no debe ser inferior a 4 mil-6 mil para evitar la formación de puentes durante la producción.
	Densidad de los componentes: Mantén una separación suficiente entre los componentes de montaje superficial para evitar el efecto de sombra o la formación de puentes de soldadura durante el proceso de soldadura.
Diseño de agujeros y almohadillas	Límite del diámetro del orificio: El diámetro final del orificio obtenido mediante taladrado mecánico no debe ser inferior a 0,2 mm-0,3 mm. Un diámetro demasiado pequeño provocará la rotura de la broca y aumentará los costes.
	Ancho suficiente de la almohadilla: El anillo de cobre que rodea el orificio no debe tener menos de 3 mil a 4 mil a cada lado para evitar la desalineación del orificio y su rotura.
	Evita colocar tapones en los orificios: evita taladrar a ciegas debajo de un BGA o de una zona con una alta densidad de pines. Si es necesario taladrar, tapa los orificios (tapado con resina).
Optimización de las pistas y del cobre	Evita los ángulos agudos en el cableado: utiliza transiciones de 45° o redondeadas para el cableado y evita los ángulos rectos (90°) o los ángulos agudos para prevenir la acumulación de ácido y la corrosión excesiva.
	Evitar el cobre aislado: Retirar el cobre inactivo o aislado que no tenga conexión eléctrica para evitar la adsorción electrostática o las interferencias de microondas durante la producción.
	Revestimiento de cobre de gran superficie con diseño en rejilla: El revestimiento de cobre de gran superficie debe presentar, en la medida de lo posible, un diseño en rejilla (sombreado) para evitar un calentamiento desigual durante la soldadura, lo que puede provocar que la placa se doble o se formen ampollas.
Documentación sobre etiquetado y procesos	Evita la serigrafía sobre las almohadillas de soldadura: no imprimas los caracteres serigrafiados sobre las almohadillas de soldadura ni sobre la chapa de acero, ya que, de lo contrario, se verá afectada la resistencia de la soldadura.
	Comprobar los documentos de producción: Antes de generar los archivos Gerber, comprueba minuciosamente la máscara de soldadura y las aberturas de la plantilla para asegurarte de que la polaridad, la dirección de la serigrafía y las marcas del panel (puntos de referencia) sean correctas.

Decidir colaborar con Geyuan Electronics en un proyecto de fabricación a medida de placas de circuito impreso y carcasas

La fabricación a medida de placas de circuito impreso (PCB) y carcasas es un proceso sumamente complejo que requiere una atención meticulosa a los detalles en cada fase, desde el diseño inicial hasta las pruebas finales. Comprender cada paso del proceso de fabricación de PCB y carcasas te permite tomar decisiones bien fundamentadas, optimizar los diseños para mejorar la fabricabilidad y seleccionar fabricantes que se ajusten a los objetivos de tu proyecto. Colaborar con un fabricante a medida con experiencia y de confianza puede mejorar significativamente la calidad, el rendimiento y el éxito comercial de sus productos electrónicos. Geyuan Electronics ofrece servicios integrales, desde la creación rápida de prototipos y la producción de lotes pequeños hasta la fabricación a gran escala y el montaje completo de productos, con el compromiso de ser su socio de confianza en la creación de productos electrónicos innovadores. Nos dedicamos a buscar la excelencia, la rapidez de respuesta y la rentabilidad, lo que te permite centrarte en lo que más importa: hacer crecer tu negocio y satisfacer las necesidades de tus clientes. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para analizar cómo nuestras soluciones integrales de fabricación de PCB pueden satisfacer sus necesidades de desarrollo de productos y ayudarle a obtener una ventaja competitiva en el mercado. Déjenos ayudarle a transformar, con confianza y eficiencia, sus diseños en productos de alta calidad listos para el mercado.

Resumir

El contenido anterior presenta principalmente 11 resúmenes de experiencias del equipo de Geyuan Electronics en relación con la fabricación de placas de circuito impreso (PCB). Es importante tener en cuenta que se trata únicamente de problemas habituales que pueden surgir en el proceso estándar de fabricación de PCB. Aunque el proceso general de fabricación de PCB es homogéneo, pueden existir diferencias significativas en el caso de determinados productos especializados. No obstante, evitar los problemas habituales durante la fabricación de placas de circuito impreso puede reportar importantes beneficios económicos a la empresa. Si su empresa está poniendo en marcha un nuevo proyecto de placas de circuito impreso o de componentes a medida, no dude en ponerse en contacto con nosotros para que le ayudemos.