Fabrico de placas de circuito impresso Guia: 11 Produção Dicas

Os produtos eletrónicos estão a evoluir cada vez mais no sentido de tecnologias integradas, nomeadamente a integração em grande escala e a integração em hiperescala, ou, como são vulgarmente conhecidas, VLSI e VLSI. Embora esta tecnologia já tenha miniaturizado os nossos dispositivos do quotidiano, este desenvolvimento da tecnologia de integração está a tornar os nossos dispositivos cada vez mais pequenos, e as suas principais funções dependem fortemente das placas de circuito impresso (PCB) e dos componentes da caixa. Todos os componentes que permitem o funcionamento do produto são soldados na placa de circuito impresso, enquanto a caixa serve para proteger e melhorar a aparência do produto. Este artigo centra-se em 11 lições-chave aprendidas com os engenheiros e a equipa de produção da Geyuan Electronics relativamente à fabricação de projetos de placas de circuito impresso.

11 Fabrico de placas de circuito impresso Experiências

Independentemente do tipo de Fabrico de placas de circuito impresso, o processo básico de fabrico permanece, em grande parte, inalterado. Mesmo com algumas modificações, os princípios fundamentais mantêm-se os mesmos. Enquanto fabricante profissional de PCB e componentes, realizamos uma análise abrangente de DFM (Fabrico Orientado para o Dispositivo) para cada produto. Por conseguinte, o principal objetivo dos 11 resumos seguintes sobre a experiência na fabricação de PCB é: Como tornar a produção de PCB mais fluida? Se é um engenheiro que adquire frequentemente ou fabrica produtos de PCB, deve saber que a qualidade e os resultados do fabrico de placas de circuito impresso (PCB) são frequentemente insatisfatórios, especialmente na validação de novos projetos, onde surgem frequentemente alguns problemas complexos. Este resumo dos problemas mais comuns e das sugestões relativas ao fabrico de PCB tem como objetivo ajudá-lo a obter uma produção mais harmoniosa, a reduzir as falhas e a melhorar a qualidade global das suas placas de circuito impresso.

1. Assegure-se de que os documentos de fabrico e a documentação sejam coerentes

Durante o fabrico, a coerência com o fabricante é crucial para evitar discrepâncias entre versões. É também essencial garantir que os processos exigidos, tais como folgas, dimensões dos elementos, espaçamento entre elementos e conceção física, sejam cumpridos. O fabricante irá rever os documentos de fabrico, em particular os elementos de cobre e de máscara em cada camada, para garantir uma fabricação fiável da PCB. As especificações de fabrico são igualmente vitais, uma vez que fornecem todas as restantes informações necessárias para o fabrico da PCB nua. Estas incluem revestimentos conformais, acabamentos de superfície, materiais específicos a utilizar (máscara de solda LPI, etc.), requisitos de impedância, especificações de camadas/materiais e muito mais, tudo definido nos desenhos de fabrico da PCB. Especificações de fabrico completas e claras ajudam a garantir que o projeto possa ser implementado com sucesso na produção.

2. Gestão da Lista de Materiais

A gestão da Lista de Materiais (BOM) é um tema já bastante abordado. A aquisição de materiais, a verificação da disponibilidade de componentes, das datas de entrega e do estado de descontinuação da produção podem ser realizadas através da análise do ficheiro BOM. Por exemplo, a ferramenta de análise de BOM disponível em Caixin.com consegue analisar diretamente a BOM, fornecendo informações abrangentes e claras. Além disso, durante o processo de conceção de placas de circuito impresso (PCB), é crucial selecionar componentes comuns sempre que possível, especialmente aqueles com alternativas facilmente disponíveis. Isto minimiza o risco. A utilização de componentes comuns oferece a vantagem de uma fácil disponibilidade e de um fornecimento suficiente.

3. Minimizar o número de componentes com orifícios de passagem

Os componentes SMT são facilmente manuseados por máquinas de colocação automática, mas muitos condensadores de grandes dimensões na placa de circuito impresso (PCB) exigem colocação e soldadura manuais. Os componentes de furo passante (THT) são, geralmente, mais caros do que os componentes SMD, exigem soldadura manual e demoram mais tempo. Os conectores são os componentes THT mais comuns e também são propensos a problemas de fabrico. A inserção repetida de conectores nos componentes com os quais se acoplam pode facilmente causar problemas. Por conseguinte, minimize a utilização de componentes THT e utilize componentes SMT tanto quanto possível.

4. Assegurar a dissipação de calor

A maior parte do cobre numa placa de circuito impresso (PCB) absorve calor durante a soldadura, o que pode dar origem a juntas de soldadura frias, situação que deve ser evitada. Assegure uma dissipação de calor adequada para as ligações THT a grandes áreas de cobre, tais como planos de terra ou de alimentação. Certifique-se de que os ramos são suficientemente espessos para suportar a corrente total que flui dos seus componentes para a terra. Proporcione dissipação de calor, deixando pequenos espaços em torno das pastilhas. As ligações que partem das pastilhas têm de suportar a corrente que nelas flui.

5. Evitar a instalação incorreta da placa de circuito impresso

Utilize conectores com chave, de modo a que só possam ser inseridos de uma única forma. Tenha em atenção que a placa de circuito impresso pode ser inserida ao contrário ao utilizar os conectores a seguir indicados. Isto é especialmente provável no caso de um conector de cabo de fita, uma vez que pode causar um desalinhamento dos orifícios de montagem, permitindo que a placa seja montada apenas numa posição. Certifique-se de que a serigrafia indica claramente a orientação do díodo e associa um pino ao circuito integrado. Qualquer pessoa com experiência a trabalhar com fabricantes sabe que muitos problemas de montagem resultam da ausência ou de marcações de orientação incorretas.

6. Deixe espaço suficiente

É necessário deixar espaço suficiente na placa de circuito impresso (PCB). A disposição excessivamente apertada dos componentes na PCB pode provocar curto-circuitos e outros erros de montagem, aumentando os custos. Evite traçar as pistas até às bordas da placa. Mantenha as pistas dentro dos limites da placa de circuito impresso e mantenha os componentes afastados das bordas da placa. Os componentes próximos das bordas da placa podem partir-se ou ficar danificados durante a remoção do painel. Outra boa prática consiste em colocar e traçar os condensadores de derivação imediatamente após a colocação dos componentes necessários. Certifique-se de que os condensadores de derivação são colocados perto do respetivo circuito integrado e que a alimentação é fornecida ao circuito integrado a jusante do condensador.

7. serigrafia

Mantenha o desenho serigrafado afastado das pastilhas e siga as orientações do fabricante relativamente ao tamanho mínimo da fonte e à largura mínima da linha.

8. Prevenção do efeito «tombstone» nas placas de circuito impresso

O efeito «tombstone» ocorre quando uma pastilha de soldadura num dispositivo SMD se levanta durante a soldadura por refluxo. Isto é causado por um aquecimento irregular da pastilha, devido ao facto de a pista não se afastar uniformemente da pastilha. É possível evitar o desalinhamento e o efeito «tombstone» garantindo que as pastilhas sejam aquecidas de forma uniforme.

9. Compreender as capacidades do fabricante

Esta é uma parte crucial. Se o seu fabricante não tiver capacidade para este processo, seria insensato pedir-lhe que o fizesse. É claro que, mesmo que ele tenha essa capacidade, continua a ser necessário comunicar e informar-se. Por exemplo, se são necessários orifícios e pistas de dimensões reduzidas, que são mais dispendiosos, e, nesse caso, se a camada exterior fica mais sujeita a danos. Compreender bem o seu fabricante pode ajudá-lo a reduzir custos. Ao cumprir os requisitos, tente manter os componentes fora da placa de circuito impresso (PCB) tanto quanto possível. Colocar componentes na parte superior e inferior da placa de circuito impresso requer etapas de montagem adicionais e aumenta a probabilidade de erros de montagem.

10. Realizar uma análise de DFM

Os problemas na fabricação de PCB incluem resíduos de ácido, fragmentos de cobre e o espaçamento e a orientação da serigrafia. Por isso, é fundamental realizar uma análise de Design for Manufacturing (DFM) antes da produção. Uma boa ferramenta de DFM pode ajudar a evitar estes problemas antes do fabrico de PCB. Um espaçamento insuficiente entre componentes e pads pode causar problemas durante a soldadura. Na soldadura por onda, os componentes de grandes dimensões podem obstruir a visão dos componentes mais pequenos, levando a juntas de soldadura de má qualidade nestes últimos. Além disso, aumenta significativamente a dificuldade do retrabalho e dos testes dos PCB.

11. Conceção e fabrico adequado PCB recintos

Garantir que a sua placa de circuito impresso (PCB) tenha uma caixa adequada pode evitar danos. Se precisar de peças para a caixa fabricadas à medida para a sua placa de circuito impresso atual, contacte-nos. Não só prestamos serviços de fabrico de PCB e PCBA, como também serviços de fabrico de peças personalizadas. Quaisquer que sejam os materiais de que necessite para as peças da caixa, podemos atendê-lo. Os nossos processos de fabrico incluem maquinagem CNC, moldagem por injeção, fundição sob pressão, fabrico de chapas metálicas, e moldagem por injeção de metal.

A análise do Design para Fabricabilidade (DFM) de placas de circuito impresso (PCB) pode ajudar a evitar problemas comuns.

O domínio dos princípios fundamentais de projetabilidade para fabrico (DFM) de placas de circuito impresso (PCB) permite mitigar facilmente 90% de defeitos de qualidade comuns e atrasos durante a transição do projeto para a produção. Segue-se um resumo das experiências comuns de fabrico de PCB comprovadas pelo setor:

Controlo do layout e do espaçamento	Mantenha margens seguras: mantenha os traços de cobre e os condutores a uma distância mínima de 0,3 mm a 0,5 mm da borda da placa, para evitar que o cobre fique exposto ou que ocorram curtos-circuitos durante a limpeza da placa.
	Defina um espaçamento adequado: o espaçamento entre linhas e entre as linhas e os pads não deve ser inferior a 4 mil-6 mil, para evitar a formação de pontes durante a produção.
	Densidade dos componentes: Mantenha um espaçamento suficiente entre os componentes de montagem em superfície para evitar o efeito de sombra ou a formação de pontes de solda durante a soldadura.
Conceção de buracos e plataformas	Limitação do diâmetro do furo: O diâmetro final do furo resultante da perfuração mecânica não deve ser inferior a 0,2 mm-0,3 mm. Um diâmetro demasiado pequeno provocará a quebra da broca e aumentará os custos.
	Largura suficiente da pastilha: O anel de cobre à volta do orifício não deve ter menos de 3 mil a 4 mil de cada lado, para evitar o desalinhamento do orifício e a sua quebra.
	Evite colocar pastilhas nos orifícios: evite perfurar orifícios à cega por baixo de BGAs ou de pinos densos. Se for necessário perfurar, tampe os orifícios (tampagem com resina).
Otimização de traços e cobre	Evite ângulos agudos na instalação elétrica: utilize transições a 45° ou arredondadas na instalação elétrica e evite ângulos retos (90°) ou ângulos agudos, para evitar a acumulação de ácido e a corrosão excessiva.
	Evitar o cobre isolado: Remova o cobre inativo ou isolado, sem ligação elétrica, para evitar a adsorção eletrostática ou interferências de micro-ondas durante a produção.
	Revestimento de cobre de grande área com padrão em grelha: O revestimento de cobre de grande área deve utilizar, sempre que possível, um padrão em grelha (hachura) para evitar a distribuição desigual do calor durante a soldadura, o que pode provocar a deformação ou a formação de bolhas na placa.
Documentos relativos à rotulagem e aos processos	Evite a serigrafia nos pontos de soldadura: Não imprima os caracteres serigrafados nos pontos de soldadura nem na chapa de aço, caso contrário, isso afetará a resistência da soldadura.
	Verificar os documentos de produção: Antes de gerar os documentos Gerber, verifique cuidadosamente a máscara de soldadura e as aberturas do estêncil para garantir que a polaridade, a direção da serigrafia e as marcações do painel (pontos de referência) estão corretas.

A decisão de colaborar com a Geyuan Electronics num projeto de fabrico de placas de circuito impresso (PCB) e caixas personalizadas

O fabrico personalizado de placas de circuito impresso (PCB) e caixas de proteção é um processo altamente complexo, que exige uma atenção meticulosa aos detalhes em todas as fases, desde a conceção inicial até aos testes finais. Compreender cada etapa do processo de fabrico de PCB e caixas de proteção permite-lhe tomar decisões informadas, otimizar os projetos para melhorar a fabricabilidade e selecionar fabricantes que se alinhem com os objetivos do seu projeto. A parceria com um fabricante personalizado experiente e de confiança pode melhorar significativamente a qualidade, o desempenho e o sucesso no mercado dos seus produtos eletrónicos. A Geyuan Electronics oferece serviços abrangentes, desde a prototipagem rápida e a produção em pequenos lotes até à fabricação em grande escala e à montagem completa de produtos, empenhada em ser o seu parceiro de confiança na criação de produtos eletrónicos inovadores. Estamos empenhados em alcançar a excelência, a resposta rápida e a rentabilidade, permitindo-lhe concentrar-se no que mais importa: fazer crescer o seu negócio e satisfazer as necessidades dos seus clientes. Contacte-nos hoje mesmo para discutir como as nossas soluções completas de fabrico de PCB podem dar resposta às suas necessidades de desenvolvimento de produtos e ajudá-lo a obter uma vantagem competitiva no mercado. Deixe-nos ajudá-lo a transformar, com confiança e eficiência, os seus projetos em produtos de alta qualidade e prontos para o mercado.

Resumir

O conteúdo acima apresenta, principalmente, 11 resumos de experiências da equipa da Geyuan Electronics relativos ao fabrico de PCB. É importante ter em conta que se trata apenas de problemas comuns que podem surgir no processo padrão de fabrico de PCB. Embora o processo geral de fabrico de PCB seja consistente, podem existir diferenças significativas no caso de determinados produtos especializados. No entanto, evitar problemas comuns durante o fabrico de PCB pode trazer benefícios económicos substanciais para a empresa. Se a sua empresa estiver a iniciar um novo projeto de PCB ou um projeto de peças personalizadas, não hesite em contactar-nos para obter assistência.