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了解电子制造流程

关键的外卖

  • 学习电子制造流程的基本知识。

  • 了解为什么PCB设计师需要了解电子制造流程。

  • 探索优化pcb可制造性的方法。

在一家电子制造工厂,一名妇女正在将电子元件放在PCBA上。

PCB制造工厂的幕后。

如何制作完美的巧克力蛋糕?我不知道,但我很确定其中涉及糖、鸡蛋、巧克力和面粉。然而,我知道烘焙是一门精密的科学,它并不像看起来那么简单。既然我不是面包师,我就让我对美味巧克力蛋糕的放纵成为一种幸福的无知。

然而,在我的工作中,直接忽视一些事情是有风险的。作为一名PCB设计师,了解电子制造工作流的幕后基础知识是很有价值的,毕竟,它仍然与电子设计密切相关。了解在生产流程中发生了什么可以帮助我优化我的更好的可制造性设计.所以,拿起叉子,我们开始吃吧!

电子制造流程:概述

下次你有机会参观PCB供应商时,试着参观一下设施。你会惊讶于pcb是如何制造和组装的。如果这是不可能的,这里有一个解释如何将设计转化为产品。

PCB制造

PCB的蓝图,通常是Gerber格式,用于制造PCB。pcb是由带有铜层的非导电基材制成的。电路布局通过曝光方法(如光刻)转移到铜层上

供应商使用蚀刻铜层的化学过程根据Gerber提供的文件。焊接面罩和丝印,然后应用到PCB。然后进行测试,如飞探头测试,以确保电路正确连接,PCB上没有短路。

零部件采购

同时,您需要开始从供应商处采购组件。通常,根据所涉及部件的数量,发货至少需要两周时间。有很多事情会影响供应链(比如全球流行病),所以如果需要权宜之计,一定要提前计划。

印刷电路板组装

然后,组装好的PCB和组件都交付给PCB组装供应商进行大规模生产。在开始组装之前,为PCB制作锡膏模板。该过程首先将锡膏应用到表面贴装设备(SMD)占地的焊盘上。

然后,SMD组件被送入拾取放置机,在那里它们被自动放置到PCB上。在所有的组件安装后,PCB被放置到回流焊锡机

SMD组件焊接完成后,组装人员将手动焊接任何通孔组件。

测试

所有组装好的pcb必须经过目视检查。通常,x光机被用来检测短路、间断或焊料缺陷。然后,在pcb准备部署之前,需要对其进行功能测试。

为什么理解电子制造流程很重要

如果我不尝试自己做巧克力蛋糕,我吃到美味巧克力蛋糕的机会就会增加,但对电子制造流程的忽视让我陷入了麻烦。有一次,我提交了一个带有QFP足迹的设计用于生产。然后制造了数百个这样的多氯联苯。

戴上手套,用镊子和放大镜检查复杂的印刷电路板

理解这个过程可以帮助减少代价高昂的错误。

想象一下,当PCBA供应商不能准确地焊接QFP组件(100+引脚微控制器)时,我的恐惧,因为我错过了基准标记和模具面板。我面临的选择是修改设计,制造新一批pcb,导致成本过高,还是解决一个不完美的组装,导致更高的废品率。

不管怎样,我都因为未能理解幕后发生了什么以及设计师如何影响过程而损失了金钱和时间。

如何优化你的制造设计?

公平地说,PCB设计师确实对制造过程有实质性的影响。因此,在设计时牢记可制造性是很重要的。这里有一些最重要的DFM考虑因素要记住:

  • 确保基准标记和工装条都到位了。

  • 注意组件的指示符,并确保它们放置在脚印附近,并且清晰可见。

  • 尽量不要把组件放在PCB的边缘附近。

  • 保持SMT组件在同一层上,因为它减少了模具成本和装配时间。

  • 在项目开始时进行清晰的沟通。如果你在设计PCB之前了解制造商的要求和限制,这是有帮助的。

  • 提供准确的Gerber文件,并将任何重要指令通知汇编器。

采用表面贴装技术的精密印刷电路板

在设计时要考虑到可制造性。

您还需要考虑使用PCB设计软件这有助于创建更好的制造友好型设计。OrCAD PCB Designer允许可制造性规则检查,确保在提交制造设计之前发现错误。拥有合适的工具是你能够创造出最好的设计并避免代价高昂的错误或延迟推向市场的最好方法。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈吧