Zaloguj się
Wszystkie
29 sierpnia 2024
543
Specyfika projektowania pod linię produkcyjną
Niemal świeżo po studiach podjąłem pracę w firmie projektującej elektronikę pod produkcję seryjną, jak również przyjmującą gotowe projekty firm zewnętrznych celem przygotowania ich do produkcji masowej. Byłem zaskoczony, jak wiele procesów musi się zadziać po drodze. Mając za sobą wiele własnych projektów autorskich, opracowywanych na potrzeby publikacji na łamach „Elektroniki Praktycznej”, jak również będąc osobą mającą kilka miesięcy doświadczenia w branży serwisu telefonów komórkowych, komputerowych płyt głównych i nie tylko, wydawało mi się, że o projektowaniu elektroniki wiem całkiem sporo. I owszem, wiedziałem. Tyle, że wiedza dotyczyła projektowania pod montaż własny, hobbystyczny, stricte manualny, który, jak się okazało, z produkcją seryjną niewiele ma wspólnego.
Nie tylko hobbysta bywa zaskoczony
Lata pracy w branży pozwalają mi twierdzić, że nie tylko hobbysta bywa zaskoczony. Równie zdziwiony potrafi być klient, zwłaszcza start-upowy, który dopiero stawia pierwsze kroki w branży. Ale nie mniej zaskoczeni bywają menedżerowie projektów, święcie przekonani o tym, że skoro klient przychodzi z „gotowym” projektem, to przecież wystarczy wprowadzić dane do maszyn i zacząć go produkować. A tu klops, tudzież psikus, bo okazuje się, że „gotowego” projektu produkować nie sposób. Albo się da, ale tylko metodami czasochłonnymi, topornymi, manualnymi, z bardzo słabą powtarzalnością i tylko tam, gdzie ludzka siła robocza jest bardzo tania. W innym przypadku, gotowego produktu, z uwagi na koszt produkcji i olbrzymią konkurencję (która robi to lepiej, szybciej, sprawniej i taniej), nie będzie się dało sprzedać.
Poniżej wskażę kilka elementów, których na płytkach PCB projektowanych pod proces automatyczny absolutnie nie może zabraknąć.
Fiduciale (fiducial marks) to punkty referencyjne (punkty ustawcze) w postaci znaczników na miedzi, położone najczęściej w dwóch skrajnych, przeciwległych narożnikach laminatu. Maszyny używają fiduciali jako punktów odniesienia. Bez nich nie byłoby możliwe obłożenie płytki komponentami SMD z wystarczającą precyzją, jak również poprawne pozycjonowanie szablonu pasty lutowniczej z płytką PCB, co uniemożliwia precyzyjną aplikację pasty lutowniczej na pola lutownicze dla komponentów SMD na płytce drukowanej. Fiduciali prawie nigdy nie spotkamy na płytkach PCB zaprojektowanych przez hobbystów. Ci często nawet nie zdają sobie sprawy z ich istnienia, ponieważ w przypadku manualnego montażu punkty ustawcze nie mają najmniejszego znaczenia. Tymczasem, dla montażu automatycznego na linii produkcyjnej są kluczowe.
Znaczniki na warstwach miedzi mogą być realizowane na wiele sposobów.
Standard IPC podpowiada kształt koła o średnicy 1 mm. Niemniej dostawcy usług PCBA (firmy podejmujące się montażu komponentów na PCB) mogą mieć preferowane przez siebie znaczniki, które zagwarantują klientowi najbardziej wydajny i bezawaryjny proces montażu. Aby maszyny mogły z nich skorzystać, obszary te muszą być odsłonięte w warstwie solder maski, wolne od napisów w warstwie opisowej oraz otworów, w tym przelotek. W dodatku ich lokalizacja musi gwarantować ich czytelność dla kamer z nich korzystających, co sąsiedztwo komponentów, zwłaszcza wysokich, lub umiejscowienie fiduciali na krawędziach transportowych, może skutecznie utrudnić, lub wręcz uniemożliwić. Idealnie byłoby skonsultować ze swoim dostawcą usług PCBA preferowany kształt, lokalizację, zalecane odstępy od krawędzi, otworów, komponentów, solder maski oraz silk screenu na wczesnym etapie projektu płytki PCB, by uniknąć kłopotliwych (a koniecznych) zmian, gdy projekt zostanie uznany (często wyłącznie w przekonaniu klienta) za zakończony. Elementy fiduciala znajdziemy na warstwach miedzi i solder maski. Warto również odpowiednio zaznaczyć ów specyficzny pad na warstwie pasty lutowniczej, gdyż dostawca szablonu musi przygotować ten pad inaczej niż pozostałe (na fiduciale nie nakłada się pasty lutowniczej, jednak są one wykorzystywane do pozycjonowania szablonu względem płytki drukowanej).
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
